评价高温化学堵剂的室内试验新方法

本文阐述了目前国内外高温化学堵剂的研究状况和发展趋势，较详细地介绍了高温化学堵剂的室内评价方法。对国内外最新高温化学堵剂进行了蒸汽驱室内模拟试验，以评价其对温性能及封堵性能。室内试验研究结果表明，在蒸汽驱试验中，国外高温化学堵剂的热稳定好，封堵性能较强，适合干油田现场应用。此项研究的开展，对当前国内高温化学堵剂的研究和应用，具有重要的指导意义。     

新型水杨酸盐型抗温抗盐起泡剂的合成与性能评价

以马来酸酐、十二醇和水杨酸为原料,对甲基苯磺酸为催化剂,合成了一种水杨酸盐型新型起泡剂。起泡剂最佳合成条件为:在无溶剂条件下,马来酸酐、十二醇、水杨酸单体摩尔比为1.2∶1∶1,催化剂加量3%,反应温度80℃。该起泡剂溶液的表面张力较低,起泡剂加量为3000 mg/L时的表面张力为20.9 m N/m。在常温下,该起泡剂抗KCl能力达到40 g/L、抗Ca Cl2能力达到30 g/L,抗油能力达到25%,抗温能力达到140℃。     

抗温抗盐钻井液体系研究及现场应用

为解决资阳－东峰场区块高温盐膏层钻井难题,研制出了抗温２００℃、密度１．５ｇ／ｃｍ^３
抗温抗盐钻井液体系,进行了沉降稳定性、抗污染性、润滑抑制性等评价,并在ＺＹ１井现场应用。应用情况表明,该体系在ＺＹ１井
顺利钻完近１２００ｍ高温井段,钻井液流变滤失、润滑抑制性能良好;应用井段无任何复杂事故,节约钻井成本,现场应用取得良好效果。     

开放式开窗捞筒打捞器的研制与应用

在频繁的井下作业过程中经常发现抽油泵固定阀从阀罩处脱扣或被腐蚀掉, 使得阀球、阀罩2件落物同时形成鱼顶, 现场采用一般打捞工具无法打捞, 以往大都采用大修作业, 这不仅耗时, 延误生产, 而且也增加了作业成本。为解决上述问题, 研制开发出开放式开窗捞筒打捞器。该打捞器由上接箍、窗舌、筒身、导向槽及引鞋组成。室内与35口井的现场应用表明, 该工具操作方便, 安全可靠, 能重复使用, 打捞成功率高。     

免钢丝投捞井下节流器的研制与应用

目前现场应用的活动式井下节流器在投捞过程中存在操作程序复杂、作业周期长等情况。为提高工作效率,进行了免钢丝打捞井下节流器及其配套工具的研制。该节流器采用预置工作筒式结构,投送时用井口投送捕捉器直接将节流器芯子投入井中,依靠节流器芯子自身的重力下行,最终进入工作筒并锁定在工作筒内。打捞时从井口将捞器投入井中,当打捞器与节流器芯子对接后,利用井内天然气上升气流的能量使打捞器带动节流器一起到达井口,由井口投送捕捉器捕捉,完成节流器的打捞。现场试验表明,免钢丝投捞井下节流器工作性能可靠,投送、打捞工艺简单,是一项值得推广应用的井下节流新技术。     

含盐井抗盐水泥浆体系的室内评价和现场试验

吐哈油田神泉油区钻井中须穿越多层厚盐膏层 ,钻井液Cl-含量很高 ,一般为 2× 10 4 ～ 5× 10 4 mg/L ,甚至高达 7.8× 10 4 mg/L ,固井质量一般较差。为此开发了一种抗盐水泥浆体系 ,它由G级水泥 (HSR或MSR)、抗盐降滤失剂SQ 1、缓凝剂SMT、分散剂G6 0 6组成。供 6 0℃、75℃、85℃地层用的水泥浆配方物各项性能良好 ,但密度≤1.85 g/cm3 时沉降稳定性较差 ,被高含Cl-钻井液污染后 (体积比 95∶5 )动切力和静切力有明显变化 ,稠化时间基本不变。在神泉油田 3口井固井中使用密度 1.85～ 1.90 g/cm3 的该体系水泥浆 ,固井质量合格率和优质率均为10 0 %,但水泥浆初稠度大 ,水泥石强度较低。     

