东方1-1气田浅层大位移水平井钻井液优化与实践

东方1-1气田在垂深为1 350 m左右的大位移水平井钻井过程中,表层乐东组、莺歌海组一段地层极易出泥球;水平段储层莺歌海组二段钻进摩阻扭矩大,且存在压力衰竭,极易发生井漏;储层埋深浅,地层成岩性差,井壁易失稳。针对以上钻井难题,经过多年摸索与实践,在非储层段改变以往钻井液作业模式,探索性地使用海水聚合物体系,保证非储层段泥岩充分水化;在储层段引入纳米可变形封堵剂PF-Greenseal优化无固相钻井液屏蔽暂堵性能,同时配合使用成膜封堵剂PF-LPF及高效润滑剂PF-Greenlube,成功解决了泥球、井漏、摩阻扭矩大、井壁失稳等难题,形成了一套东方1-1气田浅层大位移水平井钻井液作业模式。现场3口调整井应用结果表明,非储层段钻进机械钻速由41~64 m/h提高到85 m/h左右,同时可降低50%钻井液成本;储层段井壁稳定,井径扩大率低于3%,扭矩低,储层保护效果好,3口井测试表皮因数接近0。研究结果可为类似油气田钻井作业提供钻井液技术参考。     

提高储层出砂风险数值计算精度的方法

有限元数值计算法是目前出砂预测最有力、最通用的定量预测方法,在实际应用中常见问题是出砂预测结果与油田生产情况不吻合。为了提高出砂预测的准确性,此文在多年出砂预测实践的基础上,从室内岩石强度实验、岩石微观结构、岩石破坏准则选择以及模型校正四个环节提出了提高出砂风险数值计算精度的关键做法。应用于南海西部某油田,实际出砂井出砂条件与预测结果吻合度高达80%,为油田新井防砂决策提供了重要依据。     

吸力桩式水下基盘结构优化研究与应用

对常规吸力桩式水下基盘结构进行了系统的优化研究。通过将吸力桩立柱与导向柱设计为同轴,适当加大导向柱高低桩高差、外径及壁厚,以及缩小吸力筒长径比,提高了基盘的承载力和抗撞击能力,降低了基盘贯入风险,并提高了安装精度。     

co2同井驱替工程设计

针对南海西部某气田上部压力衰竭高烃气藏与下部高压高含co₂气藏纵向上叠合性较好的特征,经过多年研究,形成了海上co₂同井自动驱替钻完井技术,利用下部co₂ 气体驱替上部高烃气体,提高气田采收率。文章详细阐述了海上co₂自动驱替钻完井技术!包括井身结构设计、钻井液屏蔽暂堵、水平井射孔及同井自动驱替完井管柱设计。该技术突破了海上平台设备安装空间不足的限制,节省了钻完井费用,为南海西部油田降本增效做出了巨大贡献,为类似井作业提供了借鉴。在国际石油价格持续低靡的情况下,更能显示出其重要意义。     

海上低渗储层裸眼测试及径向射流联作技术

针对海上低渗储层常规APR测试技术作业复杂、成本高昂又难以获得工业油气流的难题,国内外首次研发了海上低渗储层裸眼测试及径向射流联作技术。通过井身结构优化,喷射液、新型径向射流工具及联作测试管柱研发,该技术把径向射流技术和常规APR测试技术有机地结合起来。相对常规APR测试技术,避免了储层段下尾管固井、射孔及储层改造作业;相对常规径向射流技术,避免了单独起下管柱及压井环节,最大限度的保护了油气藏。该技术在南海西部某探井测试作业中成功运用,大大减少了作业时间、节省大量作业费用,为海上低渗储层测试作业找到了一条新路,有较大的推广价值。     

