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南海莺歌海盆地中深层高温高压水平井钻井关键技术
吴江, 李炎军, 张万栋, 杨玉豪
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019112
[摘要](58) [HTML全文](34) [PDF 1017KB](2)
摘要:
针对南海莺歌海盆地中深层高温高压气藏水平井钻井中高密度钻井液流变性难以调控、大斜度井套管磨损严重、摩阻扭矩大、钻具负荷大以及大斜度井固井质量难以保证等问题,从保障钻井安全和提高钻井时效出发,进行了井身结构设计和抗高温高密度油基钻井液技术、钻井液的微米级重晶石加重技术、高密度油基钻井液泥饼冲洗技术、高温高压含CO2气井套管材质优选、高温高压水平井段安全钻进技术等研究,形成了南海莺歌海盆地中深层高温高压水平井钻井关键技术。现场应用表明,该技术可以有效保障安全和高效钻进、提高固井质量,应用井投产后清喷产能超预期30%。该水平井钻井关键技术,可为南海莺歌海盆地中深层高温高压水平井钻井提供技术保障,也可在同类条件同类型井钻井中推广应用。
超低渗透油藏水平井储能压裂机理研究与现场试验
黄婷, 苏良银, 达引朋, 杨立安
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020024
[摘要](28) [HTML全文](14) [PDF 982KB](6)
摘要:
超低渗透油藏部分水平井生产一段时间后,出现单井产能降低的问题,为此开展了超低渗透油藏水平井重复压裂机理研究与试验。根据岩石破坏机理,进行了室内模拟储能压裂实验,利用声发射信号检测储能压裂对试件内部的破坏情况,并采用有限元法计算近井地带地应力变化情况。实验及数值模拟结果表明,在高孔隙压力作用下,天然裂缝面错动痕迹明显,憋压过程中试件内部产生了大量微破裂;压裂后焖井过程中,一段时间内的地应力场受到影响。研究表明,压裂前注入适量的驱油压裂液,压裂后焖井进行渗吸扩散,可以有效补充地层能量,同时结合优化后的体积压裂重复改造技术,能够进一步增大裂缝改造体积和裂缝复杂程度。该技术对能量亏空、裂缝闭合导致的低产水平井提高产量具有较好的适应性,为同类超低渗透油藏重复压裂提供了技术参考。
力化耦合作用下的层理性页岩气水平井井壁失稳研究
邓媛, 何世明, 邓祥华, 彭远春, 何世云, 汤明
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020010
[摘要](175) [HTML全文](74) [PDF 2328KB](3)
摘要:
针对现有页岩气水平井井壁稳定力化耦合分析大都仅考虑水化作用对岩石强度的影响,鲜有考虑水化应力应变影响的情况,以弹性力学和岩石力学等理论为基础,同时考虑水化作用对岩石力学参数的弱化效应和附加水化应力,建立了力化耦合作用下层理性页岩气水平井井壁坍塌压力预测模型,研究了层理性页岩气水平井井壁失稳机理,分析了影响井壁稳定的因素及影响规律。研究结果表明:存在层理面时,会使坍塌压力大幅升高;沿层理面方位钻进,井壁稳定性最好;当水化时间一定时,坍塌压力随距井壁径向距离增加而降低,水化时间越长,近井壁附近易坍塌区域越大;考虑水化应力影响后坍塌压力会大幅升高,在设计钻井液密度时,不能忽略水化应力的影响。研究成果丰富了页岩气水平井井壁失稳理论,对层理性页岩气水平井钻井设计具有指导作用。
顺北鹰1井ϕ444.5 mm长裸眼固井技术
邹书强, 王建云, 张红卫, 伊尔齐木
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020008
[摘要](89) [HTML全文](26) [PDF 695KB](4)
摘要:
顺北鹰1井二开采用ϕ444.5 mm钻头钻至井深5 395.00 m中完,需下入ϕ339.7 mm技术套管固井。固井施工存在套管悬重大、裸眼段长、二叠系火成岩易漏失层发育和超深大尺寸分级注水泥器下入难度大等技术难点,造成下套管过程中易发生阻卡和注水泥时易发生返性漏失等井下故障。因此,针对顺北鹰1井的特殊工况,载荷校核配套下套管工具、采取通井措施、设计套管下放速度和调整钻井液性能,以确保套管顺利下入;通过设计适用于超深井的大尺寸分级注水泥器和固井施工流体排量、采用非连续式分级注水泥工艺和复合低密度防漏水泥浆,以防止注水泥过程发生漏失,保证固井质量。顺北鹰1井二开固井采取上述技术措施,ϕ339.7 mm套管顺利下至设计井深,注水泥过程中只出现轻微漏失,易漏失层位固井质量中等,实现了有效封固。顺北鹰1井ϕ444.5 mm长裸眼段顺利封固,为顺北油气田大尺寸长裸眼固井提供了成功经验,其采取的技术措施值得顺北大尺寸长裸眼固井借鉴。
随钻超深电磁波仪器探测深度及响应特征模拟
黄明泉, 杨震
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019132
[摘要](219) [HTML全文](21) [PDF 1302KB](7)
摘要:
研究不同天线组合的边界探测深度是研发随钻超深电磁波仪器的基础工作。采用数值模拟方法,研究了轴向天线、水平天线和倾斜天线3种接收天线的界面探测深度和响应特征。模拟分析发现:随钻超深电磁波仪器的探测深度与线圈距、工作频率及地层电阻率对比度相关;不同电磁场分量对地层界面响应特征不同,超深探测轴向接收天线测电阻率比常规电磁波更容易受邻层影响;采用水平天线时,线圈距越小,工作频率越大,定向电动势信号幅度越大;采用倾斜天线时,线圈距越大,工作频率越大,相对定向信号幅度越大;随钻超深电磁波仪器中,采用水平天线时线圈距要小,采用倾斜天线时线圈距要大;多个频率和线圈距的组合可以增大随钻超深电磁波仪器的探测深度和对地层电阻率的适应性;通过降低工作频率、增大线圈距,可使随钻超深电磁波仪器的探测深度达到20.00~30.00 m。研究认为,该探测深度弥合了地震和测井之间的差距,使随钻油藏描述成为可能。
塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏量化注水开发技术
刘利清, 刘培亮, 蒋林
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019122
[摘要](60) [HTML全文](16) [PDF 574KB](1)
摘要:
塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏进入注水开发阶段中期后,面临着注水效率低、有效期短等一系列问题。为解决这些问题,研究应用了以物质平衡方程为理论基础的量化注水开发技术。从注水时机量化、单井注水参数量化和单元注水参数量化等方面,分析、阐述了量化注水开发技术的理论依据、技术方法和应用效果。研究发现,量化注水技术可很好地将注水开发从定性判断转为定量分析,解决前期开发过程中定性注水带来的问题。该技术已应用142井次,累计增油10.95×104 t,注水有效率高达84.3%。研究表明,量化注水开发技术在塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏开发中效果良好,具有很好的推广应用价值。
利用随钻电磁波测井探测直井水力裂缝的正演模拟
谢媛, 刘得军, 李彩芳, 翟颖, 孙雨
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019133
[摘要](235) [HTML全文](22) [PDF 1322KB](4)
摘要:
为了认识低渗透储层中油气资源的分布状况,更好地控制油井产能,需要对水力压裂产生的裂缝进行系统研究。以电磁场理论为基础,建立了均质各向同性地层解析模型,再利用有限元软件建立了地层与裂缝模型。在此基础上,对电磁波测井仪接收线圈之间感应电动势的振幅比和相位差进行了正演模拟。正演模拟计算结果显示:裂缝位置处的信号振幅比与相位差曲线变化显著,相位差曲线分层明显,更容易对不同高度及含不同电导率支撑剂裂缝进行分辨,最敏感的影响因素为支撑剂电导率;当仪器源距为0.25 m、发射频率选为400 kHz时,所获得的模拟响应结果更好。研究结果表明,利用随钻电磁波测井探测直井水力裂缝是可行的,研究结果为直井水力裂缝探测和评价提供了一定的理论依据。
塔里木克深9气田复杂超深井钻井关键技术
王学龙, 何选蓬, 刘先锋, 程天辉, 李瑞亮, 富强
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020028
[摘要](269) [HTML全文](34) [PDF 672KB](11)
摘要:
塔里木克深9气田具有典型的超深、高温和高压特征,钻井过程中存在地质构造复杂、钻井周期长、盐膏层高压盐水与薄弱漏层同存、盐上高陡地层防斜打快难,以及吉迪克组地层和致密砂岩储层机械钻速低等问题。为解决这些问题,在盐上地层应用了垂直钻井工具,优选了高效PDC钻头,在盐膏层采用了高密度油基钻井液技术、控压放水技术和盐膏层安全钻井技术,在致密砂岩储层应用了360旋转齿钻头、涡轮+孕镶钻头提速技术,并将以上技术组合形成了克深9气田复杂超深井钻井关键技术。复杂超深井钻井关键技术在克深9气田现场应用效果显著,平均钻井周期缩短12.0%,复杂时效降低4.1百分点,平均机械钻速提高13.0%。研究结果表明,复杂超深井钻井关键技术对克深9气田钻井提速、减少复杂情况具有较高的应用价值。
顺北油气田超深井井身结构优化设计
李双贵, 于洋, 樊艳芳, 曾德智
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020002
[摘要](325) [HTML全文](24) [PDF 1024KB](9)
摘要:
随着顺北油气田勘探开发的不断深入,原有井身结构开始显现出钻井风险大、效率低等问题,亟需优化井身结构。为此,利用已钻井的测井资料,利用Drillworks 软件计算了地层的孔隙压力、破裂压力和坍塌压力,结合已钻井的钻井资料和岩石力学试验结果对计算结果进行修正,得到了顺北油气田地层的三压力剖面,并根据地层三压力剖面确定了地质工程必封点。根据地质工程必封点,综合考虑钻井技术水平和钻井完井要求,设计了5种井身结构,通过预测5种井身结构的钻井周期、钻井成本,对比优缺点,选用了四开非常规井身结构。顺北油气田采用四开非常规井身结构后,机械钻速提高30%~40%,钻井周期缩短33~45 d,均顺利钻至目的层。这表明,顺北油气田采用优化后的井身结构,提高了钻井效率,降低了钻井风险。
低渗透储层多级转向压裂技术研究与应用
周丹, 熊旭东, 何军榜, 董波, 贺勇
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019077
[摘要](274) [HTML全文](42) [PDF 801KB](7)
摘要:
低渗透储层采用常规压裂工艺改造后,存在压裂改造波及体积小、有效期短和改造效果差等问题。为了提高低渗透油气田增储上产水平,根据油藏地质特点和多级转向压裂起裂机理,研制了溶解度高、溶解速度快、残渣含量少和对储层渗透率伤害小的高性能水溶性暂堵剂,并形成了多级转向压裂技术。在地层压开裂缝后,实时向地层中加入该高性能水溶性暂堵剂形成瞬时暂堵,提高缝内净压力,通过暂堵转向产生微裂缝和分支缝,从而形成复杂的网络裂缝,实现体积改造的目的。多级转向压裂技术在新疆油田X区块应用后,产油量大幅提高,单井日增产油量为常规措施井的3.0倍;稳产时间长,措施有效期较常规压裂延长66.7%。多级转向压裂技术解决了砾岩油藏储层改造难题,为低渗透储层开发后期稳产提供了新的技术手段。
近井眼洞穴型地层双侧向测井敏感因素分析
谢关宝, 李永杰, 吴海燕, 黎有炎
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019134
[摘要](314) [HTML全文](38) [PDF 1353KB](12)
摘要:
洞穴、裂缝及缝洞组合体是火成岩、碳酸盐岩储层的重要存储空间,具有各向异性明显、非均质性极强的特点,测井识别及定量评价难度大。为了给洞穴型地层测井识别与评价提供理论依据,基于有限元法,采用数值模拟方法分析了井径、钻井液电阻率、基岩电阻率、洞穴半径、洞穴填充物及洞穴距井眼距离等因素对双侧向测井响应的影响。结果表明:在近井眼洞穴型地层中,由于洞穴的存在使双侧向电阻率明显减小,且随着洞穴半径增大,双侧向电阻率的减小幅度也增大;洞穴中心处的双侧向电阻率最小,随着洞穴半径增大,深、浅侧向电阻率都减小;双侧向电阻率随着洞穴与井壁距离的增大而增大,且浅侧向电阻率的增大程度明显高于深侧向电阻率。研究结果可为洞穴型地层双侧向测井资料的解释提供理论指导。
碳酸盐岩储层缝内暂堵转向压裂实验研究
李春月, 房好青, 牟建业, 黄燕飞, 胡文庭
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020018
[摘要](28) [HTML全文](10) [PDF 878KB](0)
摘要:
顺北区块碳酸盐岩储层非均质性强、连通性差,暂堵转向压裂工艺可提高裂缝复杂程度,改善开发效果,但碳酸盐岩储层暂堵条件下裂缝起裂扩展规律尚不明确。为此,采用改进后的三轴压裂物模模拟装置,进行了碳酸盐岩暂堵转向压裂实验研究,依次注入压裂液和混有暂堵剂的压裂液后,分析暂堵剂注入前后施工压力曲线变化情况和暂堵转向压裂后的裂缝形态,从而明确了裂缝暂堵转向规律和实现缝内暂堵转向压裂的条件。研究表明,暂堵可增大裂缝复杂程度;为了实现缝内暂堵转向压裂,岩样内要发育有天然裂缝或层理面,同时暂堵剂能够进入裂缝内并实现封堵,施工压力增大,从而实现新缝开启或转向。碳酸盐岩缝内暂堵转向规律研究结果为顺北区块碳酸盐岩储层压裂改造提供了理论依据。
顺北油气田碳酸盐岩破碎性地层防塌钻井液技术
陈修平, 李双贵, 于洋, 周丹
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020005
[摘要](170) [HTML全文](77) [PDF 1299KB](4)
摘要:
为解决顺北油气田奥陶系碳酸盐岩破碎性地层易发生井壁坍塌的问题,从地质构造特征、地层裂缝发育及裂缝充填情况、井壁岩块受力3个方面进行了分析,分析发现,强挤压段应力集中、地层微裂缝发育和定向井段受重力影响,是造成井壁坍塌掉块的主要原因。分析坍塌原因认为,地层破碎、应力集中无法改变,但可以提高钻井的封堵性能,通过有效充填、封堵微裂缝,阻止压力传递,保持较高的密度进行应力支撑,从而解决井壁坍塌问题。为此,配制了防塌钻井液,从强化钻井液封堵能力、控制钻井液高温高压滤失量、优化钻井液动塑比等方面,提高了该防塌钻井液的性能。在顺北X井的现场试验证明,采用该防塌钻井液技术之后,钻进中扭矩稳定,机械钻速较高,井径扩大率较小,防塌效果良好,可为类似条件的高效、安全钻井提供借鉴。
钻井液环保润滑剂SMLUB-E的研制及应用
钱晓琳, 宣扬, 林永学, 杨小华
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019113
[摘要](49) [HTML全文](19) [PDF 775KB](2)
摘要:
