井下烃类气体溶入系数求取的实验模拟及其在储层评价中的应用

钻头破碎地层后,地层中的烃类气体组分由钻井液携带至地面,一部分随即散失在空气中,一部分溶解在钻井液内,检测溶解在钻井液内烃类气体组分的体积及体积分数是发现和评价油气显示的重要方式之一。不同的烃类气体组分溶入钻井液的能力是不同的,只检测溶解在钻井液内烃类气体组分,不能及时发现和准确评价井下油气藏。为此,首次提出“溶入系数”概念及求取方法,借助钻井液高温高压旋转模拟装置,进行了不同烃类气体组分在井下高温高压流动状态下溶入钻井液能力实验,得出不同体积烃类气体组分在井下状态下的“溶入系数”。根据不同烃类气体组分的“溶入系数”,可计算出地下岩层某种烃类组分真实含量,更加客观地反映地层含油气信息,有利于油气显示的及时发现和准确评价。      

膜分离技术在气测录井中的应用研究

传统的气测录井存在脱气效率低、脱气过程不稳定等问题,一直是困扰实时准确分析钻井液烃类气体含量的瓶颈,直接影响油气评价的准确性。利用膜分离技术,能高效、稳定地脱出烃类气体,实现了真正意义上的定量脱气。设计的脱气器可直接插入钻井液中提取分析成分。渗透膜脱气技术突破了传统气测录井的气体采集方式,可提升气测录井水平,提高油气评价准确性,有助于油气储层的发现。实现了不同钻井条件下对不同钻井液系统内气体的定量检测分析。     

井场直接测量钻井腋气体含量

井场直接测量钻井液内气体含量，传统气测录井的气体采集方式是通过搅拌式脱气器进行，而该所介绍的GasWizard气体检测系统则是通过可渗气膜片实现烃类气体采集，中简介了该系统基本组成，工作原理和对不同气体状态，气体特征以及不同钻井液类型的气体检测值的校正方法；对比分析了GasWizard系统的优点和传统气测录井气体采集的缺点，理论分析表明，该系统的研制成功突破了传统气测录井的气体采集方式，实现了不同钻井条件下对不同钻井液系统内气体的定量检测分析，其缺点是该系统只限于全烃分析，组分分析尚有待研制与开发。     

井场直接测量钻井液气体含量

井场直接测量钻井液内气体含量,传统气测录井的气体采集方式是通过搅拌式脱气器进行,而该文所介绍的Gas Wizard气体检测系统则是通过可渗气膜片实现烃类气体采集。文中简介了该系统基本组成、工作原理和对不同气体状态、气体特征以及不同钻井液类型的气体检测值的校正方法;对比分析了Gas Wizard系统的优点和传统气测录井气体采集的缺点。理论分析表明,该系统的研制成功突破了传统气测录井的气体采集方式,实现了不同钻井条件下对不同钻井液系统内气体的定量检测分析,其缺点是该系统只限于全烃分析,组分分析尚有待研制与开发。     

钻井液脱气效率现场试验研究

钻井液脱气效率是影响气测录井准确性的一项重要参数,对发现、解释、评价油气层具有重要意义。由于过去多是定性的解释评价,脱气效率的数值很少有人进行现场测量。为了准确获取该参数,并探讨其影响因素和规律,从不同思路、不同原理设计了2种测量脱气效率的试验方案,即全脱值-气测值法和全脱值-全脱值法,选取了5口钻井液性能差别不大的井,采用2种方法分别进行试验,得出了不同烃组分的脱气效率值。对其试验结果进行对比分析表明,对于同一烃组分,不同井别、不同方法所测得的钻井液脱气效率值基本相同;随着烃类气体碳原子数的增加,脱气效率逐渐降低。在录井工程中,可利用该值对气测值进行实时校正,提高录井资料的准确性,为后期的解释评价奠定基础。     

气测录井影响因素分析及甲烷校正值的应用

气测录井通过实时连续检测分析返出井口钻井液的烃类气体含量及其组成，可及时发现并初步评价油气层，然而随着气体检测设备性能的提高和对钻井液真实气体含量研究的深入，对检测分析的气体含量及其组成的精度提出了更高的要求。针对这种情况，在阐述储集层特征与油气性质、钻井工程参数和气体检测设备这3个影响气测录井主要因素的基础上，探讨了甲烷校正值的含义，给出了该校正值的公式。其突出特点是既考虑了钻井工程参数的影响因素，也考虑了脱气器脱气效率和气体检测系统相关因素的影响。实际应用表明，利用甲烷校正值结合岩屑与荧光录井进行解释评价，可使准确率明显提高。     

