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轴扭复合冲击工具的研制与应用
刘书斌, 倪红坚, 张恒
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020072
[摘要](44) [PDF 1537KB](27)
摘要:
为提高PDC钻头破岩效率并减小钻具的粘滑振动,研制了一种轴扭复合冲击工具。该工具以自激振荡脉冲射流为能量来源,通过螺旋面结构将轴向冲击力转换为轴扭复合冲击力进行破岩,具有结构简单和轴向、扭向冲击力同步作用的特点。应用结果表明:与常规钻具相比,轴扭复合冲击工具的机械钻速提高95.2%~193.8%,单只钻头进尺增加46.4%~229.2%;与螺杆钻具相比,轴扭复合冲击工具的机械钻速提高71.0%;与轴向冲击工具相比,轴扭复合冲击工具的机械钻速提高66.3%,单只钻头进尺增加194.0%;与扭向冲击工具相比,轴扭复合冲击工具的机械钻速提高30.2%~46.8%,单只钻头进尺增加17.2%~191.8%。研究表明,轴扭复合冲击工具可以提高破岩效率,减小硬岩地层的粘滑振动,破岩提速效果显著,具有推广应用价值。
深水水合物试采过程中地层沉降及井口稳定性研究
李莅临, 杨进, 路保平, 柯珂, 王磊, 陈柯锦
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020095
[摘要](30) [PDF 1374KB](19)
摘要:
深水非成岩地层水合物试采过程中,随着试采时间的增加,大面积弱固结地层中的水合物分解后,可能造成海底地层沉降,损坏井口和海底管汇,导致试采工程失败。为此,建立了非成岩地层水合物试采过程中海底地层沉降和井口稳定性分析模型,认为水合物分解后产生的负摩阻力和下拉载荷是导致井口失稳的主要因素,并采用有限元强度折减法模拟研究了水合物分解对地层沉降和井口稳定性的影响,结果发现水合物分解后管柱周围的负摩阻力主要分布于表层导管底部向上约1/3的区域,且水合物分解半径越大、水合物的饱和度越高,则负摩阻力越大。自主研发了天然气水合物开采井口模拟试验装置,进行了水合物分解对井口稳定性影响的室内模拟试验,负摩阻力的模拟试验结果与数值模拟结果相比,相对误差在10%以内,验证了计算模型和数值模拟结果的可靠性。研究成果可为深水非成岩地层水合物试采时间控制及井口安全评估提供理论参考。
基于测录井资料的环西—彭阳地区延安组储层流体性质识别方法研究
张丛秀, 郝晋美, 刘治恒, 郭浩鹏
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020079
[摘要](19) [HTML全文](2) [PDF 2004KB](7)
摘要:
针对鄂尔多斯盆地环西—彭阳地区延安组储层流体性质识别困难的问题,从测井、录井常规解释难点入手,引入SPASS软件中的Fisher判别方法,利用大数据理念,对测录井参数进行了深度挖掘。从判识率与分离度2方面考虑,筛选出15项对储层流体性质敏感的参数,进行Fisher非标准化判别函数分类识别,流体识别准确率可达92.8%。选用2个贡献率较大的函数F1F2进行交会,建立了解释图版,图版返判率为89%。解释图版在环西—彭阳地区9口井10个储层流体解释评价中获得了良好的应用效果,符合率达80%,且未遗漏有价值储层。应用结果表明,Fisher判别方法适用于类似油藏的储层流体性质识别,流体识别准确率高,具有推广价值。
涪陵页岩气田调整加密井钻井关键技术研究
刘衍前
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020039
[摘要](40) [PDF 698KB](19)
摘要:
涪陵页岩气田调整加密井多处于页岩气压裂区且井网部署密集,导致钻井溢漏复杂多发、钻井液安全密度窗口确定难、压裂液侵入正钻井造成井壁坍塌及卡钻和防压裂干扰井眼轨道设计难度大等问题。针对上述钻井技术难题,从压裂区地层孔隙压力计算模型建立、合理钻井液密度窗口设计、防压裂干扰井眼轨道设计、调整加密井防漏堵漏和溢漏同存防控等方面开展了技术攻关,形成了适用于涪陵焦石坝主体区块调整加密井的钻井技术体系。该技术在涪陵页岩气田应用31口井,平均水平段长1 933.25 m,平均钻井周期52.38 d,平均机械钻速10.31 m/h,较前期加密评价井机械钻速提高了15.3%,钻井周期缩短了10.7%。涪陵页岩气田调整加密井钻井关键技术为涪陵页岩气田二期产能建设提供了技术支撑,也为其他页岩气田开发提供了技术参考和借鉴。
满深1井奥陶系桑塔木组高性能防塌水基钻井液技术
于得水, 徐泓, 吴修振, 陈迎伟, 徐金永
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020070
[摘要](22) [PDF 595KB](8)
摘要:
满深1断裂带奥陶系桑塔木组地层岩性为泥岩、泥灰岩,裂缝发育,井壁坍塌风险极高,给安全钻井带来了极大挑战。满深1井钻进至井深7 392.54 m(桑塔木组)时钻遇走滑断裂带,发生坍塌卡钻,处理难度大,最终选择回填侧钻。为此,分析了桑塔木组地层特点,研究出了高性能防塌水基钻井液技术:通过合理的钻井液密度对井壁进行力学支撑,采用复合降滤失措施减少滤液对水敏性泥岩地层的损害;引入多氨基井壁抑制剂的同时,提高K+质量浓度,实现多元抑制防塌;提高钻井液的抗温能力、润滑性能及封堵性能,满足桑塔木组抑制、封堵防塌及抗高温稳定性的要求。满深1井侧钻井眼应用表明,侧钻过程中钻井液性能稳定,K+质量浓度保持在35 000 mg/L左右,150 ℃条件下高温高压滤失量由11.3 mL降至8.0 mL,施工过程中桑塔木组未发生井眼失稳情况,顺利钻至三开中完井深,下套管一次到位。这表明,高性能防塌水基钻井液防塌效果显著,达到了预期目标。
