伊朗MIS油田裂缝性高含硫枯竭油气层钻井液技术

伊朗MIS油田裂缝性碳酸盐岩油气藏,经过近百年的开采,油气层压力异常低,而且气顶高含H2S.钻井过程中,一旦出现先漏后喷情况,就会造成严重的人身伤害和设备损失.因此,经过反复论证和实验室研究,决定在H2S气层采用具有防喷、防漏和防H2S功能的LCM随钻堵漏钻井液,在异常低压油层使用可循环泡沫钻井液.现场应用结果表明:随钻堵漏钻井液能成功地封堵裂缝,达到即漏即堵的效果,既节省了施工时间和钻井液材料,又避免了由先漏后喷引起的H2S泄漏风险,效果非常好.可循环泡沫对MIS油田异常低压碳酸盐岩油层具有良好的防漏效果,既可防止井眼漏失,又不影响取心作业.随钻堵漏技术与可循环泡沫相结合是MIS项目缩短钻井周期,降低作业成本的有效途径.     

一种新型裸眼可钻桥塞的研制与应用

乍得潜山油藏封层上返试油通常采用打悬空水泥塞工艺。因潜山裸眼段裂缝发育,打水泥塞时会出现水泥浆漏失、水泥塞面位置难以控制等现象,致使注水泥塞一次成功率低及深度不准。针对这一问题,研制开发出一种新型工具——裸眼可钻桥塞,并联合注灰进行封层作业,从而简化潜山裸眼封层工艺,提高封层施工成功率,实现裸眼段准确定位封堵。经过现场实验,该工具达到了预期封层目的,满足现场施工需要。     

乍得潜山油藏裸眼试油技术

乍得潜山裸眼段漏失严重,致使打水泥塞时灰面高度难以控制,封层成功率低,MFE等常规测试工具和抽汲排液测试技术难以满足长裸眼段分层测试和稠油井排液测试。根据乍得潜山油藏裸眼段储层特征及井身结构,形成了潜山裸眼常规试油工艺、长裸眼段试油工艺、裸眼桥塞联合注灰封层上返试油工艺、潜山裸眼稠油试油工艺和潜山裸眼测试工作制度。经BC2-1井应用表明,坐套测裸的NAVI泵+APR工具排液测试求得的流动压力和产量均比较稳定,NAVI泵累计运转1 475 min,产液96.746 m~3,产油90.243 m~3,试油效果显著。该裸眼试油系列技术为乍得潜山油藏评价和开发方案编制提供了有力依据。     

金属丝电爆炸冲击波对水泥环完整性的影响

随着电爆炸技术被应用于油井解堵、除蜡以及在近井地带构造微裂缝等作业,其在井下产生的冲击波对固井水泥环的影响不可忽视。为了研究电爆炸井下工具在作业过程中对水泥环完整性的影响,采用数值模拟方法,在AUTODYN中建立了套管-水泥环-岩石组合体模型,研究了冲击波载荷在组合体中的传播过程及其对水泥环的损伤。研究结果表明:在射孔区域,冲击波会经过射孔孔眼在液体中传播,并保持较高的压力,而在非射孔区域,冲击波经过套管后衰减较大;水泥环和岩石受到冲击波的作用时,损伤区域都是从射孔孔眼开始向外扩展,水泥环和岩石主要受冲击波的拉伸和剪切破坏,同时冲击波造成的套管变形也可能会造成水泥环损伤。研究结果对于电爆炸技术在石油行业的安全应用具有一定的指导作用。     

石油钻机选型配置软件研发

将计算机信息技术和石油钻机系统设计理论、钻机选型及设备配套的基本原则、相关技术标准规范等相结合,研发了一套石油钻机选型配置设计软件,使得钻机选型及设备配置变为一项科学严谨的程序化过程。     

可膨胀波纹管截面设计计算与评估方法

可膨胀波纹管截面设计是波纹管结构设计的关键环节,直接影响波纹管的应用效果。目前波纹管截面的设计方法过度依赖经验,计算效率和精度不高。为此,提出一种多瓣可膨胀波纹管截面设计计算方法。新方法在基本假设的基础上简化了几何模型,系统阐述了计算方法和步骤,同时提出以椭圆度为主要判断依据的计算评估方法,结合有限元仿真分析获得了优化波纹管截面结构的一般规律。分析结果表明:6瓣结构的波纹管的截面经膨胀后最容易还原为圆形;波纹管的波峰和波谷半径比越接近于1,膨胀后的椭圆度越低;多瓣波纹管的波峰处是残余应力集中的危险区域。与基于图形的试算方法相比,新方法的设计效率更高,计算结果的稳定性更强。     

可循环微泡钻井液研究及其在乍得潜山地层的应用

乍得潜山地层微裂缝发育丰富,地层压力系数在1以下,采用常规钻井液体系往往导致地层发生恶性漏失,针对该技术难题,提出采用可循环微泡钻井液钻潜山储层。合成出一种可用于可循环微泡钻井液的发泡能力强同时具有稳泡能力的发泡剂GWFOM-LS,在120、150℃时0.5% GWFOM-LS的发泡体积分别为720 mL和400 mL以上,其抗温能力达到130℃,抗盐能力达10%,抗钙能力达0.5%。基于该发泡剂优选出密度范围在0.70～0.96 g/cm3的可循环微泡钻井液体系。该体系在乍得Baobab C1-13井裂缝发育的潜山油层进行了应用。现场应用表明,该发泡剂配制的可循环微泡钻井液性能稳定,而且具有较好的携岩性能和储层保护性能,利于井下工具信号传导,解决了钻井过程中潜山地层恶性漏失问题,为今后潜山储层开发奠定了技术基础。      

伊朗MIS油田高含硫裂缝性超低压油层钻井液技术

伊朗MIS油田属裂缝性碳酸盐岩圈闭型油气藏,油气层压力经过百年开采后,为衰竭性异常低压（（0．4±0．02）MPa／100m）,覆盖层上部含高压盐膏水层,而且圈闭气顶高含硫化氢、下部含边水。该油田水平井钻井液,需要满足上部防盐膏水层发生复杂及事故的要求,因此采用了聚磺饱和盐水钻井液;还需要保障异常低压定向井段的钻井安全以及防H2S污染的能力,因此在产层采用了具有防喷、防硫化氢功能的可循环无固相泡沫钻井液。可循环无固相泡沫钻井液既能满足MWD无线随钻信号传输要求,又可以利用泡沫的“气锁”和凝胶暂堵作用,达到即钻即漏即堵、稳定漏失液面的目的,同时避免了由大漏后引发的硫化氢泄漏风险,应用效果理想。该钻井液技术的成功应用为争后老油田异常超低压、漏失性灰岩地层的水平井钻井提供了参考依据。     

扭力冲击器设计与仿真分析

PDC钻头在深部硬地层钻进时存在蹩跳钻现象严重、单只钻头进尺低及机械钻速低等问题。为此,开设了扭力冲击器设计工作,并对工具的水力特性进行了仿真及室内测试。扭力冲击器主要通过水力切换总成、冲击总成及放掉总成实现对钻头的周期性扭矩冲击。流场仿真及室内测试结果表明:扭力冲击器高、低压腔快速切换表明其结构设计合理,能够通过启动锤的快速运动实现冲击锤反复冲击;扭力冲击器能够正常运转并提供稳定的高频扭矩,且启动流量不低于5. 4L/s。所得结论为扭力冲击工具的优化设计及现场应用提供了参考。