抗高温抗盐降滤失剂 HRF的研制及应用

为改善目前深井、 超深井钻井过程中高温、 高压条件下水基钻井液的高温稳定性和高温高压滤失性, 优选了聚合单体 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 （AMPS）、 丙烯酰胺 （AM）、 丙烯酸 （AA）、 N-乙烯基吡咯烷酮 （NVP） 和二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC）, 利用氧化-还原引发体系进行水溶液聚合, 合成了一种抗高温抗盐降滤失剂HRF。通过测试降滤失性能确定最佳的合成条件为： AMPS、 AM、 AA、 NVP、 :DMDAAC摩尔比 35∶35∶10∶10∶10,引发剂加量 0.15%, 反应温度 50℃, 单体质量分数 30%。降滤失剂 HRF抗温最高达 230℃, 抗盐至饱和, 抗 CaCl₂/MgCl₂可达 2%, 性能优于国外公司同类产品 Driscal D和 Dristemp。降滤失剂 HRF成功在元坝 10-1H井进行了现场应用, 有效控制了井浆的 HTHP失水, 提高了井浆整体的抗温性能, 改善了井浆的流变性, 防止了高温减稠情况的发生, 取得了良好的应用效果。图6表6参12     

GXJM-1有机减磨剂的性能评价及现场应用

在大位移井、大斜度井、水平井以及狗腿度较大的深井钻井过程中,常常出现套管严重磨损的问题。给正常钻井完井作业带来极大困难,同时易降低油气井使用寿命,严重时还会导致油气井部分井段或整口油气井报废。针对这些突出问题,研制开发了一种新型的GXJM-1有机减磨剂,并建立其室内评价方法,开展了室内评价及现场应用。通过室内评价及现场应用表明,GXJM-1有机减磨剂使用方便,可实现对套管和钻井管柱的有效保护,一定程度上解决了川西北地区深井和超深井钻井过程中套管磨损的难题,同时也验证了所建立的室内评价方法与现场应用结果基本一致,可用于同类产品室内评价和质量检验。     

抗盐型调堵剂的室内研究及评价

以丙烯酰胺、阳离子单体为主要原料,加入丙烯酸、交联剂及其他添加剂,制得抗盐型调堵剂。考察了调堵剂中各组分用量和反应温度对膨胀性能的影响,确定了抗盐型调堵剂的最佳合成条件,进行了岩芯模拟封堵试验。室内研究结果表明,该调堵剂抗盐稳定性好,具有较好的堵水效果,而且对改善剖面也有很好的效果。     

一种抗高凝析油阳离子起泡剂的制备及室内评价

针对南海西部油田出水气田地层温度高,部分区块高含凝析油的特点,制备了一种以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵为基础引入羧基的起泡剂,进行了室内评价并对泡沫进行了微观分析.结果表明:该起泡剂临界胶束浓度位0.5 g/L,γcmc为32.3 mN/m;在40％ 凝析油(质量分数)中起泡高度可达246 mm,携液量为16....     

阿姆河右岸异常高压含CO2气田采气井口节流管段的腐蚀失效分析

阿姆河右岸B气田采输管道内CO 2分压0.6 MPa,采气井口节流管段的内壁腐蚀严重。对腐蚀管件进行电镜扫描、能谱分析、XRD组分分析、金相分析、硬度分析和动态分析。结果表明:腐蚀管件硬度满足材料性能要求,腐蚀产物主要成分为FeCO 3,含有Ba和Si等其他成分;管件失效的主要原因是天然气中的CO 2在适宜温度、含水的条件下导致碳钢管道内壁发生电化学腐蚀反应,节流效应导致流体形成强大的冲刷作用,缓蚀剂无法在节流管段内壁形成保护膜,腐蚀产物难以附着成膜;流体自井底携带的泥砂加剧了对节流管段的冲蚀作用,管道内壁的金属暴露在腐蚀环境中,腐蚀速率将大大增加。提出了采用耐腐蚀合金堆焊材料的治理建议。     

凝灰岩储层压裂液体系的研究与应用

海拉尔盆地兴安岭群储层物性差,岩性复杂,广泛发育凝灰岩。凝灰岩遇水后迅速膨胀、崩解,压裂施工中在低砂比情况下即产生砂堵,导致施工失败,影响凝灰岩储层的进一步勘探开发。通过分析岩石矿物特征、力学性质及水理特征,分析了压裂施工影响因素。结果表明,压裂液性能是决定施工成败的关键因素。在此基础上研制出一种新型交联乳化压裂液体系。该压裂液体系与凝灰岩配伍性好,滤失低,综合性能优越。现场应用66口井163层,施工成功率达到97%,满足了凝灰岩储层压裂改造的需要。     

井下节流气井泡沫排水采气机理研究

通过在室内采用透明玻璃管建立模拟井下节流实验装置,进行多组常规低压实验,观察泡沫通过节流嘴时的现象,分析节流井泡沫排水机理.发现泡沫通过节流嘴时,会出现堆积、破泡、桥堵以及二次成泡几个过程,同时测定模拟节流井实验泡沫的含水率和携液率,对井下节流气井泡沫排水采气研究具有参考价值.     

