裂缝性漏失的桥塞堵漏钻井液技术

利用新研制的模拟裂缝封堵装置,开展了裂缝桥塞堵漏的实验研究,对比了不同形态裂缝的堵漏效果,分析了裂缝性漏失的桥塞堵漏规律.结果表明:新研制的裂缝堵漏实验装置有更好的模拟裂缝堵漏的能力,该装置模拟的裂缝具有较长的深度,实验完成后可以打开裂缝模块,观察堵漏材料在裂缝内的封堵位置和形态,探索桥接堵漏材料封堵裂缝的机理和规律;堵漏材料在裂缝“喉部”和“腰部”形成封堵段塞是堵漏成功的标志;裂缝的长度与裂缝壁面的粗糙度对堵漏效果有较大的影响.     

3D金属打印技术在石油测井仪器研制中的应用

介绍3D金属打印技术及其发展应用,分析其在石油测井仪器方面应用的可能性.以测井仪器机械零部件、液压执行元件及集成阀座为例,说明3D金属打印技术在石油测井仪器研制方面的优势.为仪器的设计、制造、检测、组装测试带来变革,对其他井下仪器的研发设计具有重要的参考价值.     

裂缝性地层堵漏技术

针对裂缝性地层漏失的特征,研制出了一种由硬质刚性颗粒、柔性粒子、超细填充材料(超细碳酸钙)及特种膨胀聚合物(部分水溶的合成有机物)等组成的堵漏剂DLCM,其中的硬质刚性颗粒具有高强度、不水化、抗压、抗拉、不变形等特点,按粒径大小分为5个等级;柔性粒子由天然鳞片石墨经过插层处理、加热膨化后形成,具备高温稳定性、柔性、可压缩性、回弹性和韧性好的特点。采用长孔、立缝和异型3种模块分别模拟裂缝性、直缝性、长缝性漏层,测定了DLCM在上述3种漏层的堵漏效果,并探讨了堵漏材料协同封堵裂缝的作用机理。结果表明,该堵漏剂DLCM适用于不同密度的钻井液,且对钻井液流变性影响较小,能有效封堵1～6mm宽的裂缝,抗温、承压能力分别达150℃、7MPa。     

3D3C技术在川西裂缝性储层预测中的应用

川西深层须家河组油气成藏地质条件十分复杂，气藏具有超深、超低孔渗、超高压、超致密等特征，为典型的裂缝性气藏，裂缝预测是该气藏地震勘探面临的最大难题。近年来，以宽方位、大偏移、三维三分量（3D3C）地震资料为主，多学科协同，充分利用三维三分量的纵波信息和转换波信息，从地史成因裂缝预测、P波地震属性裂缝预测、P波方位各向异性检测、横波分裂裂缝检测等多方面开展研究工作，较好解决了须家河组超致密储层裂缝预测问题。     

3D打印技术在组织修复中的应用进展

因3D打印技术可以根据患者需求进行个性化的结构构建，在精准医学领域受到额外关注。介绍了常用3D打印技术熔融沉积成型、喷墨打印、直接墨水书写和基于粉末床的选择性激光烧结的原理及其适用领域，综述了多种用于3D打印的生物材料包括合成类可降解聚合物如聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物，天然高分子如蛋白质和多糖，永久性植入体如金属和不可降解聚合物等在组织修复中的应用，分析了这些生物材料的优点和存在的不足之处，总结了3D打印用生物材料的发展现状，并对3D打印技术在精准医学领域的应用前景进行了展望。     

组合型裂缝漏床及其模拟堵漏试验方法的探索

根据模拟堵漏试验现状，提出了组合型裂缝漏床的设计思路，对组合型裂缝漏床的组成、结构、部件、模拟堵漏试验方法、适用范围、评价方法进行了详细介绍，并根据实际试验情况，在试验结果重现性、试验结果与其它试验方法结果的一致性、试验结果与现场堵漏效果的一致性等方面进行了分析、评价，组合型裂缝漏床可模拟不同的裂缝漏失性质，具有试验结果稳定、与其它试验方法和现场堵漏效果相一致试验方法简单等特点，可作为目前裂缝性井漏模拟试验方法的补充。     

