水平井井眼中的最新携岩技术

随着水平井、定向向井布井数量的日益增加，井眼的清洁问题成为一个常见且颇费资金的总是。尤其是大位移钻井，井眼直径大而且长，井眼的清洁就成了关键问题，最近几年，许多实验室研究和现场观测都集中到了岩屑清洁问题上，这使得我们对该项目有了较好的理解，并针对该问题采取了措施。现在，已经研究了几个相关模型，作为现场工种师在井眼清洁方面确定水力参数的工具，然而，由于该项目的复杂性，要得到适用广泛的模型，需要更多的实验室研究和现场研究。     

水平井钻井液携岩机理研究

水平井环空中岩屑运移明显不同于直井。从运动形式来讲，可分为推移质运动和悬移质运动。文中给出了推移质运动的研究方法，指出推移质运动本质上属于一种剪切运动。认为岩屑的波状运移是推移运动发展的必然结果。通过对悬移质运动的岩屑运动机理分析，指出了岩屑悬浮运动的本质在于钻井液的紊动扩散作用与岩屑重力作用相互影响的结果。岩屑各种运动形式之间存在着相互转化，文中求解了岩屑各种运动形式互相转化的概率。     

海上气田水平井井筒携砂机理研究

南海西部海域S1气田稳定生产十余年后,由于地层压力衰竭、井下筛管腐蚀、生产制度波动等因素导致多口井普遍存在出砂现象,由于出砂造成油嘴及管线冲蚀严重,给地面安全生产带来重大隐患,只能通过调节油嘴大小以减轻出砂,这就导致气田产量大幅下降,很大程度上限制了气田的高效开发;出砂也会造成产层段砂埋,导致气井产能下降,为了进一步明确井筒出砂情况,开展井筒携砂机理研究。S1气田属于疏松砂岩储层,气藏由于埋藏较浅、岩石胶结性差,并且粘土和杂基质含量高,使得这类气藏在开采过程中容易出砂。地面能否监测到出砂,主要取决于井筒流体的携砂能力。文章中基于理论与实验研究了砂粒在水平井段以及垂直井段的沉降流动规律,该研究最终可确定砂粒在井筒中处于沉降、悬浮或上升的临界条件,对于S1气田在不产水或低产水条件下,临界携砂条件为产气量5~8×10~4m~3/d,此临界条件可为气井是否出砂提供判断依据,对于保障地面安全生产有重要意义。     

水平井携岩实验装置设计与改造

水平井钻井液携岩问题是一个古老而崭新的课题。随着钻井技术向"优质、快速、安全"方向的发展,这一问题越来越受到人们的重视。本文通过对水平井实验装置的研究及改造,对水平井的岩屑运移规律有了直观的了解。实验中,观察并测量了环空流体返速、流态、钻杆的旋转及偏心、岩屑尺寸形状及不同钻井液等因素对岩屑运移的影响。通过分析实验数据,得到对水平井携岩的影响因素。     

气体钻水平井气体携岩能力分析

气体钻井技术在国内外应用很广泛,它主要被用来提高机械钻速、发现油气层和解决井漏等问题.注气量是气体钻井中的关键参数,但是目前关于气体钻水平井注气量的计算仍是一个比较困难的问题,计算值与现场实际用值差距很大,给实际钻进带来了很多困难.对气体钻水平段的岩屑进行了受力分析,并应用散料力学和气体动力学,分析了不同岩屑堆积状态下不同井斜角、不同尺寸和不同摩擦系数时,岩屑堆积中边界岩屑起动对标准状况下气体速度的要求.认为不仅水平段钻柱贴近下井壁处岩屑携带困难,在大井斜角井段岩屑携带也很困难.该分析结果可为气体钻水平井有关流动计算提供理论参考.     

疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采携砂计算模型

针对疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采方式下的压力及产量的求解问题,以水平井适度出砂生产过程中沿油藏到水平井生产段井筒为研究对象,采用现场工程法建立了出砂特征参数分析模型,在常规水平井筒压降求解公式基础上,进一步推导建立了携砂开采情况下水平井筒变质量流压降计算模型,联立了水平井向井流动态关系耦合求解模型,进行了实例计算分析,得到了井筒压降、流量及含砂浓度等重要参数的特征曲线,给出了水平段上沿程各流体参数非均匀变化规律,指出实际生产评价中应依据流量及浓度参数值计算水平井筒生产段上的危险沉砂点。该研究对疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采方式最终产能评价及实际应用中的参数选择有指导意义。     

出砂油井携砂生产技术

过去由于没有有效的抗砂携砂采油装置,治砂害的重点是在防砂方面,如化学固砂、机械防砂,限制油井出砂,甚至企图将随粘油携出的大量细粉砂也限制在地层内,追求最小粒度的滤砂装置,此举不能说是无效,但急剧增加了采油成本,缩短生产周期。     