酸化解堵增能返排技术

针对地层能量低、受有机和无机质混合堵塞的油水井，研制了一种增能液及增能酸化处理工艺，该工艺发热产气量大、解堵能力强，能在地层自发形成稳定的泡沫液，返排效率高。现场试验取得了较好的解堵增产效果。     

抗腐蚀水泥浆体系研究

CO2、H2S等酸性腐蚀介质对油气井水泥环密封效果的影响,会导致套管腐蚀,减少油井寿命,为了改善和提高水泥石在酸性介质下的长期结构完整性和密封性,研究了抗腐蚀水泥浆体系.通过室内试验,对9种配方水泥浆成型后的水泥石块进行了不同龄期的CO2、H2S腐蚀,测定其抗压强度、渗透率和腐蚀深度,并进行了反光显微镜、X射线衍射分析.优选出了抗腐蚀水泥浆主要添加剂WG,同时对井下水泥石腐蚀机理进行了探讨,通过综合分析,优选出了抗腐蚀的低密度水泥浆配方,该抗腐蚀水泥浆体系不但具有抗腐蚀性,还具有良好的防气窜、降自由水、浆体稳定等综合性能,可满足不同井深条件下的固井作业需要.     

生物破胶酶研究及应用

针对压裂过程中压裂液常规化学破胶剂存在化学污染、破胶度有限等缺陷,根据生物酶破胶原理,利用国内独特的极端微生物资源,筛选出产半乳甘露聚糖酶的嗜碱菌和产半乳甘露聚糖酶的嗜热菌,开发出具有破胶性能的生物酶制品。介绍了筛选获得的嗜热菌DC-AW 6产生酶的特性,生物破胶酶的作用温度、使用浓度、岩心伤害、与压裂液添加剂的配伍性等,并在鄂尔多斯盆地延长油田2口井现场应用压裂液生物破胶酶获得成功。试验表明,生物破胶酶最佳作用温度40~80℃,压裂液酶法破胶后岩心伤害率为15%~25%,破胶残渣7%~8%,现场应用中压裂液的返排率达72%~75%,返排黏度为1.8~2.8 mPa·s。生物酶破胶彻底,使压裂液对地层的伤害降低到最小,在压裂工艺中具有较广泛的应用前景。     

暂堵调剖剂研究及其应用

在提出暂堵调剖理论的基础上 ,分析了暂堵调剖工艺及暂堵剂的研究方向。通过对一种颗粒型水溶性暂堵剂的封堵率、耐压强度、暂堵时间、颗粒大小等的室内实验 ,研制出了一种用于注水井调剖的暂堵剂配方。现场应用表明暂堵调剖工艺成功 ,暂堵调剖的剖面改善效果明显 ,对应油井增油效果好于常规调剖。     

高压天然气多孔节流效应及冲蚀特性分析

基于欧拉 拉格朗日多相流模型方法,采用RNG k ε湍流模型和Sutherland viscosity law可压缩流体黏度修正模型及改进的冲蚀模型,对高压天然气单孔和多孔节流过程进行数值模拟。通过高压天然气单孔节流数值模拟质量流率变化规律,与理论计算结果对比,验证了所采用的模型和计算方法的准确性,并考察了高压天然气流经单孔和多孔突缩结构的不同节流效应及冲蚀特性。计算结果表明,天然气流经多孔固定节流油嘴降压后,体积膨胀形成的最高流速值明显低于单孔固定油嘴,同时多孔均匀射流减少了单孔射流形成的卷吸冲蚀损伤,并在多股射流下的搅混作用下,冷核心能迅速混合,在后续油嘴腔体内更易实现压力回升和速度稳定现象,相比单孔节流可以有效地抑制冲蚀损伤及天然气水合物生成几率。     

套管弹性旋流扶正器的旋流规律及应用

提供了一种既能保证套管居中,又能产生水泥浆环空螺旋流的套管弹性旋流扶正器。在实验的基础上对该种扶正器所产生的旋流规律进行了详细的分析;得出了各种不同因素对旋流的影响规律;建立了旋流长度及旋流周向速度的计算公式,为分析旋流段水泥浆顶替效率奠定了基础。现场实践表明,依据本文理论所设计的工具对提高顶替效率、固井质量具有良好的效果。     

小油气田简易污水处理工艺

简易污水处理工艺技术是指利用卧式隔油罐作为油水沉降后的隔油装置,并增加相应的提压设备及配套工具。在华北油田西 48断块、强 2 6断块、高 2 9断块的拉油接转站应用后,解决了因没有污水回注系统、产出污水只能外拉回注、而断块本身却靠注清水补充地层能量的矛盾。应用简易污水处理工艺技术后,断块产出污水可以自行消耗掉,这样既节约了清水资源,也避免了因注清水对地层的伤害。另外因油田回注自产污水,污水与油层配伍性好,使油层得到保护,从而提高油田开发效果。