不同注气介质驱替致密油藏微观孔隙动用特征研究
李二党, 韩作为, 高祥瑞, 马明宇, 邱钧超
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020078
[摘要](23) [HTML全文](2) [PDF 981KB](6)
摘要:
为了明确不同注气介质对致密油藏的微观驱油机理,基于核磁共振T2谱测试原理,开展了注N2/CO2岩心驱替试验,从微观孔隙尺度研究了注N2非混相驱和注CO2混相驱的微观驱油机理,评价了驱替过程中不同孔径孔隙原油的动用程度。试验结果显示,N2非混相驱和CO2混相驱的最终采出程度相差很小;N2驱替过程可划分为未突破期、突破初期和突破中后期3个阶段,小孔隙中的原油动用程度高于大孔隙;CO2混相驱时大孔隙中原油的动用程度大幅增加,小孔隙中的原油动用程度相对较低。岩心微观孔隙结构分布是造成N2/CO2驱替过程中大、小孔隙动用程度存在差异的主要原因。研究结果表明,与CO2驱开发效果相比,致密油藏N2驱的开发效果更好,研究结果为安塞油田长6储层注N2驱替开发提供了理论依据。
川南深层页岩气水平井体积压裂关键技术
曾波, 王星皓, 黄浩勇, 张柟乔, 岳文翰, 邓琪
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020073
[摘要](17) [PDF 1080KB](14)
摘要:
针对川南深层页岩气水平井压裂技术不成熟、关键参数不合理和压裂后单井产量低的问题,在综合分析已压裂井压裂效果的基础上,结合川南深层页岩储层地质工程特点,以提高缝网复杂程度、增大裂缝改造体积、维持裂缝长期导流能力为核心,采用室内试验与数值模拟相结合的方式,优化了压裂工艺和关键参数,形成了以“密切割分段+短簇距布缝、大孔径等孔径射孔、大排量低黏滑溜水加砂、高强度小粒径组合支撑剂、大规模高强度改造”为主的深层页岩气水平井体积压裂关键技术。Z3井应用该技术后,获得了21.3×104 m3/d的产气量,较同区块未用该技术的井提高1倍以上;川南深层页岩气水平井应用该技术多口井获得高产,说明该技术有较好的适应性,可推广应用。川南深层页岩气水平井体积压裂关键技术的成功应用,为川南3 500~4 500 m页岩气资源的有效动用奠定了基础。
南川地区页岩气水平井优快钻井技术进展及发展建议
彭兴, 周玉仓, 龙志平, 张树坤
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020057
[摘要](43) [PDF 753KB](21)
摘要:
南川地区是中国石化继涪陵页岩气一期产建区后的又一个页岩气产建区,为进一步实现该地区页岩气水平井钻井提速提效,在借鉴涪陵页岩气一期建设成熟经验的基础上,分析了该地区页岩气水平井钻井存在的难题,进行了井身结构优化、个性化高效钻头优选、井眼轨道设计优化、固井完井方式优化和组合钻机井工厂模式施工等方面的技术研究,形成了适合于南川地区的页岩气水平井优快钻井技术。该钻井技术在南川平桥南区块应用了30余口井,平均钻井周期由应用初期的93.00 d缩短至79.67 d,平均优质储层钻遇率达98%以上,其中一趟钻进尺大于1 000 m的井超过60%,提速提质效果良好。在此基础上,分析了构造相对复杂的焦页10井区和东胜区块的水平井钻井技术难点,提出了技术攻关建议,以期为南川地区后续产能建设中高效钻井提供技术支撑。
苏里格气田致密气藏水平井优快钻井技术
史配铭, 薛让平, 王学枫, 王万庆, 石崇东, 杨勇
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020083
[摘要](49) [HTML全文](5) [PDF 612KB](18)
摘要:
苏里格气田致密气藏水平井钻井时存在机械钻速低、地层塌漏矛盾、钻井周期长等问题。为此,在分析钻遇地层情况和钻井技术难点的基础上,开展了 “工厂化”水平井钻井模式优化、“高效PDC钻头+大功率螺杆”激进钻井技术、不同偏移距井眼轨迹控制模式优化和强抑制低密度CQSP-4防塌钻井液分段优化等研究,形成了苏里格气田致密气藏水平井优快钻井技术。2019年苏里格气田应用致密气藏水平井优快钻井技术完钻56口井,平均机械钻速12.76 m/h,钻井周期39.12 d,建井周期52.20 d,较2018年平均机械钻速提高了23.16%,钻井周期缩短了23.71%,建井周期缩短了16.02%。研究与应用表明,苏里格气田致密气藏水平井钻井关键技术提速效果显著,为苏里格气田致密气藏高效开发提供了技术支撑。
长宁页岩气超长水平段水平井钻井完井关键技术
王建龙, 冯冠雄, 刘学松, 郭瑞, 高学生, 霍阳
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020086
[摘要](48) [HTML全文](5) [PDF 825KB](32)
摘要:
为了解决长宁区块页岩气超长水平段水平井机械钻速低、钻井周期长和井下安全风险高等技术难点,通过理论分析和软件模拟计算,优化了井眼轨道,优选了钻井设备和套管下入方式,并制定了减振提速、防漏堵漏等降低和消减井下安全风险的技术措施,形成了长宁页岩气超长水平段水平井安全高效钻井完井关键技术。该技术在长宁区块3口超长水平段水平井进行了试验,3口井钻井和完井过程中均未发生井下故障,与未应用该技术的邻井相比,机械钻速提高了2.5%,钻井周期缩短了16.9%。这表明,该技术可以解决长宁区块页岩气超长水平段水平井钻井完井存在的技术难点,满足长宁区块安全高效钻井完井需求,可以在该区块进行推广。
