对北一区断西三元复合驱若干问题的认识

结合北一区断断元复合驱试验进展及效果，分析了三元复合驱过程中窜流和结垢对试验的影响，在提高三元复合驱开采效果配套技术方面取得了一些认识，并提出了下步研究方向。     

大庆油区三元复合驱矿场结垢状况分析

通过对大庆油区不同井距、不同碱型三元复合驱采出液中Ca^2＋和Mg^2＋及碱浓度变化的分析，研究了结垢对三元复合驱的影响。结果表明，Ca^2＋和Mg^2＋浓度变化趋势与采出液碱浓度的变化趋势具有较强的相关性，即随着三元复合驱油体系前缘到达井口，Ca^2＋和Mg^2＋浓度大幅度减少，甚至消失，说明油层中出现结垢现象；强碱三元复合驱结垢严重，弱碱三元复合驱结垢较轻；井距越大结垢越严重。在三元复合驱推广应用时，应选用弱碱，井距不宜过大，并尽量采用螺杆泵。     

温度对碳酸钙结垢过程的影响

针对复合驱中使用的化学剂中有聚丙烯酰胺、表活剂和碱碳酸钠,研究了不同温度下碳酸钙结晶沉淀过程中晶核生成和晶粒长大的速度及活化能。同时研究了聚丙烯酰胺的存在对其影响。     

大庆油田三元复合驱矿场试验综述

经过多年的室内研究及矿场试验攻关,大庆油田已先后成功地进行了5个三元复合驱矿场试验,试验结果表明,三元复合驱可比水驱提高采收率20%以上,乳化对提高三元复合驱的驱油效果有利;三元复合驱在注采液能力下降的同时,由于含水也大幅度下降,仍可保持较高的采油速度;采取压裂等增产措施可使下降的采液能力大幅回升,螺杆泵、清防垢措施的使用能减缓结垢对在南举升工艺及集输设备的影响。     

喇嘛甸油田二类油层三元复合驱油井结垢规律

三元复合驱不同注采井距条件下,油井结垢速度及见垢时间等结垢规律不同,在120 m井距条件下二类油层三元复合驱油井结垢严重.结垢部位主要集中在生产管柱下部40根杆、管、泵、筛管、套管、炮眼及近井地带.三元复合驱油井采出液离子浓度变化具有一定规律性.目前制定的结垢判断标准对喇嘛甸油田二类油层三元复合驱油井适应性较强,符合率达到95.9％.油井压裂后离子浓度变化速度加快,结垢速度加快.     

萨北油田三元复合驱防垢技术研究

针对三元复合驱试验过程中出现的结垢、卡泵现象,应用核磁共振成像技术及X-射线衍射,能谱、扫描电镜、分光光度等方法,对三元复合体系驱油过程中的结垢机理,垢样的类型与组成,结垢的预防等进行了研究,并介绍了现场应用取得的效果。     

三元复合驱机采井结垢预测技术及应用

针对三元复合驱机采井结垢预测的需要,提出了通过测定三元复合驱采出液中成垢和非成垢离子的含量,利用物料平衡计算出溶液中自由离子的含量和总的离子强度以及溶液中不同价态离子的平均活度系数,再进一步计算出由此得到成垢离子在溶解-沉淀反应中的化学势,来判断三元复合驱采出液结垢情况和趋势.结果表明,在采出液普遍为中性或偏碱性的条件下,即使采出液中硅离子含量比较高,沉淀物依然以碳酸钙为主,不会形成硅酸钙和硅酸镁的沉淀.结合现场采出液离子含量测定结果,对大庆油田南四区N4-31-P29三元复合驱试验井结垢情况进行了预测分析,得出的结论与垢样分析结果基本一致,可以预测三元复合驱机采井结垢情况.     

三元复合驱合理驱替速度实验研究

三元复合驱是一项可大幅度提高原油采收率的三次采油技术,其体系由聚合物、碱、表面活性剂三相组成,驱油机理相对复杂,影响因素也相对较多。为此,通过开展物理模拟驱油实验,对三元复合驱实验过程中的驱替速度参数进行了深入研究。实验结果表明,三元复合驱最佳驱替速度与岩心渗透率正相关,天然岩心最佳驱替速度为0.10～0.20 mL/min、人造岩心最佳驱替速度为0.30～0.60 mL/min;不同复合体系达到最低界面张力值的时间不同,且在不同驱替速度下对采收率的影响程度也不同,驱替速度的变化对小尺寸的天然岩心、界面张力下降慢的复合体系驱油效果影响较大。     