针对现有钻井液润滑剂耐温与环保性能难以兼顾的不足,以天然脂肪酸、有机多元醇等为原料合成了钻井液环保润滑剂SMLUB-E。室内评价发现:膨润土浆中加入1.0% SMLUB-E时,摩阻系数可低至0.05,且形成的润滑膜强度高;在聚磺钻井液中加入2.0% SMLUB-E可使摩阻系数从0.31下降至0.08,润滑性能优于8.0%加量的原油;SMLUB-E耐温160 ℃,对钻井液的流变性、滤失量无不利影响,无毒,环保性能好。SMLUB-E在TP238CH井等深水平井进行了现场应用,当SMLUB-E含量为1.5%~2.0%时表现出良好的润滑降摩性能,大幅降低了井下摩阻,避免了托压、卡钻等复杂情况发生。
复合电热化学聚能冲击波储层强化改造试验与评价
李昂, 杨万有, 丁乾申, 康少飞, 杨维, 吴飞鹏
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019129
[摘要](59) [HTML全文](18) [PDF 1210KB](3)
摘要:
为了完善复合电热化学聚能冲击波技术的工艺参数优化及效果评价,首先进行了大尺寸混凝土岩样的复合电热化学聚能冲击试验,评价了该技术的冲击破岩效果和控制因素;然后建立了可实现强动载重复冲击的数值模拟模型,模拟研究了大尺寸岩样试验结果;最后利用数值模型系统评价了冲击次数、峰值压力、岩石弹性模量和地应力对措施效果的敏感性,分析了各工艺参数对该技术致裂岩石裂缝条数及作用距离的影响规律,并预测了措施后的增产效果。试验结果表明:复合电热化学聚能冲击波技术可将常规电脉冲的脉冲宽度扩展约1.5倍,冲击峰值压力提高约3.0倍;岩样冲击6次后,产生4条宏观裂缝,模拟井眼周围产生不同程度的破碎。研究评价了合电热化学聚能冲击波技术的措施效果,为复合电热化学聚能冲击波技术提高储层强化改造效果提供了理论指导。
长庆油田同心验封测调一体化分层注水技术
杨玲智, 刘延青, 胡改星, 申晓莉, 毕福伟
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020023
[摘要](76) [HTML全文](15) [PDF 746KB](3)
摘要:
为了提高长庆油田定向井小水量分层注水技术测试效率、降低作业强度及测试成本,研究了同心验封测调一体化分层注水技术及关键工具。该技术采用机电一体化控制技术,采用电缆控制井下测试仪器进行验封及测试调节工作;借鉴机械离合机构技术原理,将电动直读验封仪与同心电动测调仪集成为验封测调一体化仪器,不仅具有验封仪、测调仪的功能,而且进一步提升了仪器的集成化、自动化程度。该技术在长庆油田应用了430余口井,一趟作业完成全井验封、测调等全部工序,测调成功率98.0%,单层测调误差小于10.0%,单井验封测试时间由6~8 h降至4 h以内,单井年作业费用降低0.96万元。同心验封测调一体化分层注水技术为低渗透油藏低成本开发提供了一种新的高效测试方法。
长庆油田陇东地区页岩油超长水平段水平井钻井技术
柳伟荣, 倪华峰, 王学枫, 石仲元, 谭学斌, 王清臣
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020029
[摘要](63) [HTML全文](25) [PDF 714KB](4)
摘要:
为解决长庆油田陇东地区页岩油超长水平段水平井井眼轨迹控制困难、机械钻速低、水平段堵漏难度大、井壁容易失稳、完井套管下入困难等技术难点,进行井眼轨道优化,并采取相应的井眼轨迹控制措施,优选旋转导向钻具组合,应用高性能水基钻井液和套管漂浮下入技术,根据漏层特点和漏失速度,采取不同的堵漏技术措施,形成了页岩油超长水平段水平井钻井技术。长庆油田应用该技术在陇东地区顺利钻成了一口水平段长达4 088.00 m的超长水平段水平井华H50-7井,这表明应用页岩油超长水平段水平井钻井技术可以解决该地区超长水平段水平井存在的技术难点,可为该地区页岩油的开发提供技术支持。
随钻方位伽马能谱测井影响因素分析及校正研究
郑健, 高辉, 黄禄刚, 段军亚, 董夺
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019131
[摘要](372) [HTML全文](65) [PDF 2438KB](7)
摘要:
在不同的井眼环境和地层条件下,随钻方位伽马能谱响应会有一定差异,该差异会影响后续的测井解释及地质导向结果,因此有必要研究井眼和地层因素对随钻方位伽马能谱的影响规律,以消除其带来的不利影响。对比分析了现有随钻方位伽马能谱测井仪器结构,选择了其中一种结构作为研究对象,建立了相应的MCNP计算模型;采用蒙特卡罗方法模拟了随钻方位伽马能谱测井在不同井眼、地层条件下的响应,得到了钻井液的密度、KCl含量,地层骨架,以及倾斜放射性地层的倾角、方位角、厚度对随钻方位伽马能谱测井的影响规律;在此基础上,给出了非地层因素影响的校正方法。研究结果表明:计数率与钻井液中KCl含量和地层倾角、厚度正相关,与钻井液密度、地层骨架密度、方位角负相关;KCl能改变能谱形状,其他因素不改变能谱形状。研究发现,利用井眼影响因素校正后的计数率或能谱计算的泥质含量及K、U和Th的含量更接近真实值,可为测井解释及地质导向提供更可靠的指导。
智能钻井技术研究现状及发展趋势
李根生, 宋先知, 田守嶒
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020001
[摘要](280) [HTML全文](44) [PDF 922KB](18)
摘要:
随着油气勘探开发逐渐向非常规、低渗透、深层、深水等复杂油气领域发展,钻井工程在安全、经济和效率等方面面临一系列难题和挑战。基于大数据和人工智能等前沿技术的智能钻井技术,有望实现钻井过程的超前探测、智能导向、闭环控制和智能决策,从而大幅度提高油气井产量和采收率,降低钻井成本,近年来已成为国内外研究热点。详细介绍了国内外智能钻井关键工程技术的发展现状,包括井眼轨道智能优化技术、钻速智能优化技术、智能导向钻井技术、井下闭环调控、智能监测与决策技术等,并对国内外智能钻机、智能钻杆、智能钻头、智能控压钻井系统和智能导向钻井系统等智能钻井装备的主要进展进行了分析,指出基于我国人工智能的高速发展,需要加强钻井工程与前沿理论、技术的跨界融合,强化协同创新,建立完善的智能钻井技术体系,为实现我国复杂油气资源高效勘探开发和油气发展战略提供技术支撑。
塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏气水复合驱技术
张伟, 海刚, 张莹
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019124
[摘要](338) [HTML全文](139) [PDF 950KB](16)
摘要:
塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏经水驱在高部位形成了大量的“阁楼油”,而用氮气驱替“阁楼油”时,由于横向驱动作用弱,在井间富集了大量剩余油。为此,根据塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏储层特征及剩余油分布特征,进行了气水复合驱技术研究。在利用物理模拟试验分析气水复合驱油机理的基础上,根据剩余油分布特征,构建了气水复合驱开发模式;根据井间连通通道的特征,设计了开发井网;利用历史水驱数据和累计注气量,设计了气水复合驱参数。塔河油田4区7个注采井组应用了气水复合驱技术,井组产油量平均增加80.0 t。这表明,气水复合驱中的气驱首先将“阁楼油”驱替到水驱通道,水驱提供横向驱动力再将其驱出,从而提高了剩余油的动用程度。
古城油田B125区块稠油油藏超高分子量聚合物驱技术
陶光辉, 束华东, 刘斌
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019127