沙特HWY区块HWY-116井提速技术
尹慧博, 索忠伟, 李博东, 涂玉林
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020048
[摘要](39) [PDF 700KB](21)
摘要:
为提高沙特HWY区块三开直井段钻进坚硬、强研磨性地层时的机械钻速,在HWY-116井三开井段进行了液动射流冲击器旋冲钻井技术试验。根据液动射流冲击器性能参数与岩石抗钻特性参数的关系,与HWY-116井钻井设计结合,优化了钻具组合,选择了与液动射流冲击器配合的PDC钻头,优化了旋冲钻井参数,形成了适用于HWY-116井的ϕ228.6 mm液动射流冲击器旋冲钻井提速方案。应用该方案后,HWY-116井三开井段机械钻速为9.40 m/h,与邻井相同井段相比提高了45.5 %。这表明,应用液动射流冲击器旋冲钻井技术可以提高沙特HWY区块坚硬、强研磨性地层的机械钻速。
高温深层碳酸盐岩裸眼酸压完井封隔器研制与现场试验
刘阳
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020044
[摘要](151) [HTML全文](75) [PDF 964KB](22)
摘要:
针对塔北深层奥陶系油藏裸眼完井过程中封隔器胶筒易老化、骨架易破损的问题,进行了故障原因分析,设计了柔性锚瓦结构,以保护钢骨架,防止大扩张比、高承压状态下钢骨架变形过大造成的胶筒破坏;在保持氟橡胶(FKM)优异耐老化性能的基础上进行了改性,提高其塑性和热稳定性,使其更容易在模具中注胶和成型;坐封机构进液通道设计了可投球激活的保护滑套,可以避免钻井液沉淀堵塞。改进后的裸眼封隔器耐温达180 ℃,封隔能力强,适用于不规则裸眼地层的长期密封。塔北哈拉哈塘作业区4口井应用了改进后的裸眼完井封隔器,封隔器下入顺利,坐封显示明显,大规模酸压施工及求产过程中套压无异常。研究结果表明,改进后的封隔器满足完井–酸压–求产一体化工艺需求,解决了塔里木盆地深层油气开发存在的问题,具有较好的推广应用价值。
涪陵页岩气田连续油管生产效果评价
刘尧文, 李牧
当前状态:  doi: 10.1911/syztjs.2020091
[摘要](0) [HTML全文](0)
摘要:
连续油管作为采气管柱在涪陵页岩气田的应用越来越广泛,其规格主要有ϕ50.8 mm×4.45 mm和ϕ38.1 mm×3.68 mm两种,不同页岩气井连续油管的生产效果存在差异。为分析存在差异的原因、提高连续油管在页岩气井的应用效果,基于现场应用情况,从页岩气井携液效果、井筒压力损失、气井稳产能力3个方面,开展了连续油管生产效果评价,分析了连续油管直径、下入深度和下入时机对连续油管生产效果的影响。结果表明:相比于ϕ60.3 mm×4.83 mm普通油管,采用ϕ50.8 mm×4.45 mm连续油管生产,临界携液气量能够降低38%;水气比对连续油管生产效果影响较大,水气比越大,连续油管直径、下入深度对井筒压力损失和气井稳产时间的影响越显著;对于水气比0~1.5 m3/104 m3的页岩气井,越早下入ϕ50.8 mm×4.45 mm连续油管,自喷稳产期越长,自喷生产阶段累计产气量越高。研究表明,低水气比页岩气井下入连续油管可实现连续稳定生产,对于其他页岩气田采气管柱优选也具有指导作用。
不同加载方式下页岩强度与变形的尺度效应规律试验研究
李帅, 陈军斌, 赵庆磊
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020075
[摘要](3) [HTML全文](1) [PDF 2811KB](1)
摘要:
为了解加载方式对页岩强度与变形尺度效应规律的影响,将鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩露头切割成多个尺度进行了三轴压缩、单轴压缩和巴西劈裂试验,分析了不同加载方式下页岩强度与变形的尺度效应规律及影响机理。三轴压缩试验中,页岩强度与变形的尺度效应规律在岩样高径比大于2和小于2时存在明显差异,端部摩擦效应和非均质性对页岩强度与变形尺度效应规律起主导作用的岩样其临界高径比在0.4~0.8;页岩单轴压缩时强度与变形参数尺度效应现象最显著,巴西劈裂次之,三轴压缩最不明显;页岩三轴和单轴加载时,岩样应力应变曲线的分段变形特征不存在尺度效应现象,但在巴西劈裂试验时,页岩应力应变曲线分段变形特征多样,尺度效应规律复杂;3种加载方式下,页岩破坏模式均不存在尺度效应现象;非均质性、各向异性和端部摩擦效应是页岩在不同加载方式下强度与变形尺度效应规律不同的根本原因。上述研究结果可为室内选择合理的岩样加载方式、测试尺度和现场确定岩体力学参数等提供参考。
苏里格南区块小井眼钻井关键技术
杨静, 涂福洪, 霍如军, 陶瑞东, 尚子博, 郭亮
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020082
[摘要](14) [HTML全文](2) [PDF 687KB](6)
摘要:
苏里格南区块小井眼钻井存在钻头选型困难、井眼轨迹控制难度大、电测遇阻频繁、井漏严重和钻井速度慢等技术难题,为此开展了PDC钻头优化、螺杆钻具改进、钻具组合优选、井眼轨迹控制、钻井液体系优选和防漏堵漏等关键技术研究,形成了苏里格南区块小井眼钻井关键技术,并在80余口井进行现场应用。现场应用表明:改进后的PDC钻头性能稳定,机械钻速高,6口井钻井周期10 d以内;优选的钻具组合和螺杆钻具能实现二开"两趟钻"的提速要求;采取调控钻井液密度、降低压耗和预加随钻堵漏材料钻穿易漏层等措施,防漏堵漏效果显著;优化钻井液性能,提高了电测一次成功率。苏里格南区块小井眼钻井关键技术为该区块小井眼安全高效钻井提供了技术支撑。