大庆油田三元复合驱过程中垢预测与垢研究

根据大庆油田三元复合驱试验的地质情况，结合复合驱体系的配方，对复合驱过程中结垢类型进行了分析。垢产生的原因为：（1）化学剂与地层内流体不配伍直接产生沉淀而结垢；（2）碱与储层矿物反应产生的离子与储层流体发生化学反应，导致不配伍的沉淀产生；（3）流体采出过程中，随着温度和压力的变化，某些物质沉淀结垢。针对这种情况，研究了不同时间（4、36、120、840h）和固／液比（1：0．5、1：1、1：2、1：4）条件下，储层不同矿物质组合与单一碱，三元复合体系静态反应相体系中的主要离子成分，并利用溶度积法预测出三元复合驱过程中储层结垢类型和结垢强增顺序。考察了Ca^2 ,Mg^2 ,Al^3 ,SiO4^4-,CO3^2-,SO4^2-,OH等离子间的配伍性。利用能谱电镜观察化学剂动态驱动实验后岩心，发现颗粒表面附存有Ca（OH）2垢和非晶态粒间充填的硅酸盐垢。对试验区中心井的产出垢分析表明，垢主要来自钻井液中的微粒，其次来自储层的颗粒。     

三元复合驱举升工艺现状及适应性

三元复合驱具有驱油效果好、采收率高的优点，但在生产过程中，由于举升系统结垢造成油井卡泵、杆断现象多，检泵周期短，严重影响了油井的生产时率和驱油效果。从结垢对举升方式影响出发，分析三元复合驱举升工艺的现状及技术适应性，给出三元复合驱举升工艺的发展方向。     

H型天然气水合物形成实验

大分子烃在小分子烃类气体（如甲烷、乙烷）的帮助下可形成H型天然气水合物。为此，分别进行了该型天然气水合物形成条件和形成过程实验研究。前者表明，在甲烷水合物实验体系中加入甲基环己烷，则形成的天然气水合物结构会由Ⅰ型转变为H型，水合物的形成压力降低1.0 MPa以上。后者表明，甲基环己烷可提高甲烷水合物反应体系中水合物的形成速度，但减少了水合物的生长时间和甲烷气体耗量；含甲基环己烷体系水合物的耗气量随压力的增大而增大，但随着甲基环己烷含量的增大则水合物的形成速度和耗气量逐渐减少。     

高研磨性硬地层钻井提速技术

川东北陆相自流井组和须家河组地层岩性致密、研磨性强,机械钻速低、钻头消耗量大,是制约该区域钻井提速的关键层段。为实现提速,各种新型井下工具得到了试验应用,但效果参差不齐。通过计算分层段岩石可钻性,推荐自流井组至须家河组采用孕镶金刚石钻头提高破岩效率;为降低硬地层和软硬交互层段钻头失效导致的钻速低问题,开展了三开井段典型钻具组合扭转和纵向振动理论分析,提出东岳庙段以浅地层采用扭力冲击器配合PDC钻头降低黏滑,珍珠冲段含砾岩层段需使用减震工具或改变钻具组合降低纵振,砂泥岩互层段需推广使用双向减震器或水力加压器降低纵振;采用高速螺杆+孕镶金刚石钻头的复合钻进,提高自流井组至须家河组大井眼定向速度。5口井现场实施后,机械钻速成倍增加、钻头新度提高30%,须家河组?311.2 mm井眼定向速度提高1.32倍。     

元坝区块超深井钻井提速关键技术应用

元坝超深井提速受大尺寸井眼长、致密性硬地层多、同一裸眼井段压力体系多且差异大、深层地层高温、高压、高含硫等因素制约,机械钻速提高困难,钻井周期长。为此,对空气钻、个性化PDC钻头选型及井下工具、预弯曲钻具组合、钻井液体系等方面进行优化,形成了一套元坝区块超深井提速模板。现场应用表明,元坝701井通过空气钻和个性化PDC钻头实现陆相地层提速,在须家河组地层最高机械钻速达2.02 m/h。在易斜地层使用小度数螺杆的预弯曲钻具组合,相比常规钻具组合能更好释放钻压,在防斜和提速方面达到平衡。     

希望油田优快钻井综合配套技术应用研究

中石油阿克纠宾油气公司希望油田位于哈萨克斯坦共和国阿克纠宾斯克州,计划钻井500口。该油田地质条件复杂,给优快钻井带来了很大挑战。针对希望油田存在的地层可钻性差、跳钻严重、井壁失稳问题突出、油层套管固井压力高和替浆困难等主要钻井难题,主要开展了PDC钻头优选技术、减震器减缓跳钻技术、盐膏层和MTK地层井壁稳定技术和油井套管固井等技术攻关和试验,形成了一套希望油田优快钻井综合配套技术。现场应用表明：优快钻井综合配套技术大幅度提高了钻井速度,降低了井下复杂发生的概率,实现了希望油田的钻井提速效果。     