[摘要](302) [HTML全文](135) [PDF 951KB](20)
摘要:
古城油田B125区块普通稠油油藏储层非均质性严重,原油平均黏度达1 000 mPa·s以上,进一步提高采收率难度大。为此,通过增黏性、流变性和驱油试验,评价了超高分子量聚合物提高普通稠油采收率的技术优势,考察了含硫污水对聚合物溶液性能的影响。试验表明,超高分子量聚合物增黏性优越,相同质量浓度下较常规聚合物溶液黏度高40%以上;黏弹性强,相同黏度下较常规聚合物采收率提高3.4百分点以上;含硫污水会造成聚合物溶液黏度降低10%以上、弹性明显减弱和采收率提高幅度降低3.0百分点。B125区块部署注聚井22口,截至2018年底,累计注入0.22倍孔隙体积的聚合物溶液,注入压力上升3.5 MPa,日产油量增加45.0 t,含水率降低9.0百分点,累计增产油量1.84×104 t,阶段采收率提高1.19百分点。研究与应用表明,超高分子量聚合物驱技术可以大幅提高较高黏度普通稠油油藏的采收率。
伊拉克H油田Sadi油藏鱼骨井井眼布置方案研究
聂臻, 于凡, 黄根炉, 李伟, 梁奇敏
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019120
[摘要](431) [HTML全文](182) [PDF 967KB](6)
摘要:
为有效开发伊拉克H油田特低渗透油藏Sadi油藏,针对该油藏的特征和鱼骨井钻井条件,综合考虑地质、油藏及工程因素,进行了鱼骨井井眼布置方案优选方法研究,以获得既能满足开发要求又能在极限钻井条件下顺利钻井的鱼骨井井眼最优布置方案。以Sadi油藏地质条件和常规定向井钻井能力为基础,确定了鱼骨井主井眼及分支井眼的极限钻井深度;以累计产油量为目标,分析了鱼骨井主要参数(分支井眼数量、分支井眼长度、相邻分支井眼的间距、分支井眼与主井眼夹角)及不同鱼骨井井眼布置方案对累计产油量的影响,确定出累计产油量较高的井眼布置方案;以鱼骨井不同井段井眼轨道的钻井难度,建立相应模型评价了鱼骨井井眼不同布置方案的钻井风险,确定出钻井成本较低的井眼布置方案,最后优选出4分支井眼、分支井眼长730.00 m和3分支井眼、分支井眼长800.00 m的最优井眼布置方案。采用优化的井眼布置方案,累计产油量较高,钻井风险可控,钻井成本低。提出的鱼骨井井眼布置方案优选方法将钻井工程和地质油藏工程紧密结合,为油藏工程师优选鱼骨井井眼布置方案提供了思路,并为其他相似油藏进行鱼骨井井眼布置方案设计提供了借鉴。
北部湾盆地开发井高效安全钻井技术
刘贤玉, 管申, 韩成, 陈力, 曹峰
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019116
[摘要](331) [HTML全文](158) [PDF 690KB](19)
摘要:
南海西部北部湾盆地地层微裂缝发育,水敏性强,尤其是涠洲组2段地层井眼失稳问题突出,导致井下故障频发。为了提高北部湾开发井钻井效益,使用废弃井槽,在隔水导管内开窗侧钻建立井口,以高效利用槽口资源;表层井段使用海水聚合物钻井液,同时减小其井眼直径,达到增加表层井段钻深的目的;目的层井段使用强封堵全油基钻井液钻穿涠洲组2段地层;在优选钻井液的基础上,将三开井身结构优化为二开井身结构,提高了目的层井段钻井安全,同时提高了机械钻速、缩短了钻井周期,最终形成了北部湾盆地开发井高效安全钻井技术。该技术在北部湾盆地多个油田30余口井进行了现场应用,避免了槽口资源浪费,降低了表层井段钻井液成本和目的层井段发生井下故障的概率,全井段机械钻速提高超过20%,钻井周期缩短近25%。北部湾盆地开发井高效安全钻井技术为类似油田的高效开发提供了技术借鉴。
高频电磁加热稠油储层温度分布及其影响因素分析
王正旭, 高德利
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019128
[摘要](788) [HTML全文](454) [PDF 4566KB](33)
摘要:
为了准确分析高频电磁加热过程中影响稠油储层温度分布的因素,以电磁场和传热理论为基础,考虑稠油储层电导率、相对介电常数随频率变化,导热系数、比热容随温度变化的实际情况,建立了描述储层性质动态变化的数学模型,并采用多物理场模拟软件COMSOL求解数学模型,采用对比法分析了不同因素对温度分布的影响规律。计算分析发现:电磁波功率的提高有助于增大储层加热深度;较大的电磁波频率可引起波源附近储层温度升高,但温度随深度增大急剧下降;考虑储层性质动态变化时计算出的温度分布,与假设储层性质恒定时的计算结果存在差异;在一定变化范围内,储层温度值随相对介电常数和电导率增大而增大。研究结果表明,储层性质、电磁波功率和频率对储层的温度分布有明显影响,建立的考虑储层性质动态变化的数学模型为高频电磁加热稠油技术的现场应用提供了理论依据。
极地钻井关键设备橡胶密封材料的优选
陈远鹏, 王志远, 孙宝江, 陈野, 郑凯波
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019111
[摘要](550) [HTML全文](229) [PDF 1154KB](20)
摘要:
极地的低温环境会使橡胶逐渐变硬甚至玻璃化从而丧失原有的弹性,易导致钻井泵、防喷器等关键钻井设备出现密封失效问题,影响正常生产并带来安全隐患。因此,需要对极地钻井关键设备所用橡胶密封材料进行优选。按照国家标准GB/T 528—2009和GB/T 7759.2—2014,在20~–50 ℃温度环境下对橡胶材料进行了单轴拉伸和压缩永久变形试验,将试验数据与多种常见超弹性本构模型进行拟合得到了模型参数,分析了这些本构模型在低温条件下的适用性;利用有限元分析软件ABAQUS,模拟分析了–45 ℃温度下处于工作状态的O形橡胶密封圈的密封性能,找出了设备在低温条件下容易发生密封失效的位置。分析认为,在低温、小变形条件下,Polynomial(N=2)模型和Ogden(N=3)模型能更准确地描述橡胶的力学性能;硅橡胶、气相胶、丁腈橡胶在极地环境(–45 ℃)下依然保持优越的密封性能,可以作为极地钻井关键设备用橡胶密封材料。低温下超弹性本构模型的分析和橡胶密封材料的优选,可为我国后续极地钻井提供理论指导与支持。
苏北复杂断块油藏二氧化碳驱油效果影响因素分析及认识
唐人选, 梁珀, 吴公益, 陈菊, 梁翠
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2019125
[摘要](417) [HTML全文](309) [PDF 881KB](17)
摘要:
苏北盆地复杂断块油藏CO2驱油效果差异较大,为制定提高CO2驱油效果的有效措施,分析了其主要影响因素。对苏北9个CO2驱区块的相关数据进行了统计,分析了井型、压裂情况、注气前油井产油量、注采比和注气方式等对CO2驱油效果的影响。分析结果为:直井的开发效果好于水平井,非压裂井的效果好于压裂井,油井初产量越高则CO2驱效果越好,最佳注采比为2.5左右,而注CO2方式对开发效果影响不大。研究结果表明,低渗透油藏采用的井型、油井是否压裂、注气前油井产油量是影响CO2驱油效果的主要因素,在研究制定提高苏北盆地复杂断块油藏CO2驱油效果的技术措施时,应充分考虑这些主要影响因素。
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2019年总目录
2019, 47(6).  
[摘要](972) [HTML全文](241) [PDF 455KB](19)
摘要:
2019-06期封面
2019, 47(6).  
[摘要](654) [PDF 8302KB](27)
摘要:
2019--06期目录
2019, 47(6).  