伊拉克米桑油田AGCS27井裂缝性严重漏失堵漏新方法

伊拉克米桑油田位于伊拉克东南部的米桑省,地质情况复杂,存在严重的盐膏层蠕变缩径、垮塌、高压盐水层、井漏等复杂情况,特别是目的层裂缝性漏失十分严重,采用常规堵漏技术收效甚微,在目的层中堵漏既要保证堵漏效果,还要保证完井后的采油作业能建立有效的通道。AGCS27井四开钻进至井深2 932 m发生漏失,先后应用各种堵漏剂进行了20多次的堵漏作业,效果均不理想,最后采用套管传输堵漏工艺,将大颗粒、长纤维堵漏材料,装入套管筒直接送至漏层,对漏层进行封堵,取得了良好的效果,为该井的顺利完钻提供了井眼保证,是一种创新的堵漏工艺,对深井裂缝性漏失的堵漏作业,具有经济性和实用性。     

煤层气裂缝性漏失井新型堵漏技术研究

裂缝性漏失是目前煤层气钻完井过程中普通存在的现象,它严重影响了煤层气勘探开发进程。以鄂尔多斯盆地东缘某煤层气区块为例,针对其裂缝性漏失的基本特征,开展了裂缝形态的分析,建立了裂缝分析计算模型,通过室内实验优选了4种膨胀堵漏材料,并以此为基础提出了适应于该区块的4种膨胀堵漏工艺。现场应用表明：所建立的裂缝分析计算模型可为堵漏材料粒径的选择提供依据;所优选的4种堵漏材料可作为良好的桥塞材料或充填材料;所提出的4种膨胀堵漏工艺通过合理组合使用,能对不同漏失井产生良好的堵漏效果;在堵漏过程中配合使用膨胀封隔器可实现关井,从而可以大幅提高堵漏的速率和效率。     

塔河油田顺西2井二叠系火成岩裂缝性地层堵漏技术

顺西2井是位于塔里木盆地顺托果勒区块南部断背斜构造的一口重点超深探井。顺西2井三开钻遇的二叠系火成岩厚度达316 m,纵向裂缝发育,地层破碎,钻进时多次发生井漏,先后使用桥接、低密度水泥浆等堵漏11次,堵漏效果不佳,重复漏失严重。针对该井建立了井壁纵向裂缝力学模型,通过定量分析得出,该井段封堵成功的关键在于在裂缝内形成致密坚硬的封堵墙,分隔井筒和裂缝内的流体压力。因此采用了高强度桥接颗粒、可变形桥接颗粒、高强度纤维材料,优化了粒径搭配,提高了堵漏材料在裂缝内的架桥效果;同时通过加入化学交联固结材料HDL-1,将憋挤嵌入裂缝的架桥材料胶结成为高强度的致密封堵墙,并将火成岩裂缝带的破碎岩体紧密胶结,防止发生剥落掉块导致的裂缝通道重新裸露问题,从而提高了裂缝带的承压能力和抗反吐能力。该井采用高强度交联成膜堵漏技术进行堵漏和承压作业后,地层的承压能力得到了提高,裸眼承压能力当量密度由不足1.15 g/cm3提高到了固井要求的1.55g/cm3,达到了井筒强化的目的。     

川西须家河组裂缝性储层保护堵漏技术研究

川西须家河组的勘探开发实践表明,裂缝的发育程度对于单井能否建产及产能大小起着至关重要的作用。通过研究形成了堵漏方案设计软件,从井漏裂缝宽度计算和堵漏钻井液配方设计2个方面对现行的高酸溶堵漏技术进行了优化和完善。现场试验表明,经软件设计的堵漏配方堵漏成功率高、漏失量小,显著降低了裂缝性储层中的漏失性伤害,对于类似的裂缝性储层保护具有借鉴意义。     