倾斜盐岩层段井眼蠕变缩径分析

文章用盐岩蠕变的非线性有限元法建立了具有倾斜盐岩夹层的地层有限元模型。研究了新疆某油气田钻遇的盐岩层段钻井液密度、地层倾角与井眼蠕变缩径的关系。研究表明，增大钻井液密度，可有效地减缓蠕变缩径。地层倾角对井眼蠕变缩径的影响较复杂，对于上覆岩层压力大于水平应力的情况下，井眼初始蠕变量随地层倾角增大而增大。地层倾角对井眼后期蠕变（稳态蠕变）缩径的影响不仅与倾角大小有关，还与蠕变应力差有关。当蠕变应力差较小时，即钻井液密度较大时，蠕变速率随地层倾角增大而减小。当蠕变应力差较大时，对于该井蠕变岩层段，地层倾角小于15°时，蠕变速率随地层倾角增大而增大，地层倾角大于15°时，蠕变速率随地层倾角增大而减小。该研究结果为盐岩段井眼稳定性分析和提供合理的钻井液密度具有指导意义。     

防止水合物形成的气井井口温度定量分析

为避免气井地面节流温降形成水合物,发生堵塞超压,危及生产安全,通过分析井口温度变化特征,运用统计热力学模型计算气井地面节流压降点的水合物形成温度,提出采气地面流程水合物形成判定方法。采用气井非稳态传热模型和气井稳态传热模型综合分析井口温度变化类型、变化速度和井口稳定温度大小对水合物形成的影响。以龙王庙组气藏气井为例对防止水合物形成的主要生产参数控制指标进行计算分析,提出水合物形成井口临界温度及对应的水合物形成临界产量参数作为避免水合物形成的主要生产控制指标;在气井开井时,可以通过提高产量,加快井口温度上升速度,缩短水合物生成窗口时间,避免水合物堵塞,为生产管理和地面建设提供参考。     

海塔油田地层岩石可钻性级值的确定

针对海塔油田下部地层复杂情况和地层机械钻速低等问题,通过分析实际钻井资料,利用通用钻速方程得出海塔油田地层岩石可钻性级值规律,并绘制出地层岩石可钻性与地层深度剖面图。该项研究为海塔油田科学制定钻井工程设计提供了科学依据。     

水力脉冲空化射流钻井技术在河南油田中硬地层中的应用

针对河南油田目前中硬地层机械钻速低、钻井周期长、钻井成本高等问题,开展水力脉冲空化射流钻井提速技术研究及现场试验,优选了水力脉冲空化射流发生器和钻具组合,并优化了水力参数,现场应用4口井表明,水力脉冲空化射流技术提高了中硬地层的钻井速度,同比机械钻速平均提高16.24%,解决了河南油田中硬地层地层机械钻速低的难题。     

空气钻井技术在老君1井的应用

为提高川东北地区的钻井速度．加快川东北地区的勘探进程．在该地区老君山构造的老君1井的钻井过程中．选择上部陆相地层进行了空气钻井技术试验并取得了成功，用时21d安全钻进2491，70m，机械钻速达到11．27m/h．较常规钻井提高了10倍．为以后该地区钻井提供了新的技术选择。从井壁稳定性、地层压力和地层产出物三个方面分析了老君1井在上部地层进行空气钻井的可行性，介绍了该井空气钻井的流程、设备和详细的实施过程．分析了空气钻井过程中存在的问题及该地区今后空气钻井急需解决的问题。     

国外随钻地层压力测量系统及其应用

近几年,国外公司开发了自己的随钻地层压力测试工具,可提供实时地层压力数据,作业者可以据此确定压力梯度和流体界面以及实时调整钻井液密度和有效循环密度以优化钻井,有效提高机械钻速,保证井下作业安全。国内在该方面起步较晚,目前还没有研制出真正的随钻地层压力测试工具。详细介绍了最具代表性的国外随钻地层压力测量工具的基本结构、工作原理及现场应用与试验情况,包括Schlumberger公司的Stetho Scope系统、Halliburton公司的Geo-Tap系统及Baker Hughes公司(Inteq)的TesTrak系统,指出国内必须在跟踪研究国外随钻测量技术发展的基础上,开展具有自主知识产权的随钻压力测量工具的研制,以提高我国石油工程技术水平,缩小与国外先进技术水平的差距。