涪陵页岩气井水平段一趟钻技术实践与认识

涪陵页岩气田二期产建井的三开水平段,由于地质条件复杂、钻进工具效率低等原因,需要多趟钻才能完成,导致起下钻次数多、周期长、成本高。在分析涪陵二期工区水平段施工存在的技术难点基础上,通过储层岩石物性分析,优选钻头、螺杆、导向钻具方案,优配钻井施工工艺,提出了水平段一趟钻实施的优化方案。现场完钻的14口井,3口井一趟钻钻完水平段,8口井两趟钻钻完水平段。结合实践中存在的问题,提出了下一步对策和建议,对后续新钻井水平段实现一趟钻施工具有一定的参考意义。     

四氯化碳污染对土壤酶活性的影响

采用模拟实验方法,研究了四氯化碳(CCl4)污染对土壤中蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶等主要酶活性的影响.蛋白酶活性、脲酶活性、过氧化氢酶活性分别采用铜盐比色法、纳氏试剂分光光度计法和高锰酸钾滴定测试.结果显示,四氯化碳浓度越高,对蛋白酶和脲酶活性的抑制越强,呈现出先抑制后恢复的过程.w(CCl4)＜1.6×10-6时对土壤蛋白酶无明显的抑制作用,w(CCl4)＞3.2×10-6时对土壤蛋白酶和脲酶均有明显的抑制;抑制强度第1天为7.90%～38.86%,影响时期长约5 d;对脲酶的抑制第1天为51%～72%,影响期约1 d;四氯化碳对土壤过氧化氢酶的活性没有显著性抑制,反而有微小的激活作用,四氯化碳污染(w(CCl4)=1.6×10-6～16.0×10-6) 的土壤微生物表现出较强的抵抗过氧化的防御能力.显然土壤脲酶对四氯化碳反应最敏感.酶对四氯化碳污染的不同反应将影响污染区土壤的质量及性能.     

龙口地区褐煤稀土元素地球化学特征

论文对山东龙口地区北皂、洼里、梁家煤矿样品稀土元素的地球化学特征进行了分析。结果表明，龙口褐煤样品W（LREE）／w（HREE）比值在3．925-5．592之间，表明轻稀士相对富集。（La／Yb）N、（La／Sm）N、（Gd／Yb）N等数据表明轻稀土元素之间分异中等，重稀土元素之间分异不明显。龙口矿区δEu呈现轻微正异常，表明该地区煤陆源控制弱，受海水影响较大。δCe基本正常或轻微负异常，表明该地区的成煤环境中海水的影响并未造成Ce严重亏损，可能属浅海区或者封闭海域。     

龙口煤田古近系褐煤地球化学特征

应用现代测试技术手段和实验方法,研究龙口煤田古近系褐煤地球化学特征并分析其生物气生成潜力。研究结果表明,龙口褐煤的Ro值平均为0.41%,处于未成熟阶段,挥发组分含量高,表明可生物降解潜力大;显微组分中腐植组含量占绝对优势,体现良好的生化活性;氯仿沥青"A"抽提率在1.8%~7.5%之间,属于好的烃源岩;族组分组成特征表明龙口褐煤处于有机质演化的早期阶段,有利于生物气生成;饱和烃碳数分布特征表明龙口褐煤形成的沉积环境为弱还原的淡水-微咸水深湖相,其母质来源中有低等水生生物的混入;龙口褐煤腐殖酸成熟度低,其分子结构中芳香环化程度低,其母质来源主要为陆生的含维管束植物。龙口煤田褐煤地球化学特征综合表明其具有良好的生物气生成潜力。     

煤粒度对褐煤生物气生成的影响特征

以昭通盆地软褐煤为基质,在其他模拟条件相同的情况下,分别将褐煤粉碎至20目、60目、100目和200目进行褐煤生物气生成模拟实验。通过分析产气量、气体组分和VFA含量在褐煤生物气产生过程中的变化特征,研究褐煤粒度对生物气生成的影响特征。结果表明,褐煤粒度减小时产气量明显增大,但当褐煤粒度大于100目时,不会明显改变褐煤产气量。粒度不同时,褐煤生物气中甲烷含量差异不明显。粒度减少会导致VFA含量的增加,当粒度大于60目时对VFA含量的增加作用明显。但从100目增加到200目时VFA含量增加不明显。     

水泥膨胀剂SEP-1在长封固段固井中的应用

为解决吐哈油田长封固段固井质量问题，研制了SNC(减轻剂) SEP—l(膨胀剂)低密度、高强度油井水泥。经现场7口井试验，未发生井漏、憋泵、低返等问题，质量全优，大大提高了固井质量。SNC可防漏、防塌和保护油气层；SEP—l可大大降低析水，补偿水泥凝固时的体积收缩，增加水泥石强度30％一50％。2种外加剂联合使用，可配成低密度、高强度水泥浆。由于加大了水灰比，一方面加大了水泥浆的紊流程度，提高了顶替效率；另一方面减少了水泥用量，降低了固井成本。SEP—l单独使用，可配成高密度水泥浆。     