防砂管外堆积砂渗透率实验研究

国内外对于松散颗粒床渗透率、窄分砂(均匀砂)渗透率的研究很多,但对于地层砂渗透率的研究很少,也没有将这种方法引入到石油工程领域;筛管完井后的产能变化主要取决于筛管外堆积砂渗透率的变化和筛管的堵塞程度,为此本文针对地层砂渗透率与地层砂粒度中值,非均匀系数和小于44μm颗粒含量的关系展开了实验研究,通过实验拟合出地层砂渗透率与上述几种影响因素的关系图版。由此对于任意给定的地层砂,可以通过测试其粒度分布结合该图版得出渗透率的大致变化范围,为产能预测中渗透率的变化提供理论依据,从而可以更加准确地预测防砂井在不同防砂精度下产能的变化规律,对指导工程实践具有一定意义。     

气液两相流循环温度和压力预测耦合模型

为保证欠平衡钻井安全钻进,需要给欠平衡钻井设计提供井筒温度和压力分布等基础数据。基于气液两相流钻井液循环时的流动特征和井筒与地层的传热机理,建立了适用于欠平衡钻井预测气液两相流钻井液循环温度和压力的耦合模型,给出了模型的离散方法和求解方法。在模型的求解过程中,考虑了温度和压力对气相（空气、氮气）的密度、比热、比焓、动力黏度、热导率等热物性参数的影响及热源对气液两相流钻井液温度场的影响,保证了气液两相流循环温度和压力的计算精度。基于大庆油田升深2-17井充氮气欠平衡钻井试验数据,利用气液两相流钻井液循环温度和压力预测耦合模型对欠平衡钻井时的井底温度和压力进行了计算,计算结果与实测结果吻合程度高,验证了模型的有效性。对比分析了以地温、地面温度作为气液两相钻井液温度和考虑井筒换热3种情况下的环空压力剖面特征,为欠平衡钻井设计及控压钻井设计和施工提供了理论基础和技术支持。     

温度压力与钻井液密度相互影响规律研究

研究温度和压力对钻井液密度的影响对准确预测井下压力场和温度场以及合理确定钻井液密度具有重要意义。本文基于钻井液密度实验数据,对比分析了现有密度预测模型的准确度,并利用准确度较高的预测模型编程研究了温度和压力对3000m深和7000m深井的井下静液柱压力计算的影响。研究表明,诸多钻井液密度预测模型中K arstad法比较准确;当钻井液温度在井筒内以地温梯度增加时,钻井液密度随井深增加而减小,井深小于7000m时,温度和压力引起的钻井液密度偏差小于5%,静液柱压力偏差小于2%。     

地层温度确定的新方法及实际指导意义探讨

在稠油油藏老区块钻调整井过程中,提前停注高压蒸汽井的温度场在一定时间内会继续热传递,从而使储层的温度有所升高.在油气田开发中,尤其是在二次采油和三次采油过程中,在许多情况下都要遇到地下热力学问题.储层温度的确定是制订油气田开发方案的一个重要参数,如何预测储层温度尤为重要.通过分析克拉玛依某热采区块水平井钻井中钻井液与地层的热传导特点,结合传热学的基本原理,提出了一种简易实用的确定地层温度的新方法.实例计算结果表明,利用该新方法计算出的地层温度与实测地层温度较吻合,证明提出的方法可行、可靠.最后分析了储层温度对确定储层保护技术措施的指导作用.     

适度防砂完井技术在渤海油田的应用

渤海油田大部分油藏为稠油油藏,地层胶结疏松.如何提高采收率、增加原油产量是该油田稠油开发过程中面临的难题之一,而适度防砂完井技术在一定程度上能解决这个问题.介绍了适度防砂的概念和机理、适度防砂完井技术的发展经过以及适度防砂精度的确定方法,对比了渤海油田适度防砂用的两种特殊筛管的防砂效果,探讨了与适度防砂完井技术相配套的措施以及适度防砂完井方式的适用范围.适度防砂完井技术的成功应用,为渤海油田稠油油藏的开发找到了一条新路子.