TKP194-80型密闭保压取心工具的研制与应用

密闭保压取心是一种能够保持或接近地层压力的特殊取心技术，可使岩心中流体、气体保持在原始状态。这种技术对于正确认识地质情况、计算油田可采储量、分析页岩气藏和煤层气藏机理，制定勘探开发方案有着十分重要的意义。研制TKP194-80型密闭保压取心工具，采用大通径高压球阀密封、密闭液封堵、液压差动、活塞压力补偿等关键技术，配有岩心冷冻、切割、集气等岩心后处理工艺，钻头外径215 mm，保压能力50 MPa，岩心直径80 mm。在山西晋中某煤层气资源地质探井开展保压取心应用，共进行保压取心8筒，总进尺37.51 m，岩心采取率84.4%，保压成功率87.5%。研究结果表明，该取心工具保压性能可靠，技术方案可行，可为常规油气及非常规油气藏勘查开发提供技术装备支撑。     

大庆密闭取心技术在苏里格气田中的应用

苏里格气田是目前我国探明天然气地质储量最大的气田,也是我国在克拉通盆地找到的最大的天然气田。为了探明苏里格气田的含水饱和度,大庆密闭取心于2005年正式进入苏里格气田进行密闭取心。截至2008年共取心13筒,收获率均在98%以上,密闭率在90%以上。由于该区域属于勘探开发阶段,取心层位均在3000m以上,因此期间克服了下钻困难、地层温度高、岩心过硬等问题。简要介绍在苏里格气田密闭取心应用的技术难点,以及密闭取心工具的特点和工艺技术改进等。     

MQJ215密闭取心工具,钻头及工艺研究

密闭取心这一特殊取心工艺,由于能取得地层原始的数据资料,正在注水开发见效的老油区和新探区被广泛的应用。我局自行设计的MQJ215型密闭取心工具、MQJ215密闭取心钻头和经多次实验室试验而找出的密闭液配方与配制工艺的研制和现场应用,该工具与钻头的现场施工工艺和其在现场5口井的应用中所取得的成效。     

胜利密闭取心技术在准噶尔盆地庄104井的应用

胜利油田在新疆准噶尔盆地庄104井密闭取心过程中，采取了一系列技术措施，合理选择了取心工具、取心钻头，采用油基密闭液，通过参数优化，使该井岩心收获率达到93．66％，密闭率92．31％，为计算该区块的储量、残余油动态预测、水淹层测井等提供了可靠的基础资料和解释依据。     

煤矿井下煤层密闭取心技术及应用

为了精确测定煤矿井下瓦斯含量,利用一种新型的煤矿井下煤层密闭取心装置,对煤矿井下煤层瓦斯含量进行测定,其测定的瓦斯含量与传统方法相比提高了20%~30%。煤矿井下煤层密闭取心技术的应用为矿井设计、煤矿安全生产、瓦斯灾害治理及煤层气资源开发提供了更加准确的数据支持。     

地面井煤层气含量精准测试密闭取心技术及设备

煤层气含量是表征煤储层特征的重要参数,是煤层气资源勘探开发和煤矿瓦斯防治的重要依据。针对地面井常规取心方法获取的煤层气含量比煤储层实际气量明显偏低(碎软煤层尤其突出)的现实问题,提出了适合于碎软煤储层特征的煤层气含量精准测试密闭取心方法。根据煤储层特征(与油气储层相比,埋藏较浅、压力较小、温度较低、煤体强度低)和煤层气含量精准测试要求,设计并试制了适用于地面井煤层气含量测定的"三筒单动、球阀关闭、取心筒与解吸罐一体化"的密闭取心器和"前端小径钻心、后端大径钻井"的碎软煤层双径PDC密闭取心钻头。密闭取心器外筒直径120 mm,采取煤(岩)芯直径可达38 mm,密闭保压能力达10 MPa以上,适用于煤层埋深1 000 m的地面井密闭取心;双径PDC密闭取心钻头减少了取心钻进过程中钻井液对煤芯的冲洗旋流作用,提高碎软煤层的煤芯采取率。利用密闭取心设备在我国的淮南潘三煤矿和淮北芦岭煤矿碎软煤层中开展了2口地面井煤层气含量测定密闭取心工程应用对比试验,共采得密闭取心煤样5组,常规取心煤样3组; 8组煤层气含量测试结果表明,由密闭取心法获得的煤层气含量比常规取心法获得的煤层气含量高20.23%～40.34%,均值27.22%;研究结果表明采用密闭取心技术能够提高煤层气含量测试精度。地面井密闭取心设备研制成功及推广应用将为碎软煤层煤层气资源勘探开发、煤矿瓦斯灾害预测及治理提供更为准确的煤层气含量参数。     