褐煤本源菌生气特征及其作用机理

阐明了微生物与煤中有机质相互作用而生气的特征和机理,是深入理解煤层气成因及创新煤层气开采方法的重要基础。以昭通盆地褐煤为对象开展次生生物煤层气生成的模拟实验研究,并对生气机制进行了探讨。研究发现,褐煤样品中有本源活性厌氧细菌存在,以厌氧纤维素分解菌为主,硫酸盐还原菌极少;成功富集到本源产甲烷菌,以革兰氏阳性杆菌为主,个体差异较大。在此基础上,以富集到的本源菌为菌源,利用褐煤样品为底物进行了生物气生成模拟实验。结果表明:本源厌氧菌经过适应期后,能够利用褐煤有机质大量生气;次生生物气经历了两个产气周期,第1周期为腐植组产气期,第2周期是惰质组、稳定组产气期。认为产甲烷菌数量和腐植组含量直接影响生成潜力,矿物质对生气量影响明显;第1个周期的生气机理是乙酸发酵,第2个周期有CO2还原作用参与其中。结果显示:所生成甲烷的δ13C1值和δD均处于次生生物气正常范围;δ13C1随着降解时间的延长而变轻,这主要受底物类型和甲烷生成途径控制;13C1有明显从原煤向生物气中迁移的特征,认为母源继承关系和显微组分构成是造成迁移行为差异的重要原因。同时发现:在厌氧细菌降解作用下,褐煤族组分中饱和烃是受微生物降解的主要成分,厌氧细菌对偶数碳烷烃的降解能力更强,对正构烷烃的降解能力强过对异构烷烃的降解,低碳数的正构烷烃受降解程度大于高碳数烷烃,降解后期长链烷烃才受到明显的生物降解作用。基于实验结果认为,褐煤次生生物气产出是多种微生物共同作用的结果。随降解活动的进行,体系中优势微生物、生物酶发生改变和更替,引起pH值和VFA含量变化。降解初期发酵细菌为优势菌种,产甲烷菌和辅酶F420活性受到酸性物质的抑制。随后,产氢产乙酸菌成为优势菌,它们利用发酵细菌代谢产物产生乙酸和氢,两者之间具有食物链关系。辅酶F420活性在静止期后增长迅速,并在产气高峰期达到最大,体现本源产甲烷菌对褐煤底物的良好适应性,是评价产气量高低的有效指标。通过改变生气条件,研究底物类型、褐煤粒度、矿井水和煤矸石对褐煤生物气生成的影响。结果表明:不同配比的酵母浸出液、甲醇和乙酸钠溶液对生物气生成具有抑制或激活作用,较小粒度褐煤有利于提高生气率,不同比例矿井水的添加能够有效增加次生生物气产量。煤矸石本身不能作为基质被厌氧细菌利用。     

矿物/金属元素在煤成烃过程中的作用——以黔西滇东上二叠统大河边煤矿煤样为例

通过对原煤及添加过渡金属元素Mo(钼)和黄铁矿的原煤进行不同升温速率条件下煤层气生成热模拟实验,论述黄铁矿和Mo对于原煤热解生烃过程的影响。结果表明：矿物/过渡金属元素使原煤有机质具有更大的生烃潜力。黄铁矿对CH₄具有显著的正催化作用;同时加入黄铁矿和Mo时,生成的气体中会含有更多数量的重烃气,并有利于烯烃的产出;Mo对C₇-C₁₄具有显著的催化作用,但当同时有黄铁矿的参与时则会使C₇-C₁₄产率降低;黄铁矿/Mo的加入,则会影响到芳烃的产率高峰;较高的过渡金属单质含量对煤中本身含有的硫元素转化为H₂S气体有抑制作用。在中-高温度范围内,催化剂对有机质生烃具有催化作用,升温条件能明显影响黄铁矿对芳烃、饱和烃和沥青质的催化作用,反映古地温场条件是催化生烃的一个重要影响因素。      

鄂尔多斯盆地临兴地区太原组页岩孔隙结构及分形特征

通过有机地球化学、X射线衍射等分析,对鄂尔多斯盆地临兴地区太原组页岩的物质组成特征进行了研究,利用高压压汞法探讨了页岩孔径分布特征,并利用分形理论对压汞数据进行了分析,以探讨页岩孔隙非均质性。结果表明,研究区页岩有机碳含量为1.59%~22.58%,平均为2.77%;脆性矿物含量为21.92%~74.45%,平均为44.55%;黏土矿物含量为19.43%~78.08%,平均为52.70%.根据压汞测试结果,部分页岩样品孔径具有“双峰式”的分布特点,较大的主峰对应微米级裂隙,较小的主峰对应大孔与介孔,而部分页岩样品孔径仅有裂隙对应的主峰。根据拟合结果,孔隙的分形维数可分为两段,第一段对应微米级裂隙,其分形维数为2.326 2~2.610 3;第二段对应大孔和介孔等纳米级孔隙,其分形维数为2.704 1~3.697 1.太原组页岩中,较小的纳米级孔隙是吸附态气体的主要储集空间,而较大的微米级裂隙主要作为游离态气体的储集空间及渗流通道。黏土矿物含量高而脆性矿物含量较低的页岩样品分形维数更大,对甲烷有着更强的吸附能力,但同时对压裂改造有着更高的要求。     

文188-14井三维井眼分叉处理技术

侧钻井在侧钻以后的施工过程中或在定向井扩划眼过程中，由于多种原因易出现新井眼，即井眼出现分叉，这使下钻、下套管、电测等后续作业难以进行。若重新填井侧钻则导致巨大的经济损失。中原油田在文188-14井井眼分叉处理过程中应用了三维井眼分叉处理技术．不但井眼分叉处理成功．而且成功地找到了原侧钻井眼，从而减少了经济损失，也为井眼分叉处理找到了一个新方法。