考虑壁面滑移效应的高密度油基钻井液流变性研究
李文哲, 钟成旭, 蒋雪梅, 李郑涛, 曹世平, 吴双, 王贵
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020085
[摘要](19)
摘要:
壁面滑移效应会严重影响高密度油基钻井液流变性能的准确测量,需要对其进行检测和校正。基于Tikhonov正则化方法,建立高密度油基钻井液流变性测量过程中的壁面滑移效应校正方法;利用六速旋转黏度计,开展考虑滑移效应的深层页岩气井现场高密度油基钻井液流变测量实验,分析高密度油基钻井液壁面滑移特性,优选流变模型并计算流变参数。计算结果表明,与校正前的流变参数相比,滑移校正后的深层页岩气井现场高密度油基钻井液的动切力更小,而流性指数更大且接近于1.00,其真实流变性可用宾汉模型表达;壁面剪切应力大于临界剪切应力时,滑移速度随壁面剪切应力增大而呈指数增大。研究表明,高密度油基钻井液流变测量时会发生滑移效应,滑移校正前后的流变模式与流变参数存在明显差异,流变测量时应消除滑移效应的影响。
河北博野某地热井结垢位置预测及影响因素分析
梁海军, 郭啸峰, 高涛, 卜宪标, 李华山, 王令宝
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020096
[摘要](11)
摘要:
地热井碳酸钙结垢严重制约地热能的可持续开发利用,为了给实施地热阻垢技术提供理论依据,对河北博野地热井XX井结垢位置进行了数值模拟研究。基于地热井物理模型,利用WELLSIM软件开展结垢影响因素及结垢位置预测研究。结果表明:根据出口流体成分反推得到的井底流体温度为128.0 ℃;地热流体沿井筒上升过程中压力迅速降低,在井下56.10 m发生闪蒸,其干度、CO2分压随之发生突变。地热井内流体闪蒸位置随CO2质量分数、NaCl质量分数和地热流体流量的增大而下移,其中CO2质量分数对地热水闪蒸位置的影响最大。现场防垢时,潜水泵的下入深度或阻垢剂的加注深度均应在闪蒸点56.10 m以下。研究表明,控制井口压力和流量可以调节闪蒸位置,实现地热开采与防垢技术的协同优化。
井下安全监控系统设计与实现
张智亮, 王威, 伊明, 刘强
当前状态:  doi: 10.11911/syztjs.2020098
[摘要](32)
摘要:
针对目前国内井下安全事故频发,预警效率低、安全监测技术较滞后的问题,设计研制了一种具有自主知识产权的井下安全监控系统。该系统通过直接测量近钻头力学参数与工程参数,利用钻井液脉冲将测得参数实时传输至钻井风险分析评估系统,钻井风险分析评估系统分析计算接收到的数据,判断钻井风险类型和评估风险等级。现场试验证明,井下安全系统功能完善、性能稳定,风险评估准确率大于95%,部分技术指标已经部分达到国外同类监测系统的水平。研究表明,井下安全监测系统可以降低深部复杂地层钻井风险,降低钻井成本,解决了深部复杂地层井下安全事故预警效率低等问题,可产生较大的经济效益。
显示方式:
2020-04期封面
2020, 48(4): 0-0.  
[摘要](23) [HTML全文](6) [PDF 17752KB](18)
摘要:
2020-04期目录
2020, 48(4): 1-2.  
[摘要](19) [HTML全文](2) [PDF 332KB](13)
摘要:
专家视点
致密/页岩油气储层损害机理与保护技术研究进展及发展建议
孙金声, 许成元, 康毅力, 张洁
2020, 48(4): 1-10.   doi: 10.11911/syztjs.2020068
[摘要](121) [HTML全文](7) [PDF 1523KB](41)
摘要:
致密/页岩油气藏赋存地质条件独特,通常采用水平井加分段压裂技术进行开发,但油气井初期产量差异大且递减快,而钻井完井及增产改造中的储层损害是重要原因。如何降低致密/页岩油气藏勘探开发各环节的储层损害,提高单井产量与稳产周期,实现经济高效开发,是目前亟待解决的重大科学问题。为此,在分析致密/页岩油气储层损害特点的基础上,总结了钻井完井、增产改造与开发生产过程中致密/页岩油气储层损害的主要机理,介绍了物理颗粒暂堵、化学成膜暂堵、欠平衡钻井完井和界面修饰等储层保护技术的基本原理及研究进展,以典型案例阐述了储层保护技术对及时发现、准确评价和高效开发致密/页岩油气资源的重要作用,并指出储层损害预测与诊断系统、储层多尺度损害评价方法、智能型储层保护材料、液相圈闭损害防治措施和储层保护–漏失控制–增渗改造一体化技术是致密/页岩油气储层保护的重要发展方向。
中国石化重点探区钻井完井技术新进展与发展建议
丁士东, 赵向阳
2020, 48(4): 11-20.   doi: 10.11911/syztjs.2020069
[摘要](136) [HTML全文](11) [PDF 680KB](24)
摘要:
近年来,中国石化在顺北、川渝和鄂尔多斯等重点探区,通过技术攻关与现场实践,初步形成了顺北8 000~9 000 m特深层钻井完井关键技术、川渝页岩气钻井完井关键技术、四川海相碳酸盐岩油气钻井关键技术和华北鄂尔多斯盆地致密气低成本钻井完井关键技术,支撑其在特深层油气、海相碳酸盐岩油气和非常规油气资源方面获得了勘探开发突破。随着勘探开发不断深入,重点探区还面临钻井周期较长、机械钻速偏低、井下故障较多、压裂提产效果不理想等一系列技术难点和挑战,需要坚持需求导向,强化关键技术攻关,推广应用成熟技术,大力实施提质、提速、提效、提产的“四提”创新创效工程,为中国石化重点探区的油气高效勘探和效益开发提供技术保障。
