KCl/NaCl/CPI复合盐阳离子聚合物钻井液在南海大斜度井段中的应用

为改善南海东部惠州25-8油田大斜度井因泥岩水化造浆而引起的井壁失稳和钻井液增稠影响携砂的问题,在现有成熟PLUS/KCl钻井液的基础上开展复合盐阳离子聚合物钻井液研究,对钻井液配方进行了优化,评价了优化后钻井液的流变性、抑制性、封堵性和润滑性,并在惠州油田进行了现场应用。结果表明,复合盐阳离子聚合物钻井液配方中,无机盐类抑制剂KCl和NaCl的适宜加量为3%和12%、有机阳离子聚合物抑制剂PF-CPI适宜的加量为2.0%。该钻井液抑制性强,防膨率高达93.32%,钻屑回收率87.56%;受到钻屑侵污后的钻井液流变性能波动小,仍具有较低的黏度和合适的切力,有利于大斜度井携砂;封堵性和润滑性均优于PLUS/KCl钻井液体系。现场应用2口井,钻井液流变性良好,平均起下钻速度提高,钻井过程顺利,无复杂情况发生。复合盐阳离子聚合物钻井液可改善南海大斜度井起下钻阻卡的问题。     

一种利用生产动态资料确定水驱前缘的方法

针对长庆油田低渗透储集层岩性致密、注水受效不均衡、单井产量低、平面非均质性强等导致地下水驱不均的问题,依据低渗透油藏水驱理论建立基础模型,并考虑注采井网中生产井的干扰,根据势的叠加原理,引入生产井影响因子系数,建立了井组单元内水驱前缘的简易确定方法。将该方法应用于鄂尔多斯盆地某超低渗透油藏加密调整部署,通过生产实例验证,该方法简便易行,计算结果可靠。     

自动垂直钻井工具分类及发展现状

从石油钻井和地质钻探两方面阐述了自动垂直钻井技术的原理及优点,按照不同结构及工作原理对自动垂直钻井工具做出分类,并简要分析了各类工具的优缺点。随后在上述分类基础上系统归纳了国内外现有垂直钻井工具及其技术特点,剖析了国内外自动垂直钻井工具之间的技术差距。最后总结出自动垂直钻井工具存在的问题,指出工具今后的发展趋势为小型化、可取心、高精度和长寿命,并对其未来的研究思路与方法提出建议:对执行机构零部件结构和布局进行优化,在减小工具外径的同时增大工具内部空间,使工具在小口径井眼垂直钻进的同时还能进行取心作业;对电控式垂直钻井工具的测控传感器及其密封系统进行优化改进,使工具整体耐温耐压性能得到提高;对机械式垂直钻井工具的偏重平台在井下复杂环境下的响应规律进行研究,并探索相应的误差抑制补偿方法,以提高工具的井斜控制精度。     

水电站大型竖井施工安全风险控制措施研究

竖井是大型水电工程中广泛采用的重要建筑物,但竖井的传统施工方法存在施工程序复杂、人工劳动强度大、施工效率不高等特点,同时还存在较大的安全风险。通过对杨房沟水电站大型竖井施工过程的研究,总结出精细化控制爆破、小溜渣井施工方式,同时也设计了一套用于运输的综合提升系统。采用上述创新方法不仅减少了繁琐的施工程序,降低了安全施工风险,而且大量采用机械化手段进一步提高了施工效率,确保了该工程竖井施工的安全风险可控。相关措施可为类似工程的竖井施工提供较好的借鉴作用。     

CO2注采井油管柱服役安全状态评价方法

针对CO₂注采井油管柱因腐蚀失效而频繁更换的问题，研究了适用于CO₂注采井井筒环境的CO₂腐蚀速率预测模型及管柱力学分析方法，分析讨论了CO₂注采井工况、产出液含水率等因素随时间的变化对CO₂注采井油管柱腐蚀速率及承受载荷的影响，结合管柱腐蚀剩余强度计算方法，建立了CO₂注采井油管柱服役安全状态评价方法，并进行了实例计算和比较。结果表明，针对CO₂注采井油管柱腐蚀预测，DW-95模型有较好的适用性，生产阶段为CO₂注采井腐蚀发生主要阶段及安全状态评价的主要对象；管柱安全服役时间与其腐蚀速率及承受载荷呈负相关，且管柱抗压安全服役时间为管柱最小安全服役时间，是安全状态评价的主要依据，以此为标准可确定管柱更换周期，优化CO₂注采井吞吐周期，指导现场安全生产。     

