塔里木盆地克拉苏构造带超深复杂气田井全生命周期地质工程一体化实践

克拉苏构造带天然气总资源量丰富,是塔里木盆地天然气增储上产的主力区块。受强烈造山运动的影响,克拉苏构造带地质工程条件极为复杂,呈现出"一深(垂深7000～8000m)、三高(高温130～190℃、高压116～136MPa、高地应力130～180MPa)、两低(孔隙度4%～8%、渗透率0.01～0.1mD)、两厚(巨厚砾石层5500m、巨厚盐膏层4500m)、一陡(地层倾角87°)"的特征,导致安全、效益勘探开发难度巨大。为了实现克拉苏构造带的优快钻井与改造上产,立足于实践地质工程一体化,建设多学科一体化研究团队,创新一体化工作模式,开展了超深复杂气田提速、提产、提质攻关研究。采用关键层段精准预测、个性化钻头设计、油基钻井液体系研发等手段相结合的方法,实现了全井段安全快速钻井;根据甜点预测、裂缝评价与分类,建立了基于天然裂缝可压裂性的改造提产优选策略;结合地层特点、流体性质、工况条件等因素进行系统屏障设计,确保了井筒质量。经过地质工程一体化实践的不断发展完善,超深井钻井周期从"十二五"期间的336天降至2017年的277天,单井平均增产4～5倍、井完整性完好率不断提升,为克拉苏超深复杂气田井安全效益开发提供了有力的技术保障。     

迪那2气藏凝析水结垢规律实验研究

针对目前国内外对凝析水结垢规律认识不清的问题,采用自研的高温高压凝析水结垢量测试实验装置,通过正交实验方法,测试了高温高压条件下凝析水发生结垢反应前后成垢离子含量变化,研究了地层条件下凝析水离子变化规律以及CO2对凝析水结垢的影响.实验结果表明:凝析水的蒸发导致凝析水中离子含量总体上升,随温度升高,非成垢离子含量升高,...     

基于全国石油工程设计大赛平台的卓越石油工程师培养研究

为深入贯彻落实国家"卓越工程师教育培养计划",培养适合经济、社会发展需要的卓越石油工程师,全国石油工程设计大赛应运而生。本文介绍了石油工程设计大赛的目的、内容和意义,以学生在油田开发方案设计及现场答辩过程中所遇到的问题、解决问题的方法、掌握的专业知识等为论据,阐述了大赛在提高学生科技创新能力、工程实践能力、团队协作能力,培养学生成为"科技上有作为,学术上有突破,工程上有建树"的卓越石油工程师方面发挥的积极促进作用。     

注天然气油井沥青质析出规律研究

目的 解决东河区块原油在注气开采过程中沥青质沉积堵塞井筒问题.方法 采用高温高压固相沉积规律测试装置,基于光散射理论,研究了温度、压力、气油比等因素对沥青质析出特征的影响.结果 温度升高会增加沥青质在原油中的溶解度,促进原油稳定;等温降压过程中,沥青质随着压力降低逐渐析出,在泡点压力附近达到最大析出量,发生沥青质沉积堵...     

煤层气多分支水平井井身结构优化

煤层气多分支水平井能有效增加控制面积,降低表皮因数,其井身结构优化对获得最经济有效的产能至关重要。为此,分析了煤层倾角、储层保护和井身结构对煤层气水平井产能的影响。采用数值模拟的方法,以沁水盆地南部某区块3#煤层为例,对多分支水平井的井身结构参数进行优化。优化结果表明:主支走向对产能影响较大,适宜的方向为垂直主渗透率方向;产能随着主支长度和分支长度的增加而增加,结合经济性和增产效果,主支长度宜控制在900~1 300 m之间,分支长度宜控制在250~400 m之间;分支间距和主分支夹角在一定程度上影响产能,分支间距宜控制在200~300 m之间,主支和分支夹角宜控制在36°~53°之间。研究结果可为煤层气多分支水平井的井身结构设计提供参考。     

库车山前高压气井钢丝投捞式试井技术

塔里木油田库车山前储层具有埋藏深、温度高、压力高的特点,在高温高压气井钢丝作业施工中出现仪器落井、缆绳腐蚀拉断等事故,导致储层温度、压力资料录取困难。为此,在引进配套高温高压压力计、JDC投捞工具等主要井下工具基础上,研发动态流动密封防喷管,优选井下压力计投捞方式,优化加重杆、震击器等配套工具及作业工序,形成了高压气井钢丝投捞式温压资料录取技术。该技术在库车山前推广应用达36井次,其中井口压力最高达89 MPa,仪器下深达7 189m,CO2分压最高3.06 MPa,仪器下井最长达52 d,施工成功率100%,资料录取成功率100%。该技术降低了井控高风险作业时间、提高了特低渗储层压力恢复资料质量,已成为库车山前储层动态监测的有利手段。     