钻井完井
塔里木盆地满深1井超深井钻井关键技术
袁国栋, 王鸿远, 陈宗琦, 母亚军, 席宝滨
2020, 48(4): 21-27.   doi: 10.11911/syztjs.2020067
[摘要](164) [HTML全文](51) [PDF 743KB](50)
摘要:
满深1井是位于塔里木盆地塔北隆起满深1号断裂带上的一口预探井,钻井过程中存在二叠系玄武岩漏失与垮塌同存,志留系塔塔埃尔塔格组可钻性差、钻头磨损快,奥陶系桑塔木组易井斜与井壁失稳垮塌等技术难点。为此,研究应用了二叠系优快钻井技术、志留系减振提速技术和奥陶系防斜防塌技术,有效解决了该井面临的钻井技术难点:应用混合钻头+螺杆钻具提速技术一趟钻钻穿二叠系玄武岩地层,应用聚磺钻井液体系确保了二叠系地层的安全钻进,未发生漏失及垮塌等井下故障,与邻井相比机械钻速提高了265.96%;应用个性化PDC钻头+TorkBuster扭力冲击器一趟钻钻穿志留系地层,且钻进期间扭矩稳定、粘滑振动弱,减振提速效果明显;应用预弯曲动力学防斜钻具组合钻进奥陶系高陡地层,防斜打直效果明显;应用高性能防塌水基钻井液安全钻穿奥陶系硬脆性泥岩,井壁稳定效果显著。该井试油获得高产工业油流,实现了塔里木盆地超深层油气勘探的重大突破,形成的超深层碳酸盐岩钻井完井技术为塔里木油田深层油气勘探开发提供了技术支撑。
长庆油田华H50-7井超长水平段钻井液技术
胡祖彪, 张建卿, 王清臣, 吴付频, 韩成福, 柳伟荣
2020, 48(4): 28-36.   doi: 10.11911/syztjs.2020050
[摘要](1112) [HTML全文](177) [PDF 947KB](33)
摘要:
长庆油田陇东地区华H50-7井是一口超长水平段水平井,水平段长达 4 088.00 m,钻遇泥岩层和断层,钻进过程中降摩减阻困难、井眼清洁难度大、泥岩层防塌和断层防漏堵漏难度大。为此,优选了水基钻井液,并提高钻井液的润滑性和抑制性,以降低摩阻和防止泥岩层坍塌;针对不同漏失情况,制定了相应的防漏堵漏技术措施,以解决断层防漏堵漏问题。华H50-7井应用了优选的水基钻井液,采取了制定的防漏堵漏技术,钻井过程中钻井液的润滑性和抑制性稳定,与使用原水基钻井液的邻井相比,下放钻柱和套管时的摩阻降低显著,发生井漏后均成功堵漏,未出现井眼失稳问题。华H50-7井的顺利完钻表明,优选水基钻井液、采取针对性防漏堵漏技术措施,可以解决陇东地区超长水平段水平井钻进中托压严重、易井眼失稳、水平段地层造浆严重和水平段堵漏难度大的问题,这也为将来钻更长水平段水平井积累了经验。
偏心环空中幂率流体层流流动特性数值模拟研究
Hicham Ferroudji, Ahmed Hadjadj, Titus N Ofei, Ahmed Haddad
2020, 48(4): 37-42.   doi: 10.11911/syztjs.2020066
[摘要](98) [HTML全文](50) [PDF 1586KB](10)
摘要:
.Herschel-Bulkley模型(即屈服幂率模型)可用于研究非牛顿流体的流动特性,并能在大范围剪切速率条件下得到准确的预测结果。为此,采用有限体积方法(FVM),研究了内部管柱旋转及流变参数(屈服应力τ0、稠度系数K和流性指数n)对偏心环空(E=0.5)中Herschel-Bulkley流体层流区域的轴向、切向速度剖面与压降梯度的影响。研究结果表明,内部管柱转速从100 r/min增加至400 r/min时,会引起最大轴向速度增加,增幅为120%;较低的流性指数(n=0.2)会引起偏心环空宽区域出现二次流;内部管柱转速及流变参数的变化对偏心环空宽区域切向速度剖面有不良影响;内部管柱转速从0增加至400 r/min时,会引起不同偏心环空(E=0.2, 0.4, 0.6和0.8)内幂率流体压降梯度降低,降低幅度为10%。
气侵条件下新型双梯度钻井环空出口流量变化规律研究
王江帅, 李军, 柳贡慧, 罗晓坤
2020, 48(4): 43-49.   doi: 10.11911/syztjs.2020043
[摘要](174) [HTML全文](91) [PDF 1212KB](12)
摘要:
为了准确掌握气侵条件下新型双梯度钻井环空出口流量的变化规律,基于井筒气液两相流动理论,建立了考虑密度突变的气液两相流模型,分析了气侵条件下环空出口流量的变化,并探讨了不同因素变化对环空出口流量变化率的影响。研究发现:气体前沿到达分离器位置时,环空出口流量变化率明显突增;分离器位于泥线以下时,环空出口流量发生突增的时间要早于隔水管底端见气时间,有利于更早地识别气侵;低密度/高密度钻井液密度差、气侵量、排量、分离器位置、井深和井口回压等因素对环空出口流量变化率的影响程度依次降低。研究结果表明,考虑密度突变的气液两相流模型,可以准确预测气侵条件下新型双梯度钻井环空出口流量的变化情况,并为新型双梯度钻井早期溢流监测提供理论依据。
废弃高性能水基钻井液循环利用电吸附处理方法
任雯, 刘晓辉, 李盛林, 王飞, 仝坤, 张明栋
2020, 48(4): 50-55.   doi: 10.11911/syztjs.2020046
[摘要](243) [HTML全文](120) [PDF 1000KB](10)
摘要:
随着页岩气勘探开发环保要求的提高,钻井过程中逐步推广应用高性能水基钻井液,但仍产生大量的废弃钻井液。为了提高水基钻井液的循环利用率,分析了废弃高性能水基钻井液的总固相含量和微小劣质固相含量,提出了去除废弃高性能水基钻井液中劣质固相的电吸附处理方法,具有不添加化学药剂、选择性去除微小劣质固相和不破坏钻井液中原有有效成分等优点。试验结果表明,废弃高性能水基钻井液经过2次电吸附工艺处理后,能够去除粒径小于10 μm的超细微劣质固相;电吸附结合离心分离预处理方法能够显著提升高性能水基钻井液的再生性能,实现钻井液循环利用。研究结果表明,利用电吸附法处理废弃高性能水基钻井液,是废弃钻井液减量化和资源化处理新模式,具有较好的推广应用前景。
强抑制高润滑丙三醇基钻井液体系研究与性能评价
赵素丽
2020, 48(4): 56-62.   doi: 10.11911/syztjs.2020097
[摘要](28) [HTML全文](2) [PDF 1106KB](9)
摘要:
针对油基钻井液存在污染环境、环保处理工艺复杂和影响录井质量等问题,利用低碳醇具有强抑制性和高润滑性、能与水以任意比例互溶的优点,开发了适用于强水敏性地层的丙三醇基钻井液。考察了膨润土在不同低碳醇溶液中浸泡24 h后的膨胀率,据此优选丙三醇做为抑制润滑剂;丙三醇体积分数越大,丙三醇溶液的抑制性、润滑性越好,黏度越高。为了降低丙三醇的用量和提高抑制性,将30%丙三醇溶液与5%KCl复配作为基液,形成了丙三醇基钻井液。性能评价结果表明,丙三醇基钻井液的抑制性、润滑性与油基钻井液接近,抗温140 ℃,抗NaCl、CaCl2及钻屑污染,放置180 d后性能稳定,可重复使用;提高丙三醇加量,还可以进一步增强其抑制性和润滑性。丙三醇基钻井液对于强水敏性地层或对润滑性要求较高的地层具有较好的应用潜力,也为开发环保钻井液提供了新的方向。
随钻地震技术在莺歌海盆地高温高压地层钻井中的应用
高永德, 刘鹏, 杜超, 陈鸣, 陈艳艳
2020, 48(4): 63-71.   doi: 10.11911/syztjs.2020049
[摘要](497) [HTML全文](305) [PDF 1882KB](29)
摘要:
南海莺歌海盆地高温高压地层的钻井安全风险较高,为降低钻井风险,需要准确预测高压地层的压力和深度。为此,在预探井DF-X1井钻井过程中研究应用了随钻地震技术,利用随钻地震数据获得时深关系和地层层速度,实时更新钻头在地震剖面中的位置,确定钻头前方高压储层的深度和地层压力系数。在DF-X1井实钻过程中,应用随钻地震技术准确预测了高压储层A1砂体的地层孔隙压力系数、破裂压力系数和深度,高压储层A1砂体的预测深度与实钻深度相差仅6.00 m,确保了ϕ244.5 mm套管成功下到高压储层上部的泥岩中,确保了ϕ212.7 mm 井段的安全压力窗口;A1砂体孔隙压力系数和破裂压力系数的预测精度分别达到3.0%和1.0%,确保了该探井的顺利完钻。研究结果表明,随钻地震技术可以准确预测地层压力和高压储层深度,能有效降低钻井风险,提高作业效率。
羽状分支管增产工具设计与试验
马兰荣, 程光明, 戴文潮
2020, 48(4): 72-77.   doi: 10.11911/syztjs.2020061
[摘要](389) [HTML全文](154) [PDF 1174KB](27)
摘要:
针对缝洞型碳酸盐岩储层酸压改造投入高、效果不理想的问题,基于羽状分支管增产原理,设计了羽状分支管增产管柱和羽状分支管增产关键工具——分支管短节。分支管应力分布和屈曲特性的有限元法分析结果发现,ϕ8.0和ϕ10.0 mm 316L型不锈钢分支管的最大应力小于材料的屈服强度,属于弹性变形范畴,满足使用要求。地面试验结果表明,分支管可以从分支管短节中伸出,启动压力3.0 MPa,最高压力3.5 MPa。性能测试结果发现,分支管启动前经喷嘴高速喷出的酸液可以在岩心上造孔,分支管伸出短节后可以进入岩心并在岩心中穿行。羽状分支管增产技术在塔河油田碳酸盐岩储层改造应用的可行性分析表明,目标区块碳酸盐岩岩样的溶解率达100%,喷酸造孔速率达2.6~14.4 m/h,具备实施该技术的条件。研究结果表明,羽状分支管增产技术具有施工压力低的优点,在塔河油田碳酸盐岩储层改造中应用具有很强的可行性,前景良好。
煤层气多分支水平井分支井眼重入筛管完井技术
谭天宇, 李浩, 李宗源, 蒋海涛, 何景朝
2020, 48(4): 78-82.   doi: 10.11911/syztjs.2019121
[摘要](298) [HTML全文](88) [PDF 918KB](30)
摘要:
为了解决煤层气多分支水平井分支井眼因重入困难、不能下入筛管、无法实现筛管完井的问题,研制了空心结构的筛管完井重入引导工具,优选了煤层气多分支水平井完井方式,给出了分支井眼重入筛管完井施工步骤,形成了煤层气多分支水平井分支井眼重入筛管完井技术。该技术在沁试12平1井的现场试验结果表明,对比重入引导工具与钻进时MWD测得的井眼轨迹数据可判断是否重入成功,筛管能顺利通过筛管完井重入引导工具下至分支井眼,实现分支井眼筛管完井。研究结果表明,煤层气多分支水平井分支井眼重入筛管完井技术,解决了煤层气水平井分支井眼无法重入、不能实现筛管完井的问题。
形状记忆筛管膨胀性能测试
段友智, 刘欢乐, 艾爽, 秦星, 岳慧, 刘伯昂
2020, 48(4): 83-88.   doi: 10.11911/syztjs.2020038
[摘要](328) [HTML全文](144) [PDF 1163KB](24)
摘要:
为了解形状记忆筛管在井下环境的膨胀性能,根据该筛管在井下的膨胀原理,研发了能够模拟井下环境的形状记忆筛管膨胀性能测试系统,进行了形状记忆筛管样机膨胀性能测试,分析了循环流体排量和温度对响应温度、膨胀速度和膨胀力的影响。研究结果表明:随着循环流体排量增大,响应温度随之升高,膨胀速度降低;当循环流体温度不低于初始响应温度时,随着循环流体温度升高,膨胀速度增大;循环流体的排量和温度对最终膨胀力的影响较小。测试结果为形状记忆筛管的设计和应用提供了依据。