用于研究3D离散裂缝储层井间连通性和示踪剂传输的流线模拟

非均质性和多种流型交叉的复杂性使裂缝储层中流体流动特性的确定变得非常困难。对于地下裂缝有限的了解以及不确定性通常使井间连通性和示踪剂轨迹的结果也不可靠。以前的研究不能分析3D离散裂缝网络中的井间传输,因为没有一种方法对同一裂缝中的平板流动和窜槽进行考虑。同时,由于网格划分问题,所以作为溶质传输工具的常规流线模拟,不能拓展到3D离散模拟。为确定随机离散裂缝储层的井间连通性和主流动路径,开发了一种新的带有正四边形网格发生器的流线模拟器。通过自动建立边界环路,在多边形裂缝中生成四边形网格。在非结构网格上用流线方法传递质量。突破曲线具有正偏特性,表明溶质传榆不但受地质非均质性的影响,而且受压力分布和可变孔径的影响。流线轨迹和停留时间分布证明示踪剂在递减压力梯度方向选择性地沿交线或裂缝面移动。这种应用了流线方法和自动四边形网格划分算法的新数值方法以相对理想的方式对井间连通性进行了快速分析。     

裂缝性地层漏失模拟试验研究

裂缝性地层在油气田中普遍发育,由此导致漏失现象也经常发生,如何有效模拟裂缝性地层漏失是个普遍性难题。采用粒径3～5cm具有一定高度的砾石层来模拟地下裂缝性地层;试验结果表明,砾石层可以有效模拟1～2cm的裂缝。同时,利用该方法评价并优选了裂缝性地层堵漏材料,认为单一的刚性材料、纤维材料或片状材料对于裂缝性地层堵漏效果均不理想,刚性材料和纤维状材料以及片状材料复合堵漏效果比较明显。3%粗粒石灰石+3%核桃壳+3%锯末+1%云母,对1～2cm裂缝可以有效堵漏。     

裂缝性地层固化类堵漏材料井下运移仿真模拟研究

固化类堵漏材料常用于裂缝性地层恶性漏失堵漏,在裂缝近井壁处形成完整的固结段塞,是堵漏成功的前提。固化类材料进入井筒后难免会与地层流体发生共混,堵漏浆-地层流体两相体积分布随着空间和时间变化,与流体理化性质、施工参数、裂缝几何形貌等有密切关系。为此,采用CFD仿真模拟方法,研究了固化堵漏浆密度和流变参数对堵漏浆裂缝体积分布及流速的影响规律,几何模型选择三维井筒-垂直裂缝模型,模拟压差为1.9 MPa,堵漏浆入口流速为2.5 m/s,两相流模型为VOF模型,井筒和裂缝中原始流体为水基钻井液。模拟结果表明,堵漏浆密度和动切力对其在井筒和裂缝中运移影响少,稠度系数和流性指数对堵漏浆裂缝驻留性能影响显著。稠度系数或流性指数越高,堵漏浆裂缝中流速越小,体积分数越高,低于临界值后,裂缝中将一直以堵漏浆-钻井液共混流体存在。流性指数相比稠度系数对于堵漏浆裂缝驻留能力影响更为显著,牛顿流体和剪切增稠型堵漏浆更利于在裂缝中形成完整段塞。该仿真模拟工作为固化堵漏浆流变性优化提供一定理论基础,有利于提升固化堵漏技术一次成功率。      

金属3D打印技术及其在石油行业应用展望

3D打印作为一种全新概念的制造技术,自20世纪90年代出现以来,经过20余年的发展,已经成为当前先进制造技术领域创新发展的源泉,被西方媒体誉为"第三次工业革命"。本文介绍了3D打印技术概况以及金属3D打印制造技术,并结合石油行业装备的特点探讨了金属3D打印技术在石油行业的应用。     

裂缝性恶性井漏地层堵漏技术研究进展与展望

通过系统论述裂缝性地层钻井液漏失和堵漏机理,对不同类型堵漏材料及其在裂缝性恶性漏失地层中的适用性及作用机理进行了分类归纳,同时基于所用堵漏材料分析了不同类型堵漏工艺的优缺点及应用效果,明确了目前国内外恶性漏失地层堵漏技术存在的关键问题,进而提出未来恶性井漏堵漏技术发展方向.未来应综合地质、工程、材料等学科,实现恶性井漏...     