[摘要](650) [HTML全文](221) [PDF 348KB](18)
摘要:
专家视点
国内外干热岩压裂技术现状及发展建议
陈作, 许国庆, 蒋漫旗
2019, 47(6): 1-8.   doi: 10.11911/syztjs.2019110
[摘要](489) [HTML全文](237) [PDF 3809KB](33)
摘要:
干热岩是一种储量大、分布广、清洁环保的特殊地热资源,美国、法国等国家已成功开发利用干热岩来发电、取暖,我国很多地区均发育有可大规模开发利用的干热岩资源,但目前尚未得到有效开发和利用。干热岩高效开发对于调整能源结构、强化雾霾治理、应对气候挑战具有重要意义,而压裂技术能在热储层中形成复杂微裂隙系统,从而大幅度增加换热体积,是将干热岩资源转变为能源的关键。在介绍国内外干热岩压裂技术研究现状的基础上,剖析了国外干热岩主体压裂技术的特点,分析了国内干热岩开发面临的形势及压裂技术难点,提出了国内干热岩压裂技术攻关方向,即开展干热岩高温岩石力学及地应力特征、热应力作用下缝网形成机制研究,耐超高温分段/分层压裂工具研制,高温硬地层体积压裂设计方法与软件开发,裂缝长期实时监测技术研究等,以尽快形成适合我国干热岩储层特点的配套压裂技术,加快干热岩资源的开发利用进程。
钻井完井
川南海相深层页岩气钻井关键技术
刘伟, 何龙, 胡大梁, 李文生, 焦少卿
2019, 47(6): 9-14.   doi: 10.11911/syztjs.2019118
[摘要](549) [HTML全文](305) [PDF 733KB](51)
摘要:
川南海相深层页岩气目的层埋藏深、地层温度和地层压力高、岩石可钻性差、优质储层薄,钻井提速与井身质量、页岩坍塌与钻井成本、控时钻进与优质储层钻遇率间的矛盾制约了其高效开发。为此,在借鉴常规页岩气开发经验的基础上,进行差异化的井身结构和井眼轨道设计,采用预弯曲动力钻具组合,优化钻井参数,试验应用垂直钻井技术和气体钻井技术,研制应用高性能水基钻井液,并优化井眼轨迹控制措施,形成了川南海相深层页岩气高效开发的钻井关键技术。该技术在川南地区27口海相深层页岩气井进行了应用,钻井周期缩短了46.0%,优质储层钻遇率达到93.17%。研究结果表明,川南海相深层页岩气钻井关键技术能解决深层页岩气井钻井过程中存在的技术难题,可为国内外类似页岩气的开发提供借鉴。
南海莺琼盆地高温高压井堵漏技术
韩成, 黄凯文, 罗鸣, 刘贤玉, 邓文彪
2019, 47(6): 15-20.   doi: 10.11911/syztjs.2019081
[摘要](511) [HTML全文](244) [PDF 968KB](52)
摘要:
南海西部莺琼盆地地质条件复杂,井底温度和压力高,钻进目的层过程中井漏频发。为解决井漏问题,在分析发生井漏主要原因的基础上,提出了将耐高温刚性堵漏材料和耐高温弹性堵漏材料相结合的思路。在钻井液中添加耐高温刚性堵漏材料DXD和耐高温弹性石墨堵漏材料TXD配制成堵漏浆,DXD在诱导裂缝中架桥,TXD在压差作用下充填于诱导裂缝剩余孔隙中,防止诱导缝进一步开启扩大,封堵诱导裂缝,提高地层承压能力。室内性能评价表明,堵漏浆密度最高可达2.40 kg/L,抗温能力可达200 ℃。堵漏浆在莺琼盆地多口高温高压井进行了应用,堵漏效果较好,堵漏成功率由采用常规堵漏技术的30%左右提高到了80%以上。这表明,该堵漏浆可以封堵莺琼盆地目的层的诱导裂缝,提高地层的承压能力和堵漏成功率,解决井漏频发的问题。
莺歌海盆地高温高压气田完井技术
黄亮, 魏安超, 王尔钧, 徐靖, 张超, 冯雪松
2019, 47(6): 21-26.   doi: 10.11911/syztjs.2019098
[摘要](332) [HTML全文](137) [PDF 869KB](16)
摘要:
南海莺歌海盆地F气田为高温高压气田,其高温、高压、高含CO2的特点造成井筒的完整性难以保障。为此,根据储层特点,选择了合理的完井方式;依据安全性与经济性兼顾的原则,选择了改良13Cr材质的油套管;根据气田的特点及开发要求,设计了不同井型的生产管柱及射孔管柱,选择了合适的井口采油树及井下工具,并研制了新型环空保护液,最终形成了适用于海上高温高压高含酸性气体气田开发的完井技术。F气田10余口井应用了该技术,生产过程中未出现环空带压现象。实践表明,该完井技术能有效降低井筒带压风险,为规模开发莺歌海盆地高温高压气田提供技术支持。
指向式旋转导向系统内外环转速对PDC钻头破岩效率的影响
张光伟, 高嗣土, 乔阳, 田帆
2019, 47(6): 27-33.   doi: 10.11911/syztjs.2019096
[摘要](598) [HTML全文](341) [PDF 1424KB](38)
摘要:
为了提高指向式旋转导向钻井工具的破岩效率,在钻头运动学研究的基础上,利用Matlab软件建立了数字化PDC钻头模型和数字化岩石模型,结合岩石模型的离散化处理,模拟了旋转导向钻进条件下,PDC钻头与岩石的相互作用过程,并给出了破岩效率的定量计算方法;分析了指向式旋转导向系统内外偏心环转速对PDC钻头破岩效率的影响,得到了不同时间步长下的破岩规律。研究结果表明,抗剪强度为11 MPa、内摩擦角为22°、摩擦系数为0.2的岩石,其最佳破岩转速比在1.0左右,且指向式旋转导向系统在钻进过程中均存在稳态切削,其破岩效率与内外偏心环的转速比密切相关,随着内外偏心环转速比增大,破岩效率也相应增大,但最终趋于稳定。研究结果对提高指向式旋转导向系统的钻井效率具有一定的理论指导作用。
可再生生物合成基钻井液体系研究
解宇宁
2019, 47(6): 34-39.   doi: 10.11911/syztjs.2019097
[摘要](594) [HTML全文](310) [PDF 656KB](33)
摘要:
油基钻井液普遍存在基础油难以降解、不可再生等缺点,为此,利用天然生物油脂,通过催化加氢、分子异构等合成了生物合成基础油,以该基础油和改性有机土为主,通过优选其他钻井液添加剂及加量,形成了可再生生物合成基钻井液体系。生物合成基础油是C12—C24的支链异构烷烃混合物,具有优良的安全环保性和黏温特性。室内性能评价试验结果表明,可再生生物合成基钻井液体系的高温高压滤失量低于12 mL,沉降稳定性好,破乳电压在768 V以上,96 h半致死浓度大于1 000 000 mg/L,能抗20%地层水和10%劣土的侵入,岩屑滚动回收率达到98.06%,经其污染的岩心其渗透率恢复率为83.5%~92.3%。研究结果表明,生物合成基础油具有低毒环保、可降解、可再生等优点,可再生生物合成基钻井液在乳液稳定、抗污染、润滑、抑制、储层保护、安全环保等方面均表现出良好的性能,完全能满足复杂地质条件对钻井液的需求。
南海西江油田古近系泥页岩地层防塌钻井液技术
张伟国, 狄明利, 卢运虎, 张健, 杜宣
2019, 47(6): 40-47.   doi: 10.11911/syztjs.2019103
[摘要](766) [HTML全文](339) [PDF 1557KB](32)
摘要:
为了解决南海西江油田古近系泥页岩地层钻井过程中出现的井下掉块和阻卡等问题,进行了防塌钻井液技术研究。通过地层矿物组分、理化特性和力学参数分析,明确了古近系泥页岩地层井眼失稳机理;建立了维持井壁稳定的钻井液密度与岩石黏聚力关系图版,确定了保持井壁稳定的最低岩石黏聚力;为提高泥页岩经钻井液浸泡后的强度,优选了抑制剂和封堵剂并确定了其加量,得到了新防塌钻井液配方。研究发现,钻井液滤液进入地层引起泥页岩强度降低,是该油田古近系泥页岩地层井眼失稳的主要原因;在KCl–聚合物钻井液中加入2.0%聚铵盐、0.5%纳米二氧化硅和3.0%碳酸钙配成的新防塌钻井液,泥页岩岩样在其中浸泡10 d后黏聚力可达8.8 MPa,满足预计工期内岩石内聚力大于8.7 MPa的要求。研究认为,新防塌钻井液具有较好的抑制性、封堵性和良好的防塌效果,能有效减小井径扩大率,从而解决南海西江油田古近系泥页岩地层钻井中出现的井眼失稳问题。