南海天然气水合物取样技术现状及发展建议
任红
2020, 48(4): 89-93.   doi: 10.11911/syztjs.2020045
[摘要](65) [HTML全文](15) [PDF 2921KB](13)
摘要:
为了进一步完善南海天然气水合物钻探取样技术,在前期取样工具研发和现场试验的基础上,分析了南海取样环境和天然气水合物特性对天然气水合物钻探取样技术的需求,总结了天然气水合物取样技术的现状,分析了取样工具研发过程中工具尺寸、低温保温、密封阀和取样作业方式等方面遇到的技术难点,提出了满足实际需求采取的技术措施,研制了适用于南海天然气水合物取样的绳索保温保压取样工具,并探讨了天然气水合物取样技术今后的研究方向。研究结果为南海天然气水合物取样技术的进一步发展和完善提供了技术参考。
油气开发
页岩气层“双甜点”评价方法及工程应用展望
廖东良
2020, 48(4): 94-99.   doi: 10.11911/syztjs.2020063
[摘要](537) [HTML全文](397) [PDF 949KB](35)
摘要:
页岩气层“双甜点”(地质甜点和工程甜点)评价是衡量页岩地层是否具有开采价值的有效方法,定量化评价“双甜点”有利于优化钻井和压裂施工,提高页岩气开发效率。针对甜点参数众多及甜点评价精度低的问题,利用相关系数法优选了主要甜点参数,采用独立性权系数法对地质甜点和工程甜点进行了定量表征。以涪陵页岩气田焦石坝区块地层为研究对象,优选出了5个地质甜点参数和4个工程甜点参数,地质甜点表征的相关系数为0.89,工程甜点表征的相关系数为0.85。研究结果表明,页岩气层“双甜点”及可压裂性可以用于钻井和压裂层位优选、水平钻进方位优化及套管工程安全管理方面。在此基础上,分析并展望了页岩气层的可压裂性、水平钻进方位优化技术对套管安全和大体积压裂的积极作用和优势。
胜利油田长效扩张式分层注水技术
李永康, 张紫檀, 张卫卫, 王鹏, 刘晋伟, 郭慧
2020, 48(4): 100-105.   doi: 10.11911/syztjs.2020092
[摘要](21) [HTML全文](1) [PDF 988KB](10)
摘要:
针对任一级扩张式封隔器损坏或底球漏失导致检修更换扩张式分层注水管柱的问题,根据液压传动原理,研制了液缸扩张式封隔器,使封隔器内、外压力系统相对独立,以避免封隔器失效引起的检修更换分层注水管柱作业;根据现场实际情况,研制了组合式沉砂洗井阀和防漏装置,在保证正向密封的同时,降低底球漏失对分层注水管柱性能的影响。液缸扩张式封隔器与组合式沉砂洗井阀、防漏装置配合设计了受力平衡的扩张式分层注水管柱,形成了长效扩张式分注技术。该技术在胜利油田现场应用100余井次,均持续有效。现场应用结果表明,该技术可以有效解决单级及以上扩张式封隔器损坏、底球漏失引起的扩张式分层注水管柱整体失效的问题,提高注水开发效果。
压裂多级裂缝内动态输砂物理模拟实验研究
吴峙颖, 路保平, 胡亚斐, 蒋廷学
2020, 48(4): 106-110.   doi: 10.11911/syztjs.2020093
[摘要](32) [HTML全文](6) [PDF 798KB](16)
摘要:
为了研究压裂过程中裂缝内支撑剂的动态输砂规律及分布形态,采用自主研制的多尺度裂缝系统有效输砂大型物理模拟实验装置,进行了压裂液黏度、支撑剂类型、注入排量和砂比等对支撑剂在不同尺寸裂缝中的动态输送和砂堤剖面高度影响的模拟实验。实验结果表明,裂缝内动态输砂规律的影响因素,按影响程度从大到小依次为压裂液黏度、支撑剂粒径、砂比和排量;压裂液黏度越高,沉砂量越少,砂堤剖面高度越小而平缓,且在主裂缝中更为明显;支撑剂粒径越大,沉砂量越多,砂堤剖面高度越大,且在主裂缝中更加明显;砂比越高,沉砂量越大,砂堤剖面高度也越大,且在分支缝中增幅更大;随排量增大,主裂缝中的沉砂量略减小,分支缝中的沉砂量差别不大。研究结果为优选压裂液、支撑剂,制定压裂方案,以及优化压裂施工参数提供了理论依据。
基于储层物性时变的稠油底水油藏高含水期精细挖潜技术
张吉磊, 罗宪波, 何逸凡, 周焱斌, 章威
2020, 48(4): 111-117.   doi: 10.11911/syztjs.2020021
[摘要](611) [HTML全文](154) [PDF 1063KB](24)
摘要:
现有稠油底水油藏水锥变化计算公式均未考虑由于长期大液量冲刷引起的储层物性变化,导致计算出的水驱波及体积偏大。为了准确描述高含水阶段水锥和水脊的变化规律及剩余油分布,考虑了长期大液量冲刷下储层物性的变化,运用等值渗流阻力法对波及区内外储层渗透率进行了等效表征,建立了考虑物性时变的稠油底水油藏水锥、水脊变化数学模型。分析可知,储层物性时变对水锥的影响十分显著,相同水锥宽度下,考虑物性时变的数学模型计算的波及高度较不考虑该因素的现有公式的计算值要小46.3%。将考虑物性时变的数学模型的计算结果与邻井测井解释结果对比,相对误差仅5.3%。根据渤海Q油田现有井距条件下利用考虑物性时变的稠油底水油藏水锥、水脊的接触关系,总结出了该油田3种井间剩余油分布模式,并针对不同模式给出了相应的挖潜措施。矿场先导试验证实了基于储层物性时变的稠油底水油藏高含水期精细挖潜技术的可靠性、有效性,为稠油底水油藏高含水阶段挖潜剩余油提供了技术支持。
高产井地层特征的热流耦合温度反演新方法
毛新军, 曹植纲, 陈超峰, 胡广文, 封猛, 咸玉席
2020, 48(4): 118-123.   doi: 10.11911/syztjs.2020062
[摘要](153) [HTML全文](83) [PDF 1179KB](23)