基于神经网络算法的井下裂缝诊断与堵漏技术

在钻井过程中，常常钻遇不同宽度的井下地层裂缝。钻遇裂缝时容易发生钻井液漏失现象，甚至发生钻井液失返现象，严重影响了安全、高效钻井。目前裂缝封堵的方法常存在封堵成功率不高、堵漏承压能力低的问题，其中一个重要的原因是对井下地层的裂缝宽度等特征认识不清。基于地层裂缝产生的岩石力学机理，确定影响裂缝宽度关键的6个力学和工程因素，并利用神经网络计算的非线性、大数据特点建立了井下地层裂缝宽度的分析模型，模型包含输入层、输出层和3个隐藏层。通过该模型诊断井下裂缝宽度，提高了计算精度，平均误差仅为2.09%，最大误差为5.88%，解决钻井现场仅凭经验判断裂缝误差较大和依靠成像测井成本较高的问题。同时根据神经网络模型诊断得到的裂缝宽度优化堵漏材料的粒径配比，提高了裂缝内的架桥封堵强度和架桥的稳定性，封堵层的承压能力达到12.8 MPa，反向承压能力达到4.5 MPa。现场堵漏试验最高憋压10 MPa，经过封堵作业后大排量循环不漏，达到了裂缝性地层高效堵漏的目的，堵漏一次成功。      

狮202井区裂缝性地层堵漏技术

狮202井区井漏主要发生在N₁和E₃2地层上部,N₁地层裂缝发育,E₃2地层裂缝和溶蚀孔洞双介质储层发育,地层承压能力低,裸眼井段长,容易漏失的层位多,同一裸眼井段内高低压同层,井漏复杂处理难度大,针对该区块的地层漏失特点,引入NTS片状颗粒,该材料坚固,承压能力强,进入漏层后具有翻转能力。通过室内实验优选出一套堵漏技术配方,根据现场钻井液漏失速度设计了3种不同配方:①循环浆+1.0% NT-DS+（2%~3%） NTS （细）+（1%~3%）核桃壳（0.5~1.0 mm）+（1%~3%） SDL+（1%~3%） SQD-98,总浓度为12%~13%;②基浆+2% NTS （细）+3%核桃壳（1~3 mm）+（3%~4%）核桃壳（0.5~1.0 mm）+1% NT-DS+3% SDL+3% SQD-98,总浓度为15%~16%;③基浆+3% NTS （中︰细=1︰2）+（3%~5%）核桃壳（1~3 mm）+（3%~5%）核桃壳（0.5~1.0 mm）+（1%~2%） NT-DS+3% SDL+5% SQD-98,总浓度为25%左右,并制定了相应的现场施工方案。在狮202井区进行了4口井的试验应用,应用效果良好,堵漏成功率为100%,提高了地层的承压能力,扩大了安全密度窗口,满足后续施工要求。      

泾河油田裂缝性致密油藏防漏堵漏技术

泾河油田为裂缝性油藏,钻井中普遍存在漏失现象。由于漏失情况复杂,堵漏耗费大量的人力物力,且制约了该油田钻井的提速提效。为此,从泾河油田漏失机理着手分析,考虑水平井水平段的岩屑积聚及钻具偏心,修正了利用环空摩阻法确定漏点位置的模型;筛选出不同颗粒堵漏材料,并进行室内复配实验,分别得出1~6 mm缝宽上部地层及储层的防漏堵漏配方;通过计算实钻中地层裂缝的宽度,选择匹配的配方堵漏,进而形成了泾河油田钻井防漏堵漏技术。通过现场实施,钻井液漏失量降低42.37%,处理井漏时间缩短34.04%,该技术在现场堵漏中具有很好的指导意义。     

3D打印一体式多孔功能材料研究进展

3D打印(增材制造)是一种通过计算机控制制造出被打印对象的成长型加工方式,借助3D打印技术将分子筛等传统多孔材料加工为整体式多孔功能材料,可突破传统制备方法局限,获得实用性更强、性能更优、用途更广的功能材料.综述了基于3D打印技术制备一体式多孔功能材料(3D-PFM)的研究进展,具体阐述了3D-PFM的制备方法,包括3...     

新的3D打印聚合物可常温常压将甲烷转化为甲醇

正美国劳伦斯利物莫国家实验室的科学家结合生物学和3D打印技术,创建了第一个可连续在常温常压下由甲烷直接生产甲醇的高能效反应器。研究团队从吃甲烷的细菌--甲烷氧化菌中将酶分离出来,并将其与聚合物混合,然后打印或模压成创新的反应器。分离的酶具有在环境条件下反应高度可控,转化效率高和灵活性好的吸引力。值得注意的是,酶