煤粉在支撑裂缝中的运移与沉积规律

针对煤储层压裂过程中易产生大量煤粉问题,应用LD-1A导流能力测试系统进行了支撑裂缝中不同流速、不同煤粉含量的流体流动物模实验,分析了流体在变流速、恒流速和间断流动下,煤粉在支撑剂充填层中的运移、沉积及产出规律。实验表明:煤粉运移具有一定的临界流速,不同条件下,临界流速差别较大,在20~40目石英砂支撑裂缝中,过60目煤粉临界流速可达5.20 cm/min,而过140目煤粉临界流速为2.01 cm/min;流体流速、支撑剂粒径、煤粉粒径、煤粉含量、排采制度等多重因素共同控制煤粉产出量;煤粉容易沉积在支撑裂缝中堵塞支撑剂构建的孔隙,对支撑裂缝导流能力的伤害严重。压裂后有效排出煤粉,可减小堵塞伤害;排采过程中控制流体流速,有利于减少煤粉运移及产出。     

煤层气井产气机理及排采控压控粉研究

煤层气吸附/解吸特征、渗流机理和排采控制是煤层气井生产的重要因素。为此,进行了煤层气吸附解吸实验和渗流特征实验,结果表明:煤层气吸附/解吸是可逆的,存在"解吸滞后现象";煤层气渗流呈现二级渗流特征,即煤的基质孔隙内流体的渗流呈非达西渗流和天然裂隙及大孔隙内流体的渗流呈达西渗流;煤层气排采过程中,随着排水降压,规模开发可导致"气水分异",局部高点气产量高、水产量低,相对低点产水量高、产气量低。同时,煤层气井排采过快、洗井修井、停抽关井、液面低于煤层顶面等易造成污染,致使气水产量锐减,其伤害机理主要是煤粉堵塞伤害、应力敏感伤害和气锁/水锁伤害。基于伤害特点及伤害机理,结合多年的排采经验,确立了以定压排采、控制合理工作压差和控制煤粉适度产出等排采工作制度。     

支撑剂嵌入不同坚固性煤岩导流能力实验研究

煤层气井压裂过程中,支撑剂嵌入会影响支撑裂缝的导流能力,从而严重影响煤层气的开发。为了研究支撑剂嵌入不同坚固性煤岩程度及支撑裂缝导流能力,测定了典型矿区煤岩的坚固性系数,运用LD-1A导流能力测试系统进行了支撑剂嵌入不同煤岩及导流能力模拟实验。实验表明,端氏、龙门塔和寨崖底煤岩的坚固性系数分别为1.4、0.4和0.5,35 MPa时,支撑剂嵌入柳林龙门塔煤岩的深度为0.5 mm,嵌入对导流能力损害率可达40%;不同矿区煤岩的坚固性系数差异很大,坚固性系数越小,支撑剂嵌入煤岩越严重,导流能力损害程度越大。该研究可为现场压裂施工提供依据。     

页岩气与煤层气吸附特征对比实验研究

煤层气的吸附特征决定了煤层气的开采特征,对比分析煤层气和页岩气的吸附特征对页岩气的开采具有重要的指导作用。通过页岩和煤层的等温吸附实验分别分析了不同温度下煤层和页岩的吸附特征,页岩有机质含量和有机质成熟度对页岩吸附的影响,以及不同煤阶等温吸附特征。研究表明随着温度的升高,页岩和煤层对甲烷的吸附量呈下降趋势,但是温度对页岩的吸附影响比煤层对甲烷吸附的影响更加明显;随着R_O值的逐渐增大,煤层的P_L值逐渐减小,V_L值逐渐增加,页岩的P_L值和V_L值都逐渐减小;随着煤有机质含量的增加,煤层的P_L值逐渐增加,V_L值逐渐减小。随着页岩有机质含量的增高,页岩的P_L值和V_L值都逐渐增大;煤层对甲烷的最大吸附量比页岩多,采用降压解吸的方式对煤层吸附特征影响较大,但是对页岩气的吸附特征影响较小。