伊拉克米桑油田Abu区块储层防漏堵漏技术

伊拉克米桑油田Abu区块储层岩性为碳酸盐地层,缝洞非常发育,而且地层压力系数低,漏失是钻井过程面临的主要难题。结合相关地质取心和电测成像资料,在总结分析前期堵漏工艺的基础上,室内对现有可酸溶复合堵漏材料配方进行了优化,将酸溶率提高到75%以上,室内模拟实验承压能力提高到7 MPa以上,并进一步优化形成了适应该区块的堵漏施工工艺。通过现场5口漏失井的试验表明,优化后的可酸溶堵漏配方明显提高了现场堵漏成功率,进一步缩短了钻井周期。      

承压堵漏技术的研究与应用

一些承压堵漏技术存在易发生二次漏失、承压能力难以提高、材料不能抗高温的问题.分析了承压堵漏的机理,认为该技术的关键是阻隔液柱压力向裂缝尖端的传导.开发了抗温达170 ℃的刚性颗粒材料A、弹性颗粒材料B、纤维材料C、可变形充填材料D和高失水材料E,并通过应用楔形模块、钢珠床和砂床模拟漏失地层,优选出了分别适用于裂缝性和孔隙性漏失的堵漏剂配方.该技术在务古4和晋古2-4(加深)井的承压堵漏施工中得到了成功应用,2口井的承压能力分别达到了3和4 MPa,且30 min压力不降,满足了下步施工的要求.     

膏盐层局部高抗挤固井工具结构及施工工艺

由于膏盐层具有塑性流动和蠕变频繁的特性,加上强注、强采作业,导致地层压力系统紊乱,造成套管损坏日益严重,严重的套损不仅影响原油的正常开采,还造成巨大的效益损失。为了解决膏盐层的套损问题,设计了局部高抗挤双层套管固井工具。通过有限元分析,对该工具的抗挤能力进行模拟计算,对优化后的工具进行性能评价试验; 优化局部双层组合套管的固井工艺,制定新的固井管串设计方案。该工具已经现场应用14口井次,施工过程顺利,应用效果良好,解决了所钻井套管易变形损坏等问题,延长油气井使用寿命,提高油气开发的综合效益。     

耐高温黏土防膨剂制备与基本性能

黏土防膨剂是压裂液体系中不可缺少的核心添加剂,其作用是能够有效抑制黏土膨胀、增加地层渗透率、提高原油采出率、防止黏土微粒运移,因此具有广阔的应用前景。研究以浓盐酸、三甲胺为主原料,合成了有机铵盐正离子,并加入长链脂肪酸酯,在一定温度下复合无机盐氯化钾,制备出黏土防膨材料。通过红外光谱、热重/差热分析、X射线衍射等对其结构进行表征,并对黏土防膨材料的基本性能进行了研究。结果表明,当浓盐酸与三甲胺的质量比较大时,产品防膨效果较好,且具有很好的耐高温性。将防膨材料以25%的质量分数配制成防膨剂,当防膨剂质量分数为2%时,防膨率达94.6%,该产品具有良好的防膨效果。     

水平井钻井减摩降阻工具研制及流场分析

在调研国内外现有降低摩阻和转矩的钻井工具的基础上,研制了新型水平井钻井用减摩降阻工具。介绍了该工具的结构,主要部件的作用,降低摩阻-转矩的原理及性能特点。该工具主要用于大位移井、定向井和水平井,不仅可以减少摩阻-转矩,还能减少套管磨损,接头磨损,防止压差卡钻,提高机械钻速。根据钻井流体携岩机理,并结合流场分析结果可知,特殊设计的导流槽还能提高井眼净化效率。     

近钻头旋扭冲击器结构设计与试验

PDC钻头在深井高硬度、研磨性较强的地层钻进时会出现蹩钻、跳钻现象,从而导致钻头机械钻速低、进尺少、经济效益差等问题。为提高钻头机械钻速,克服深井高硬地层普遍存在的粘滑现象,开展了近钻头旋扭冲击器设计研究工作。结合流体力学对工具进行结构优化设计,通过建立三维模型,运用模拟软件对工具结构流场进行有限元仿真分析,确定了工具结构参数。试制样机开展室内及现场的性能测试,样机各项功能正常,达到设计指标,满足现场应用要求。可为后期现场应用及工具的进一步优化改进提供借鉴。     