钻井液气体分析检测技术研究

对近年来在钻井液脱气、气体分析及分析评价等方面的技术现状和最新成果进行了总结。脱气器是气体检测的重要环节，也是困扰定量化分析的瓶颈，半透膜脱气技术在一定程度上解决了现有脱气器脱气效率不稳定的问题。全烃检测正在从传统的FID（氢火焰离子鉴定器）法向红外方式转移，红外气体检测成为国外气体检测的新热点。组分分析在传统的分析方法下，正朝着快速化和现场化发展。油气评价方面，Pixler法、3H法、三角图版法是当前的主要油气评价方法， 如何利用人工智能帮助提高油气评价符合率也是关注的焦点。指出钻井液气体分析检测技术正朝着检测快速化、多样化、评价智能化和井下随钻方向发展。     

气测录井烃类气体组分脱气效率的计算方法

气测录井脱气效率的高低，在一定程度上取决于脱气器的设计，一般意义上的脱气效率通常相对于气体总量雨言，尚未涉及单一烃组分的脱气效率。在介绍FLAIR气测录井系统FLEX脱气器的基础上，以应用该系统为例，通过对多次检测值的指数回归处理，得出了不同烃类组分的脱气效率，进而得出了各烃类组分的校正系数，从而使求出钻井液中烃类气体的真实含量成为可能。实例分析表明，利用该方法所求出的烃类组分气体含量，与原始气体检测值相比组分值有较大程度提高，与地层测试PVT的组分分析结果相比几乎一致。     

混油钻井液条件下气测值的量化校正处理

以往气测录井对混油钻井液气测值的处理,一般只是根据经验作非量化校正处理,没育有效的量化校正方法,尤其是对气测烃类组分值的校正处理基本上没有考虑。针对此情况,分析了储集层甲炕相对含量变化特征和混油钻井液烃类组成与储集层烃类组成不同的特点,以胜刊油田M-平1井钻井液混油前后的气体检测分析数据为例,通过分析混油钻井液与束混油情况下地层全烃和烃组分检测值的相互关系．得出了剔除混油干扰后的地层全烃和烃组分的校正计算公式,为混油钻井液条件下利用气测参数准确评价油气层提供了有效保障．     

管路延时对气测数据的影响及回归处理方法

在现场录井数据采集过程中,由于综合录井仪的脱气器安装在井口钻井液槽上,经脱气器分离出的气体进入仪器进行分析检测前,因通过气体管线而导致管路延时,这对录井气体检测影响很大.在分析钻井过程中停泵、开泵对气体检测影响的基础上,对管路延时气测资料采用回归处理方法,建立了连续的深度剖面气测全烃曲线并在资料处理解释中应用,消除了管路延时对气体检测的影响,对油气显示的识别及储集层评价具有一定的意义.     

高密度钻井液除气系统设计与模拟试验

针对高压气井使用的高密度钻井液受气侵后除气难度大的问题,设计了室内模拟2级除气试验台架,并给出了具体的试验方案。应用计算流体力学软件模拟分离器内流场分布情况,优化和完善了分离器结构和操作参数。结合室内实测数据分析认为,高密度钻井液由于受高粘度的影响,使得气泡滑脱逃逸能力降低,气泡浮于液相中的时间增加;重力式除气可以清除大气泡,离心式除气可以清除毫米级的小气泡,二者结合使用可以很好地解决高密度、高粘度钻井液除气困难的问题。     

HT2井三开水基钻井液CO32-和HCO3-污染处理工艺

HT2井三开φ311.1 mm井眼4 513~5 785 m井段在钻进、中途完钻过程中，因和田河气田主产层东河砂岩段与非产层奥陶系灰岩、云岩碳酸盐地层持续释放阴离子，水基钻井液被CO₃2-和HCO₃-污染周期长达140 d，该阶段滤液Ca2+浓度始终为零；因地层破碎前期出现三次卡钻事故，需钻井液保持高黏度、切力（漏斗黏度为120~150 s、切力为（4~5）/（15~25） Pa/Pa），将地层掉块及时有效带出，在二者相结合的条件下，钻井液出现脱气困难、泥浆泵上水困难问题，流变性难以控制，后期深井高温段遭遇无任何资料介绍的钻井液呈低温果冻状形态。前期通过引入生石灰、氯化钙、有机盐和纳米乳液，后期在未使用稀释剂的前提下通过高浓度磺化胶液、碱液进行维护调整，较好地控制了钻井液的流变性，保证了工程安全钻井，实现了预期地质目标。      

深井钻机钻井液真空除气器研制与应用

针对深井、超深井钻井过程中,使用高密度钻井液,导致常规真空除气器处理量大幅下降、除气效率明显降低的难题,研制出一套适用于高密度钻井液的真空除气器,满足深井、超深井钻井的需要。研制了轴流式辅助进液装置,提高了除气器的处理能力; 设计了射流式排液装置,具有较大的抽吸能力,大幅提高了除气器的真空度,进而提升了处理量和除气效率。现场试验结果表明,深井钻机钻井液真空除气器的工作性能稳定,处理量大,除气效率高,满足了高密度钻井液除气器的需要。     