大斜度井段低沉没度工况排采泵阀动力学特性

目前对于煤系地层天然气井所配套有杆泵泵阀动力特性的研究,主要是移植和借鉴常规油气井抽油泵泵阀的分析方法,多针对油气井开采较高的沉没度,并没有考虑低沉没度和大斜度工况下的泵阀动力学和水力摩阻等参数的影响,也没有揭示水平井泵阀顺利开启所需要的具体条件。为此,综合考虑低沉没度和大斜度等因素耦合的影响,推导造斜段泵阀随井液运动微分方程组,建立有杆泵井液流经泵阀阀隙水力摩阻数学模型,基于数值模拟的方法研究了水平井泵阀动力学、水力摩阻与临界沉没度。研究结果表明:①低沉没度和大斜度耦合作用下,增大冲程和冲次会提高造斜段泵阀阀球的升程、速度和加速度,缩短加速度趋向平缓所用的时间,并且水平井泵阀开启瞬间阀球会出现短暂的周期性波动;②受弹簧力与阀球重力的双重作用,水平井有杆泵的临界沉没度明显低于直井工况且固定阀球伴随弹簧快速复位,这有利于顺利开启水平井的游动阀球和固定阀球并提高泵效;③增大冲程、冲次和泵径会使水平井有杆泵井液流经泵阀水力摩阻及其临界沉没度变大,并且增大冲程更有利于提高低流速井液入泵流速,但同时也会显著地提高临界沉没度。结论认为,该研究成果对于保障煤系地层天然气井连续稳定排采和提高有杆泵的可靠性都具有重要的参考意义。     

新型油井水泥触变剂的研究与应用

常规油井水泥触变剂常存在触变性不够强、影响施工安全、综合性能欠佳等问题。为此，通过将合成聚合物和超细无机材料以2∶3的比例复配，开发出一种新型油井水泥触变剂BCJ-200S，研究了其应用性能。结果表明，该触变剂可显著提高水泥浆触变性，且温度影响小，90℃加入1.5% BCJ-200S后水泥静浆静置10 min的胶凝强度从2.3 Pa增加到61.0 Pa，静置前后的φ₃₀₀读数分别为206和210，再静置10 min胶凝强度为61.3 Pa，其触变结构可逆性良好，对水泥浆稠化、失水、强度等性能没有产生不良影响；其还可改善水泥石的力学性能，增强水泥石抗破坏能力；另外，配伍性研究结果表明，该触变剂具有良好的现场适应性。其在大港油田官38-22油井进行了首次应用，该井采用12 m3触变水泥浆封堵Ng2出水井段，一次封堵成功，最高挤注压力达16 MPa，钻塞后对封堵层试压8 MPa合格，解决了该井出水难题。      

深水油区多油田组合开发及产量接替优化

对由多个油田组成的海外深水开发项目区块，高效开发的关键是针对不同油田的特点，统筹规划不同油田投产次序和产量接替的组合方式，实现有效开发时间内的整个开发项目的最大收益。文中基于深水油田特点及开发要求，通过3个方面的研究来实现深水油区不同油田组合的储量动用及产量接替优化。一是建立深水油田储量分级评价标准，并利用数学综合评价方法确定不同油田的储量等级；二是通过分析深水油田产量运行主控因素，建立不同等级储量的关键开发指标预测模型，可作为不同油田组合开发下产量运行计算的基础；三是建立满足不同限制条件、开发效益最大的数学模型，并利用过程控制理论进行计算，优化得到不同储量等级油田的组合方式和逐次动用程序。将本文方法应用在XF深水油区的开发部署中，基于油田实际数据，进行了不同条件下、多个油田储量动用及产量接替方式的计算，优化结果符合实际开发需求，提高了深水油田开发决策的科学性。     

寺河矿东五盘2011ZX_CC_01井井喷原因

寺河东五盘2011ZX_CC_01井在正常钻进至奥陶灰岩时发生井喷，与其相邻12 m的2011ZX_CC_01(W1)井在正常钻进至K2灰岩时发生井喷。为查明井喷发生的原因，从井喷导水通道、水源、以及动力源3个方面展开研究。以地震资料为基础，利用三维地震精细解释技术，对可能存在的导水通道进行分析;利用多属性神经网络反演对矿区的富水性进行研究，分析井喷水的主要来源;利用地质分析方法和叠前同时反演技术，对井喷区的地应力和瓦斯压力进行研究，分析井喷的主要动力来源。研究结果表明:井喷区K2灰岩和奥陶系峰峰组灰岩富水性较好;井喷区处于小西凹背斜轴部和“山字形”构造的平分线上，地应力和瓦斯压力也大，具备井喷发生所需要的动力源;另外井喷区发育有一陷落柱，2011ZX_CC_01井和2011ZX_CC_01(W1)井位于陷落柱之内，由于陷落柱的影响，使得K2灰岩于奥陶系峰峰组灰岩之间水力联系密切，最终导致2011ZX_CC_01和2011ZX_CC_01(W1)发生井喷。     

大埋深高应力低渗透煤层气资源高效开发技术探索和实践

为实现沁水盆地大埋深、高应力、低渗透煤层气资源的高效开发,本文以郑庄-里必区块深部煤层气储层为研究对象,剖析了直井、多分支水平井和L型水平井的开发效果及适应性,确定了L型水平井连续油管拖动压裂开发工艺,考察和评价了开发效果。实践结果表明:深部高地应力及其非均质性限制了直井和多分支水平井的产能,而L型水平井连续油管拖动压裂开发工艺克服了高地应力及其各向异性,实现了应力重构,强化了水平井筒和缝网系统的有效连通,能够在埋深大于700m的储层中获得较好的产气效果,单井最高产量达到25 000m3/d,创造了大埋深、高应力、低渗透储层条件下的单井产气量记录。