摘要:
高探1井试油时,井底流体温度随着产量增大而升高,而现有测试资料分析方法无法解释该现象。为此,根据质量和能量守恒方程,考虑高温流体在地层中的渗流规律和在井筒内的流动规律、渗流和流动时的传热,建立了储层和井筒的热流耦合模型,利用该模型分析了温度瞬态数据,反演了高产井地层温度。高探1井的生产压力和温度数据反演结果表明,反演得到的温度曲线与实测温度曲线吻合良好,可以解释井底流体温度随产量升高的现象。研究表明,高产井地层特征温度反演方法能够定量分析地层热力学和渗流参数、确定高产井流体的产出位置,为生产管柱安全评价、现场生产决策、油藏认识和储量计算提供了理论依据。
测井录井
随钻电阻率成像测井仪定量评价地层界面探究
康正明, 柯式镇, 李新, 倪卫宁, 李飞
2020, 48(4): 124-130.   doi: 10.11911/syztjs.2020087
[摘要](46) [HTML全文](2) [PDF 1349KB](20)
摘要:
随钻电阻率成像测井仪不仅可以通过井壁电成像直观显示微小的地质体特征,还具有识别地层界面的能力。为了探索随钻电阻率成像测井仪在界面处的测井响应特征,利用三维有限元方法,研究了其具有方位性时的地层界面测井响应规律,并根据模拟结果建立了地层界面参数定量计算模型。结果表明,该仪器在水平井中不同方位钮扣电极的电阻率测量差值和仪器与地层界面的距离呈较好的幂指数关系;该仪器在斜井中与地层界面的夹角和不同方位钮扣电极电阻率曲线犄角间的最大距离呈幂指数关系,且基本不受地层界面上下地层电阻率对比度的影响。建立的地层界面参数解释模型表明:仪器与地层界面的距离小于1.00 m,可以识别出地层界面;仪器与地层界面夹角小于20°时,可定量计算出二者夹角。研究结果为随钻电阻率成像测井的地质工程应用提供了理论依据。
涪陵页岩气优质储层测井综合评价方法
陈四平, 谭判, 石文睿, 赵红燕
2020, 48(4): 131-138.   doi: 10.11911/syztjs.2020091
[摘要](32) [HTML全文](10) [PDF 1486KB](18)
摘要:
为了准确评价涪陵页岩气田地质与工程“双优”储层,首先定性分析了气田试气资料与地质、工程评价参数的关系,并采用欧式距离方法聚类分析了各评价参数的重要程度,优选出评价优质储层的地质和工程参数;然后,选择岩心化验分析资料和测井资料,采用“岩心刻度测井技术”建立了地质与工程“双优”储层的测井评价模型;最后,利用产气剖面测试资料,运用灰度关联理论确定“双优”储层评价参数的权重,计算页岩气储层地质和工程指数,进而建立“双优”储层综合评价图版,形成了页岩气地质与工程“双优”储层测井综合评价方法。利用该方法计算了涪陵页岩气田平桥区块28口井储层的综合评价指数,结果表明,页岩气储层单段和单井产量与综合评价指数、双优储层穿行长度具有明显的正相关关系。这表明,可以用构建的页岩气地质与工程“双优”储层综合测井评价方法评价页岩气储层,为页岩气水平井设计和分段压裂提供依据。
涪陵页岩气田钻井技术难点及对策
牛新明
[摘要](5384) [PDF 1006 KB](4006)
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](5979) [PDF 1149 KB](4173)
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。
“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](4531) [PDF 1211 KB](4002)
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。
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](4055) [PDF 1084 KB](4017)
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。
页岩气开发的地质与工程一体化技术
曾义金
[摘要](4267) [PDF 1065 KB](4470)
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](3826) [PDF 1031 KB](3972)
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](3655) [PDF 1055 KB](3674)
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](3786) [PDF 1085 KB](4066)
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](3633) [PDF 1143 KB](3726)
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](3949) [PDF 1031 KB](3630)
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](47544) [PDF 462KB](41700)
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](26071) [HTML全文](223) [PDF 1028KB](23676)
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。