水基钻井液CO2污染的处理

虽然目前钻井液CO₂污染处理技术的研究成果较多,但在实际应用中仍然存在许多问题,是一个十分棘手的问题。总结了常见的CO₂污染处理方式及其不足之处。针对水基钻井液CO₂污染现象,根据污染机理提出了处理建议:保持钻井液中适度的黏土含量,使用Ca (OH）2和CaCl₂等钙处理剂;使用抗高温抗盐的强吸附性处理剂、适当使用新浆替代老浆。介绍了XX46-X1和XX008-6-X2两口受CO₂污染井的处理情况。以XX46-X1井为例,采取的具体措施有:使用离心机控制固相含量,用真空除气器不间断在地面脱气,增大钻井液密度至2.0 g/cm3,以阻止CO₂进入流体;使用适量0.2%石灰乳冲入钻井液,补充SMP-Ⅲ、SMP-Ⅱ、高温抗盐降滤失剂RSTF、高温稀释剂HTX等处理剂及NaOH胶液;由于污染较为严重,后期配制胶液时加入适量0.5% CaCl₂配合处理。受污染钻井液按建议经过处理后,钻井液黏度、切力降低,流变性和滤失量得到控制,满足了工程需要,达到了预期目的。      

探讨几种除气器的除气原理及应用

本文指出了钻井液的气侵和除气原理，并就目前国内外较典型的除气器，从排气原理、结构、性能等方面进行比较分析，指出几种除气器在现场使用过程中各自存在的问题。还用数学方法纠正了一些对除气器原理的误解。     

深水钻井条件下合成基钻井液流变性

目前合成基钻井液体系在深水钻井中应用比较广泛,其低温流动性也成为深水钻井中较受关注的问题。通过测定线性α-烯烃合成基钻井液在不同组成时的黏度-温度特性,研究了乳化剂种类、有机土加量、油水比以及钻井液密度等对合成基钻井液低温流动性影响,探讨了基油种类和黏度对油包水钻井液的黏度-温度特性影响。实验结果表明,乳化剂种类是影响线性α-烯烃合成基钻井液低温流动性的最主要因素,其次是有机土加量和油水比,而加重材料对合成基钻井液低温增稠程度影响较小;基油低温黏度是影响深水合成基钻井液体系黏度的重要因素。线性α-烯烃合成基钻井液较矿物油和气制油基钻井液具有更优的低温流动性,可以应用于深水钻井作业。     

加重剂类型对油基钻井液性能的影响评价

油气井钻井成功在很大程度上取决于钻井液的性能,而加重剂对钻井液的性能有很大影响,不同加重剂配制的钻井液在现场钻进过程中效果不同。通过对毫微粉体、普通重晶石粉和微锰矿进行粒度分析,配制油基钻井液,测定钻井液的黏度、API滤失量、泥饼摩阻系数等性能,研究了不同加重剂对钻井液性能的影响。实验结果表明:毫微粉体的颗粒最小,配制的钻井液黏度最大,滤失造壁性差;普通重晶石粉配制的钻井液润滑性能不好,但受加量的影响小;微锰粉颗粒大,粒度分布广,与普通重晶石粉混合使用后钻井液的性能有明显提高。      

低渗透油田粘度效应的实验研究

通过不同粘度流体的岩心流动模拟实验，揭示粘度变化对流体渗流及开发效果的影响。研究结果表明：渗透率一定时，原油的粘度越低，渗流越接近线性达西流。低渗透油田热洗井作业时，高温虽可解除部分蜡质、沥青质等的沉积，但又造成近井带原油脱气，流动阻力增加，影响油田开发速度和效果。     

适于西非深水油田的水基钻井液室内评价

通过分析西非深水油田钻井液技术难点,针对钻井液低温流变性调控与井眼清洗问题、气体水合物的生成与控制以及活性泥页岩井壁失稳问题,提出了相应的技术对策,构建了新型深水高性能水基钻井液体系。实验评价表明,该钻井液具有较低的黏度和较高的动切力,φ6读数保持在7~10,有利于井眼清洗;钻井液流变性受低温影响较小,2℃和25℃的表观黏度比和动切力比分别为1.28和1.10。该钻井液在不同层位的泥页岩岩样回收率均在90%以上,抑制性明显优于以往使用的KClPHPA钻井液体系,且在动态和静态条件下均具有优良的水合物抑制效果,抗污染能力强,满足西非深水油田钻井液技术需求。