树脂去除压裂返排液中残余硼的实验研究

硼交联剂在压裂液体系中具有重要作用,残余硼对压裂返排液的再次回用具有强制约性,会直接影响配液性能。针对压裂返排液除硼这一技术难题,以硼去除率为考察指标,采用硼螯合树脂从吸附时间、温度、pH值、转速、树脂用量、树脂再生次数等方面考察树脂对硼的吸附效果,并分析离子强度对吸附性能的影响,确定吸附动力学模型和吸附机理。结果表明:最佳树脂除硼工艺为吸附时间1 h、温度25℃、pH值9、转速200 r/min、树脂用量2.5 g,此时硼的平均去除率为94.85%,满足重新配液要求;不同二价离子强度对树脂吸附的影响作用有限;树脂吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,以单分子层化学吸附为主;分别采用清水和处理后的压裂返排液配置压裂液,两者的挑挂性能无差别。此研究结果可为提高压裂返排液的回用效果提供技术支撑。     

基于故障树的尾管悬挂器坐挂失败诱因分析

尾管悬挂器坐挂成功与否直接决定尾管固井工艺的成败。本文通过工具结构原理分析,建立尾管悬挂器坐挂失败的故障树,用于识别尾管悬挂器坐挂失败的诱因。同时结合A油田B井尾管器坐挂失败案例,利用故障树分析其诱发坐挂失败的原因,并提出改进措施。该模型的建立对尾管悬挂作业可起指导作用。     

微悬浮乳液堵调剂性能研究

生产实践证实,常规化学堵调剂对层间渗透率级差大于3的地层不能达到理想的调剖和堵水效果.以油溶性树脂为主剂,并添加乳化剂、稳定剂及其他助剂,经乳化机剪切和乳化后,制备成粒径为1～5 μm且性能稳定的水包油微悬浮乳液堵调剂.通过实验确定了该堵调剂的最佳配方：50％～60％（表示质量浓度,以下同）树脂＋0.35％～0.40％十八烷基三甲基氯化铵或0.35％～0.40％十二烷基苯磺酸钠＋0.1％羟甲基纤维素＋0.10％～0.15％氯化钙＋1％～5％石蜡＋水;同时还确定了针对该堵调剂的破乳配方,即当乳化剂为十八烷基三甲基氯化铵时,破乳剂宜选用质量浓度为2％～3％的氢氧化钠水溶液,当乳化剂为十二烷基苯磺酸钠时,破乳剂宜选用质量浓度为3％～5％的氯化钙水溶液.通过对微悬浮乳液堵调剂的油溶率、酸溶率和粒径等各项指标进行性能测试,结果反映出该堵调剂具有良好的选择性及注入性.岩心驱替实验结果表明,该堵调剂的突破压力梯度达26 MPa/m,堵水率大于97％,耐水冲刷性能优于常规凝胶,并且适用于渗透率级差为7的岩心.     

一种酸溶水泥溶解促进剂

当目的层发生恶性漏失时,通常采用酸溶水泥进行堵漏,但是目前该堵漏技术尚不成熟。现有的酸溶水泥体系以水泥等胶凝材料附加碳酸盐为主,有的酸溶率低于90%,有的酸溶所需时间较长,不能很好地满足现场需要。通过对影响酸溶率的主要因素的评价分析得到,优化碳酸盐加量和细度,可使水泥石的酸溶率高于90%,但很难提高到95%以上。为了进一步提高水泥石的酸溶率,研发了一种溶解促进剂,该促进剂通过添加有机类发泡剂和含有磺酸根的饱和烷烃作为稳定剂,在碱性条件及一定温度下能够自身分解,产生少量细小的气泡,均匀地分散在水泥浆中,在水泥凝结物基体上预留下溶蚀孔洞,为酸液腐蚀提供通道,使水泥石酸溶率及酸溶速率都得到了很大地提高,30 min水泥石酸溶率可达96%以上。经现场试验检验,该套水泥浆体系性能易于调节,不仅解决了恶性漏失的难题,而且保护了储层。