树35-平27水平井密闭取心技术探讨

密闭取心能够提高岩心分析资料的准确性。通过水平段密闭取心,可以检验水驱油效果、定量分析油层的油水动态及剩余油分布情况。这对制定有效的增产增效措施、提高特低丰度油层单井产量和储量动用程度、完善开发方案等有着重要的意义。与直井密闭取心相比,水平井密闭取心难度更大。在进行水平段密闭取心技术难点分析的基础上,从井眼轨迹控制、钻具组合优化设计、取心工具配套和取心参数优选等几个方面进行了研究,并在树35-平27井进行了现场应用,取得了良好的应用效果。     

密闭取心钻头两相流流场CFD模拟研究

密闭取心是一种特殊取心作业,通过密闭取心钻具与密闭取心钻头配合,在密闭液作用下实现岩心与钻井液隔离,可获得地层原始含油饱和度及油水动态等数据。密闭钻头设计为双流道结构,要满足钻井液过流冲洗冷却钻头唇面、携带岩屑要求,同时密闭液在井底可形成富集区域,有效保护岩心免受钻井液污染,密闭取心钻头流道参数是密闭取心钻头设计的关键。本文运用计算流体力学理论,采用k‑epsilon湍流模型及连续性方程对KM型密闭取心钻具配套密闭取心孕镶金刚石钻头的两相流井底流场进行数值模拟,研究钻头唇面两相流混流状态、流体压力、流速、剪切应力分布特征等,分析了流场特征对钻头密闭效果、钻进效率和寿命等的影响,验证了密闭取心孕镶胎块式金刚石钻头流道结构设计参数,提出了钻头两相流流道优化设计建议。     

定向造斜及水平钻进连续取心技术

高精度定向钻进技术在石油钻井、可溶性矿产资源的利用开发等方面已经有了很高的水平,绳索取心技术在我国也已有了几十年的使用历史,都属于相对成熟的应用技术。将二者有机结合起来,可以解决不规则沉积矿床、隐伏矿床等矿床勘探和特殊工程地质勘察难题。探讨了该技术的应用领域、关键技术及创新点,简要介绍了实现该技术目前正在研制的相关钻具结构及其技术参数。     

大直径加重管绳索取心技术在页岩气勘探中的应用研究

根据页岩气、煤层气勘探对钻探技术的特殊要求,进行了大直径绳索取心技术的探索研究。文中重点介绍了加重管组合式绳索取心钻具的结构、作用原理及特点,以及施工试验效果。通过施工实践的启示,对大直径绳索取心技术的发展提出了几点认识。     

重庆页岩气参数井施工工艺

通过页岩气参数井钻探施工,总结在页岩气参数井领域采用多级绳索取心技术施工工艺,探讨水敏性地层施工的关键技术,为今后在该领域的同类工程施工提供参考。     

我国页岩气勘探开发进展及前景展望

我国页岩气资源储量丰富,开发潜力巨大,2014年在重庆涪陵诞生了我国首个已探明储量超千亿m3的超大型页岩气田。近年来,国家高度重视页岩气勘探开发,出台了一系列相关政策措施,不断加大页岩气资源调查和勘查力度,目前已实现页岩气规模化、商业化开发突破。水平井钻完井多段压裂、井中微地震裂缝监测等关键技术研发实现突破并应用,装备基本实现国产化,自主勘探开发技术日趋成熟,勘查开发成本也有所降低。尽管可能还存在成本高以及环境、技术等相关的问题,但是页岩气开发已经被纳入国家战略性新兴产业,我国页岩气勘查开发产业有望进入快速发展轨道。     

页岩气钻探开发技术研究进展

随着油气资源需求增加以及常规油气藏增产、稳产潜力下降,越来越多的国家开始将目光转移到非常规能源中。页岩气作为最主要的非常规能源之一,以其开发潜力大、开采寿命长、生产周期长等优点成为工程师和地球科学家们关注的焦点。页岩气藏是典型的非常规天然气藏,储层物性差、孔隙度和渗透率低,开采难度大,需要应用特殊的钻探开发技术。分析、总结了页岩气成藏机理,储层特征,以及钻探开发技术现状,特别是页岩气开发新技术——水平井技术和压裂增产技术,这两项技术的不断改进,使页岩气产量逐年提高,页岩气在全球能源供应体系中的重要作用日益显著。     