玛湖油田MaHW1602水平井低活度钻井液技术
郑成胜, 蓝强, 张敬辉, 李公让
2019, 47(6): 48-53.   doi: 10.11911/syztjs.2019115
[摘要](465) [HTML全文](282) [PDF 658KB](14)
摘要:
玛湖油田MaHW1602井地层条件复杂,目的层三叠系百口泉组含硬质泥岩、疏松砾岩等,水平段钻进过程中易发生坍塌掉块等井下故障。由于该地区近年使用的“去磺”钻井液存在防塌性不足的问题,为此,在分析该井地层特点及钻井液难点的基础上,通过室内试验优选了活度调节剂、封堵剂和抑制剂,形成了非磺化低活度钻井液体系。室内试验结果显示,低活度钻井液封堵率超过90%,平均水活度为0.863,满足现场钻井要求。该钻井液在MaHW1602井三开井段进行了现场应用,疏松易塌井段无明显的井径扩大现象,井眼规则,平均井径扩大率6.5%,且钻进中无明显托压现象,电测、下套管顺利,未出现钻井液性能突变、下钻或开泵漏失等问题。研究与应用表明,低活度钻井液具有较好的封堵和防塌性能,能够满足玛湖油田长水平段水平井安全钻进的需求。
漏失循环条件下井筒温度预测与漏层位置判断
吴雪婷, 邹韵, 陆彦颖, 赵增义, 周城汉
2019, 47(6): 54-59.   doi: 10.11911/syztjs.2019119
[摘要](534) [HTML全文](249) [PDF 863KB](27)
摘要:
针对发生井漏时井筒流体温度预测准确度低和漏层位置判断难度大的问题,在分析漏失循环条件下井筒传热规律的基础上,综合考虑热源项和变质量流动对井筒温度的影响,建立了漏失循环条件下直井井筒温度场模型,利用现场实测数据验证了模型的可靠性,分析了漏失速率和漏失层位对井筒温度分布规律的影响。数值模拟结果表明,与Chen模型相比,所建模型的温度计算结果更接近于实测温度,平均相对误差为2.1%;漏失循环条件下,漏失速率对井底流体温度的影响明显大于其对井口流体温度的影响;此外,漏失发生在上部裸眼井段时,环空流体温度梯度分布曲线上均有一个拐点,且拐点位置与漏层位置一致。研究结果表明,所建模型可以准确预测漏失循环条件下直井井筒中的温度分布,现场可根据环空温度梯度分布曲线判断漏层位置。
顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术研究
邹书强, 张红卫, 伊尔齐木, 李翔
2019, 47(6): 60-66.   doi: 10.11911/syztjs.2019114
[摘要](399) [HTML全文](165) [PDF 1041KB](14)
摘要:
顺北一区超深井窄间隙小尾管固井面临水泥环薄弱、注替泵压高、顶替效率低、井下温度高和高压盐水层发育等一系列技术难题,固井质量难以保证。为解决该问题,在总结前期固井施工经验的基础上,完善了井眼准备技术,优化了抗高温防气窜弹韧性水泥浆体系,开展了水泥石密封完整性研究,进行了固井流变学设计及压稳防气窜工艺优化,形成了顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术。该固井技术在现场应用3井次,固井质量良好,后期施工未发生水侵,保证了窄间隙段的长效密封性。顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术,不但解决了该区块的固井难题,还保障了该区块的安全、高效开发。
油气开发
基于测井资料的TIV地层水平地应力计算方法
夏宏泉, 刘畅, 李高仁, 蒋婷薇
2019, 47(6): 67-72.   doi: 10.11911/syztjs.2019130
[摘要](399) [HTML全文](184) [PDF 1222KB](19)
摘要:
低孔低渗地层常具有TIV各向异性特征,准确计算水平地应力对该类储层的射孔和压裂设计至关重要。为了更加准确地计算TIV地层的水平地应力,针对该类地层的低压特征,优选Bowers法求取地层孔隙压力,然后利用阵列声波测井资料求取TIV地层的岩石力学参数(垂直与水平方向上的杨氏弹性模量和泊松比);同时考虑层理面产状对水平地应力的影响,改进了传统的Sn模型,建立了TIV地层水平地应力新计算模型。用新模型计算了鄂尔多斯盆地合水地区长6、长7和长8段TIV地层的水平地应力,计算结果与实测最大、最小水平地应力的最大相对误差分别为8.70%和7.86%,低于Sn模型的相对误差。研究结果表明,新模型计算的水平地应力更符合实际地应力纵横向分布的变化规律,可为致密油储层的水力压裂设计提供更可靠的参考依据。
考虑复杂裂缝网络的致密油藏水平井体积压裂改造效果评价
李宪文, 刘顺, 陈强, 苏玉亮, 盛广龙
2019, 47(6): 73-82.   doi: 10.11911/syztjs.2019126
[摘要](533) [HTML全文](299) [PDF 2095KB](19)
摘要:
提高储层压裂改造效果对经济有效开发致密油藏至关重要,评价压裂改造效果需要考虑复杂裂缝网络分布特征。基于微地震数据,采用分形随机缝网生成算法反演得到了次生裂缝分布特征,考虑压裂水平井近井地带的物性变化,建立了压裂水平井多区渗流数学模型,并进行了求解。基于该模型研究了次生裂缝复杂程度对流体流动的影响,研究结果表明:次生裂缝复杂程度对整个流动阶段均有较大影响,分形维数越大,产油量越高;改造带宽越大,拟稳态窜流早期线性流、双线性流持续时间越长;次生裂缝分布的压裂改造区域是生产早中期的主力区域,其产油量贡献度也最大;实际生产过程中应尽量增大改造区域体积,并使与改造区域不相邻区域的体积最小,以提高生产井的早期产油量、最大程度地提高储层采收率。研究结果可为致密油藏体积压裂效果评价及压裂优化设计提供理论依据。
RFID智能滑套设计与试验研究
黎伟, 夏杨, 陈曦
2019, 47(6): 83-88.   doi: 10.11911/syztjs.2019123
[摘要](376) [HTML全文](172) [PDF 933KB](23)
摘要:
为了解决传统水平井分段压裂技术操作复杂、无法达到全通径和压裂级数受限的问题,提出了基于RFID智能滑套的水平井分段压裂技术。在分析水平井分段压裂技术特点的基础上,研究了RFID智能滑套压裂管柱的结构和技术难点,开展了RFID智能滑套结构的方案优选、模拟分析、单元试验和室内样机试验。试验结果表明,RFID智能滑套在温度120 ℃、压差10~70 MPa工况下均能顺利开启至设定开度,RFID标签球能够控制RFID智能滑套窗口达到预设开度,且RFID通讯成功率良好。研究表明,RFID智能滑套水平井分段压裂技术能够降低水平井压裂施工成本,提高油气开发效率,为油气开发向智能化、低成本化和高效化方向发展提供技术支持,具有良好的应用前景。
连续油管打捞连续油管关键工具研究与应用
艾白布•阿不力米提, 庞德新, 王一全, 郭新维, 杨文新, 焦文夫
2019, 47(6): 89-95.   doi: 10.11911/syztjs.2019117
[摘要](530) [HTML全文](277) [PDF 1462KB](33)
摘要:
针对用常规管柱打捞连续油管作业效率低、风险和施工强度高等问题,在调研连续油管作业技术现状的基础上,提出了连续油管打捞连续油管的思路,针对现场技术需求研发了专用打捞工具。通过模块化结构设计,在专用打捞工具中集成了鱼顶旋转引入、鱼顶检测、鱼顶抓获及剪切等功能机构,使其能够适应连续油管打捞连续油管的工况。模拟计算和室内试验证明,专用打捞工具的性能达到了设计要求。该专用打捞工具在塔里木油田X–1井ϕ88.9 mm生产管柱内进行了13次打捞连续油管的作业,累计捞获井内严重遇卡的ϕ38.1 mm连续油管2 851.87 m,捞获率100%,作业效率是常规管柱打捞作业的4倍,验证了专用打捞工具性能的稳定性。研究结果表明,连续油管专用打捞工具能够满足打捞连续油管的要求,可提高打捞连续油管的成功率和作业效率。
压裂井组非线性渗流模型求解
黄迎松
2019, 47(6): 96-102.   doi: 10.11911/syztjs.2019078
[摘要](665) [HTML全文](271) [PDF 977KB](21)
摘要:
精细描述低渗透油藏中流体流速与与压力梯度的非线性关系,是准确计算低渗透油藏压裂井组产量的基础。为此,在描述低渗透油藏非线性渗流特征的基础上,建立了低渗透油藏和压裂裂缝耦合的非线性数学模型,该模型根据渗流特征将渗流过程分为非线性渗流阶段和拟线性渗流阶段进行计算。利用Taylor展开对非线性数学模型进行线性化处理,建立了有限差分方程组,并编制了计算机求解程序。算例分析表明:采用非线性数学模型计算出的地层中压力和饱和度的分布符合地层实际情况;五点法井网压裂井组注水井的裂缝导流能力会随着裂缝闭合而降低,注水效果变差,导致油井产量降低。研究结果表明,低渗透油藏和压裂裂缝耦合的非线性数学模型可以较准确地描述低渗透油藏中流体流速与压力梯度的非线性关系,为准确计算低渗透油藏压裂井组产量奠定基础,为低渗透油藏注水开发提供指导。
测井录井
基于X射线荧光元素录井的深层页岩气精准地质导向技术
唐诚, 王志战, 陈明, 王崇敬, 梁波, 施强
2019, 47(6): 103-110.   doi: 10.11911/syztjs.2019135
[摘要](596) [HTML全文](295) [PDF 1459KB](30)
摘要:
川南威荣页岩气田深层页岩气水平井钻井过程中,准确卡取标志层、识别钻头位置和判断钻头穿行状态的难度很大。为此,利用X射线荧光(XRF)元素录井数据建立了三端元图版、元素交会图版和元素三维显示图版,以及岩石密度、含气量等评价参数的定量计算模型。根据三端元图版卡取入窗前的重要标志层,利用元素交会图版指导水平井准确入窗,通过元素三维显示图版判别水平段钻头穿行状态,利用岩石密度、含气量等评价参数指导水平井井眼轨道优化,形成了基于X射线荧光元素录井的精准判识目的层及钻头穿行状态的地质导向技术。该技术在威荣页岩气田18口页岩气水平井进行了应用,靶体平均钻遇率达到98.06%。研究表明,基于X射线荧光元素录井的精准地质导向技术能够准确卡取标志层、识别钻头位置和判断钻头穿行状态,提高优质储层的钻遇率。
基于声波时差数据波动性识别异常压实地层的方法
席鹏飞, 杨明合, 郭王恒, 石建刚
2019, 47(6): 111-115.   doi: 10.11911/syztjs.2019136
[摘要](400) [HTML全文](223) [PDF 1702KB](33)
摘要:
受地层岩性等因素影响,声波时差数据会出现波动,从而影响利用声波时差识别异常压实地层的精度。为此,依据正常压实泥岩段地层声波时差与井深的关系,采用了密度聚类法剔除无效数据点,并应用小波理论及概率分析方法分析了正常压实地层声波时差数据的波动性。研究发现:密度聚类法能有效去除异常数据点,对于正常压实地层声波时差数据波动性的描述,一次小波分解即可满足要求;分布拟合检验表明,声波时差数据的波动性符合tLocation-Scale概率分布;通过构建异常压实地层的概率计算公式,可定量识别异常压实地层。计算结果表明,通过计算声波时差波动概率能定量识别异常压实地层,提高识别异常压实地层的精度,避免分析的盲目性、随意性。对于其他基于泥页岩正常压实曲线的常规测井资料,均可采用该方法进行分析。
近钻头随钻伽马成像快速正弦曲线拟合方法
郑奕挺, 方方, 吴金平, 钱德儒, 张卫
2019, 47(6): 116-122.   doi: 10.11911/syztjs.2019101
[摘要](778) [HTML全文](321) [PDF 1416KB](43)
摘要:
针对现有随钻测井数据传输速率较低的问题和井下实时获取伽马成像图的需求,模拟分析了近钻头伽马成像测井仪器穿过倾斜界面进入高放射性泥岩层的扇区成像特征,提出了基于扇区伽马成像图的快速正弦曲线拟合方法。设计了近钻头伽马成像测井中的快速正弦曲线拟合固件算法,将最小二乘估计算法和三参数正弦拟合相结合,提取得到正弦曲线的幅度、频率、相位和直流分量等4个参数,为拟合反演形成多扇区伽马成像图提供数据。利用快速正弦曲线拟合方法,测试了用标准岩样构造分层倾斜地层模拟井眼采集的伽马数据,实现了多扇区伽马成像测量值的拟合,且拟合误差较小。研究结果表明,拟合反演得到的8扇区伽马成像图的正弦曲线特征明显,能够准确反映倾斜地层界面信息,验证了快速正弦曲线拟合方法的可行性和正确性。
涪陵页岩气田钻井技术难点及对策
牛新明
[摘要](3926) [PDF 1006 KB](3999)
摘要:
涪陵页岩气田是我国第一个投入商业化开发的页岩气田,其地表和地下地质情况均十分复杂,与常规油气藏和国外页岩气田相比,其开发过程中钻井施工难度较大。根据大量翔实的资料,从井壁稳定、轨迹控制、固完井质量以及降本增效等方面论述了涪陵地区页岩气田钻井工程中存在的主要技术难点,并对其主要原因进行了分析。在此基础上,针对性地提出了解决上述钻井技术难点的技术思路和方法,并在涪陵地区页岩气钻井技术研究成果的基础上,指出下一步应深化钻井地质特征精细描述、开展三维井眼轨道优化设计及控制、强化钻井提速技术攻关、完善钻井液与完井工艺配套等研究,以持续提高涪陵页岩气田的钻井效益。
JY1HF页岩气水平井大型分段压裂技术
周德华, 焦方正, 贾长贵, 蒋廷学, 李真祥
[摘要](5694) [PDF 1148 KB](4167)
摘要:
JY1HF井是涪陵地区第一口海相页岩气水平井,为了获得商业性页岩气产量,对JY1HF水平井进行了分段压裂设计和工艺优化。在借鉴北美海相页岩气压裂经验的基础上,通过该井岩心资料、测井、岩石力学等数据,对龙马溪组页岩储层进行了压前评价。采用岩石力学试验、X衍射试验、诱导应力场计算和体积压裂动态模拟等方法,开展了压裂段数、压裂液、支撑剂、射孔方案和压裂工艺优化等综合研究,提出采用组合加砂、混合压裂工艺,泵送易钻桥塞射孔联作工艺进行大型水力压裂改造的方案。JY1HF井共压裂15段,累计注入液量19 972.3 m3,支撑剂968.82 m3,放喷测试获得无阻流量16.7×104 m3/d的高产页岩气流。结果表明,龙马溪组海相页岩采用水平井大型分段压裂技术,可获得较大的有效改造体积。JY1HF井的成功压裂为中国海相页岩气压裂改造积累了经验。
涪陵页岩气田钻井关键技术
艾军, 张金成, 臧艳彬, 许明标
[摘要](3727) [PDF 1084 KB](4010)
摘要:
涪陵地区地质条件复杂,导致钻井机械钻速及钻井周期差别大、井下复杂情况时有发生。为了实现优质快速钻井,中国石化发展了适合涪陵页岩气田地质特点的系列钻井关键技术,通过攻关研究与现场实践,先后形成了涪陵页岩气钻井工程优化设计技术、浅层直井段快速钻井技术、二开定向井段快速钻井技术、丛式水平井三维井眼轨迹控制技术、适应于涪陵页岩地层长水平段钻进的油基钻井液技术、页岩气储层长水平段油基钻井液水平井固井技术、复杂山地条件"井工厂"钻井技术等,基本形成了适用于涪陵页岩气田的钻井工程技术体系。与此同时,在钻井中又出现一些新问题,为此提出了涪陵页岩气田钻井技术的发展建议,以期为国内类似页岩气区块的钻井提速降本提供借鉴。
“井工厂”技术在我国非常规油气开发中的应用
张金成, 孙连忠, 王甲昌, 臧艳彬
[摘要](4198) [PDF 1210 KB](3995)
摘要:
“井工厂”技术能大幅度提高作业效率、降低工程成本,在致密油气、页岩油气等低渗透、低品位的非常规油气开发中具有显著的技术优势,因此该技术在北美地区进行了大规模应用,取得了巨大的经济效益。为了使该技术更好地应用于我国非常规油气开发中,在详细阐述“井工厂”技术的概念和特点的基础上,介绍了国外该技术的发展和应用现状,梳理了国内中国石油、中国石化对该技术的探索应用情况,并分析指出,国内配套的装备仪器还不能完全适应“井工厂”作业的需求,还没有实现真正意义上的流水线式施工,还没有形成一套成熟的“井工厂”作业模式。因此,建议树立“全过程低成本”的基本理念,总结我国致密气藏开发的成功经验,有针对性地集成和发展相配套的工程技术,设立“井工厂”技术项目部,规范管理,以形成真正符合我国非常规油气资源类型和开发规律的“井工厂”技术。
页岩气开发的地质与工程一体化技术
曾义金
[摘要](3953) [PDF 1064 KB](4457)
摘要:
页岩气储层非均质性强,实现工程技术与储层条件的最佳匹配,是实现页岩气经济有效开发的关键。分析了我国页岩气开发中存在的主要问题,阐述了页岩气储层特征分析方法及关键技术,从地质与工程一体化的角度,系统论述了针对于页岩气储层特征的工程技术思路和方法,建立了页岩气地质与工程一体化的技术体系。
页岩气"井工厂"钻井技术现状及展望
陈平, 刘阳, 马天寿
[摘要](3512) [PDF 1031 KB](3964)
摘要:
"井工厂"技术可以缩短建井周期,降低钻井成本,大幅度提高资源及设备利用率,在页岩气等低渗透、低品位非常规油气资源开发中具有显著的技术优势,并在北美页岩气开发中获得成功应用。在国外文献调研的基础上,介绍了国内外"井工厂"钻井技术现状,详细分析了页岩气"井工厂"关键技术,总结了"井工厂"钻井技术的特点,并指出国内现有的技术储备、配套设备及工具等还不能完全满足"井工厂"作业的需求,还没有形成一套完整的"井工厂"施工及评价标准。因此,建议树立全过程成本控制理念,吸收我国海洋平台钻井技术和致密气藏"井工厂"开发模式的成功经验,针对性地开展个性化工具及配套技术的研发,尽快形成我国页岩气"井工厂"钻井技术的行业标准和钻后评价体系。
页岩可压性指数评价新方法及应用
蒋廷学, 卞晓冰, 苏瑗, 刘双莲, 卫然
[摘要](3355) [PDF 1055 KB](3670)
摘要:
脆性指数是评价页岩可压性的基础,国外的脆性指数研究只局限于近井筒参数。为了更全面地表征页岩的可压性,以压裂施工参数为基础,从能量的角度提出了一种新的页岩脆性指数综合评价方法,并建立了地质参数与工程参数有机结合的可压性指数综合模型;同时应用归一化方法,建立了利用等效支撑剂量与等效压裂液量的比值表征可压性指数的新模型。实例计算表明,采用该方法计算的脆性指数及可压性指数与压后产气效果关联度较强,能够准确反映裂缝的延伸性,其值大小可作为优选压裂段簇位置的依据,并具有较高的可信度和现场实用性。建议在现场推广应用,以促进国内页岩气的勘探开发效果及水平。
水力振荡器的研制与现场试验
李博
[摘要](3478) [PDF 1084 KB](4060)
摘要:
为了解决水平井钻进过程中摩阻大、托压的问题,提高水平井钻井效率,研制了水力振荡器。依据机械振动理论,井下钻具在一定频率轴向振动时,可以将钻具与井壁之间的静摩擦转变为动摩擦,且动摩擦力小于静摩擦力;水力振荡器是以钻井液作为动力源,驱动振荡器轴向运动带动井下钻柱沿轴向振动。在卫 186-平142 井进行了水力振荡器现场试验,进尺501.00 m,累计工作时间96 h,托压减小20~40 kN,滑动钻进36.77 m,机械钻速提高54.9%,复合钻进464.23 m,机械钻速提高23%。现场试验结果表明,应用水力振荡器钻进时能够降低水平井摩阻,减小托压,提高机械钻速。
基于矿物组分与断裂韧度的页岩地层脆性指数评价模型
廖东良, 肖立志, 张元春
[摘要](3335) [PDF 1143 KB](3722)
摘要:
利用岩石力学参数计算页岩地层脆性指数其结果存在不确定性,而由矿物组成得到的结果不能反映地层的实际脆性。为此,在用矿物组分计算地层脆性的基础上,引入断裂韧度作为每种矿物的加权系数,建立了页岩地层脆性指数评价新模型。用页岩地层的岩石力学模型、脆性矿物模型和建立的新模型分别计算了某井页岩地层的脆性指数,并对其结果进行了对比。结果发现,在岩石力学参数异常段,新模型的评价结果比岩石力学模型高10%左右,且评价结果与压裂效果一致。研究表明,新模型的脆性指数与断裂韧度之间呈负线性关系,地层断裂韧度越大,则脆性指数越小,反之亦然。分析认为,该模型有效避免了单一矿物含量模型带来的缺陷,同时新模型与页岩地层的含气量和有机质含量无关,对页岩地层来说是一种高效的模型。
中国石化页岩气油基钻井液技术进展与思考
林永学, 王显光
[摘要](3647) [PDF 1030 KB](3627)
摘要:
围绕着页岩油气资源和复杂地层常规油气资源勘探开发对钻井液技术的需求,介绍了中国石化近年来油基钻井液技术研究进展与应用情况,包括油基钻井液技术难点、关键处理剂的研发、柴油基和矿物油基等多套油基钻井液体系的研制、配套工艺技术及现场应用等多个方面。同时根据国内外油基钻井液技术的对比和技术发展的需求,探讨了中国石化页岩油气资源钻井液技术的发展方向。
水平井流入剖面的简捷计算方法
齐成伟, 龙芝辉, 汪志明
[摘要](46721) [PDF 462KB](41696)
摘要:
在分析现有水平井流入剖面计算方法的基础上,尝试从纯数学、物理的角度建立简捷的方法,以得出无限导流假设条件下最精确的流入剖面。将远场的影响用积分近似代替,从而化简了无穷累和,并通过平衡法得到了无限导流假设条件下无限大均质等厚水平地层中水平井的流入剖面。新提出的方法回避了各种流动参数,只要已知生产段长度、生产段偏心率、地层厚度和总产能便能求得流入剖面,具有很强的理论性和实用性。与以往的数值模拟方法相比较,该方法简捷准确,而且,该方法可以作为管-渗耦合下流入剖面各种计算方法精度的退化评价标准。
复杂结构井磁导向钻井技术进展
高德利, 刁斌斌
[摘要](25320) [HTML全文](175) [PDF 1027KB](23666)
摘要:
复杂结构井可以有效提高复杂油气田单井产量和最终采收率,磁导向钻井技术是复杂结构井钻井的核心技术之一。总结了近年来磁导向钻井技术的主要研究进展,包括邻井距离随钻电磁探测系统、螺线管组随钻测距导向系统及三电极系救援井与事故井连通探测系统等主要研究成果,重点论述了磁导向钻井的技术原理及井下磁信标、弱磁探测仪、测距算法及纠偏控制方法等关键技术,并介绍了磁导向钻井技术在SAGD双水平井、连通井、救援井及丛式井钻井防碰中的现场应用情况。其中,邻井距离随钻电磁探测系统已在稠油SAGD双水平井钻井中得以成功应用,不仅在注入井水平段实现了磁导向水平钻进,而且在造斜井段也实现了磁导向钻进。分析认为,需加强多学科协同创新研究,以进一步提高磁导向钻井系统的耐温性能或研发新型耐高温磁导向钻井系统,实现磁导向钻井技术在复杂结构井的推广应用,提高钻井效率,保证钻井作业安全。