漠河冻土地区天然气水合物钻探施工技术

天然气水合物是一种清洁的潜在资源,漠河冻土地区为天然气水合物的形成提供了有力的条件。根据当地的地质条件和水合物勘探开发的技术要求,确定相应的钻孔结构和钻进技术参数,合理选择了钻探设备。钻进过程中运用低温泥浆、泥浆冷却技术、大直径绳索取心钻进工艺,快速获得岩心,从而减少水合物的分解,为以后该地区天然气水合物的勘探提供了经验。阐述了漠河冻土地区天然气水合物钻探施工中的钻进关键技术。     

页岩气革命和有色金属行业的机遇

页岩气是一种被圈闭在低渗透率页岩中的非常规能源。由于勘探开发技术的突破,页岩气成为能源新宠,正在改变世界能源安全和地缘政治格局,被称为页岩气革命。全球已有30多个国家勘探开发页岩气,我国已探明页岩气储量居世界首位。为保证能源安全,改善能源结构,缓解雾霾环境压力,我国已将页岩气开发提升为一项国家战略。通过阐述全球页岩气开发现状,指出我国页岩气开发战略及影响因素。通过对页岩气勘探开发核心技术和有色金属行业相关领域的分析,认为有色金属行业在地震勘探、微地震成像、压裂液制备与应用、套管整形加固、爆破压裂等方面的技术储备可为页岩气革命作技术支撑,并绘制了页岩气勘探开发技术树。面对页岩气革命带来的新机遇,有色金属行业应积极迎接新挑战,提前布局,加大技术研发投入。     

基于专利信息的页岩气勘探开发技术发展趋势研究

页岩气是近年来备受关注的非常规能源,因此页岩气勘探开发相关技术也成为技术研发焦点。目前国内外已经形成了大量的专利技术,采用国际专利分类法,通过德温特国际专利数据库和中国知识产权网专利数据库进行检索分析,发现整个页岩气技术群主要集中在干馏、热采等15个专业领域,而钻井、固井、完井和压裂等相关专利却占比很少,但这4个专业的相关专利在2000年后得到了快速增加。从生命周期来判断,页岩气整体技术群的发展处于快速发展时期,预计将于2018年进入成熟期,而钻井、完井、固井和压裂等4个上游相关专业却刚刚进入快速发展时期。     

新疆页岩气调查井准页2井钻井施工技术及问题探讨

准页2井是新疆国土资源系统首批施工的页岩气调查井之一。该井设计井深1700 m,实际完钻井深1617.18m,取心井段岩心采取率达到100%,工程质量完全满足地质要求。该井出气情况良好,钻井施工技术较为成功。从钻井设备的选择依据,井身结构,取心钻具、钻头的选择使用情况,钻进技术参数,钻井液的使用情况等方面详细介绍了准页2井的钻井施工技术。同时,对施工中存在的技术和安全施工的问题进行了必要的分析探讨。     

南方碳酸盐岩地区页岩气勘探岩溶地质问题与对策

中国南方古生界页岩上覆或下伏碳酸盐岩地层,呈间互式发育特征,优质页岩层系发育多,分布广,页岩气可采资源量占比大,是我国页岩气勘探开发的主要对象。而在实际勘探中,易钻遇溶洞、裂缝、地下暗河、承压含水层及岩溶破碎带等岩溶地质问题,给勘探开发和环境保护带来挑战。中国地质科学院岩溶地质研究所油气页岩气调查团队根据南方岩溶区多年勘探经验创建了岩溶区页岩气勘探深部岩溶探测关键技术,有效服务于南方碳酸盐岩地区页岩气勘探。     

浅议天然气、煤层气、页岩气成藏特征及勘探开发

煤层气和页岩气是非常重要的非常规天然气藏。天然气、煤层气、页岩气三者在成藏特征、成藏机理和勘探开发上既有相似性又有差异性。对比分析表明,常规天然气藏需要有生、储、盖的合理组合,勘探开发技术成熟,工艺较简单,生产周期一般较段；煤层气、页岩气气藏表现为自生、自储、自保的特征,煤层气藏为吸附成藏机理,页岩气藏自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移的机理。煤层气勘探开发较常规页岩气复杂,初期产量低,但生产周期长；页岩气主要采用水平井和压裂技术开采,开采周期最长。