管内转向径向水平井携岩规律数值模拟

为了对管内转向径向水平井携岩规律进行研究,根据流体力学理论建立了管内转向径向水平井携岩过程的数学模型和物理模型,采用数值模拟方法研究了流量、钻速和井径等参数取不同值时,环空截面混合流体速度分布规律和岩屑体积分数分布规律。分析结果表明,随着流量的增大,混合流体紊流强度增强,悬浮层内岩屑体积分数增大,固定床层内岩屑体积分数减小,岩屑床总高度降低,偏心环空内高速流核区范围增大;随着井径的扩大,岩屑在偏心环空上的非均匀性增强,偏心环空底部岩屑床高度增加,偏心环空中高速流核区减小,零速度区范围逐渐增大,混合流体平均流速减小。     

海底输气管道预投产破解环保难题

两年前，越南在南根山盆地发现了两个近海大气田——田兰泰和兰多气田。预计这两个气田今后20年里每年可生产天然气30亿立方米。这标志着越南向能源自足方向迈出了一大步。为开发气田和建设管道，当局建立了南根山天然气项目，项目包括两个气田的开发和建设一条从海上平台到岸上处理设施的全长372公里、直径508毫米的输气管道以及1座燃气发电厂。     

化工煤气发生炉环保难题破解

全球钻井行业的投资占勘探开发投资的50％以上，开发高效低成本的钻完井技术是实现油气田勘探开发经济目标的重要保证。     

哈萨克斯坦高压深井水平井钻井技术

针对哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田高压深井水平井钻井在地质构造、钻井工艺的技术难点，利用最优化钻井理论，完成钻头选型和不同钻井方式下的钻具组合及钻井参数优选；在轨迹设计上根据油藏情况优选剖面类型；在钻进方式上由单一的滑动钻进或转动钻进转变为滑动与复合交替钻进；在仪器测量方面，针对塑料小球影响无线随钻系统正常工作和如何提高井下仪器有效工作时间问题，对无线随钻系统进行改进，制定了详细的安全技术措施并严格执行，成功钻成了6口水平井，成功率100％。定向井段的机械钻速由原来的0.5～0.8 m/h提高到1.0～1.2 m/h，钻成了哈萨克斯坦第一口千吨级油井H8010井。逐步摸清了哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田钻水平井的一些规律，形成了一套较为成熟的高压深井水平井钻井工艺模式，为该地区进一步推广水平井开发提供了宝贵的经验。     

超临界二氧化碳在水平井钻井中的携岩规律研究

为弄清以超临界二氧化碳为钻井流体钻进水平井时的携岩机理,基于DPM模型,采用数值模拟方法对用超临界二氧化碳钻进水平井时的携岩规律进行了分析。数值模拟结果显示:水平井段环空中岩屑颗粒是分层移动的,随着岩屑向出口运移,岩屑会逐渐向水平井段下部沉降;随着排量和压力的增大、环空间隙的减小,超临界二氧化碳的携岩性能逐渐增强;而随着环空温度升高和岩屑粒径的增大,其携岩性能逐渐减弱。研究结果可为应用超临界二氧化碳钻进的水平井钻井设计提供参考。      

气体钻水平井的携岩CFD数值模拟研究

文章研究了气体钻水平井的携岩问题，发现水平井气体携岩的规律与垂直井有本质不同。目前国际上流行的斜井、水平井气体钻井流动计算与井下真实情况相比有很大差别，从而导致计算得到的携岩气体需求量过于偏小，难以保证井下正常携岩、清岩。用CFD软件对水平井段钻柱躺在下井壁，并造成偏心环空内流体的问题进行了大量不同工况下的流场分析，其研究结果对改善环空流场、确定合理的输气量参数、提高流体的携岩能力等，提供了理论依据。     

水平井防砂优化技术

主要针对水平井在疏松砂岩油藏开采的现状,从防砂筛管、射孔参数、入井液配伍试验、工具参数等多个方面进行了优化研究,并在现场应用,平均提高原油采收率2.2%,累计增油50000多t,共创经济效益1050多万元。     

提高水平井钻井液携岩能力的实践及认识

通过分析岩屑携带和沉降规律，得出钻井液流变性是影响岩屑携带能力的首要因素。在室内实验和现场实践的基础上，指出生物聚合物是满足水平井钻井液需要的优良流变性调整剂，同时确定了钻井液流变参数控制原则。     

深井水平井欠平衡钻井液技术研究

松辽盆地南部深层火山岩埋深在3500m以上,采用直井开发效益低。经论证决定采取水平井技术与欠平衡钻井技术相结合的方式,实现高效开发,更有利地保护气藏。长深平1井面临井底温度高、水平段施工周期长、敏感性气藏保护难等不利因素,分析可能出现的井壁失稳坍塌、高温钻井液携岩差、钻井液污染损害气藏等问题,开展了深井欠平衡水平井的抗高温井壁稳定技术、抗高温携岩润滑技术、气藏保护技术等研究工作,经过现场应用,取得了成功,形成了抗高温深井水平井钻井液技术成果,满足了深层气藏的高效开发需求。     

连续油管水平井压裂携砂液流动压降及敏感性

连续油管压裂过程中携沙压裂液流动摩阻压降是压裂设计的重要内容,也是现场压裂施工成功的关键。压裂过程中携砂压裂液流经螺旋管、非螺旋段(垂直段+水平段)、环空压裂段,预测压裂流动压降难度大,现场设计数据与实际出入较大。在前人研究的基础上,以大庆某外径60.3 mm、壁厚2.769 mm的连续油管压裂数据为例,对连续油管水平井压裂携砂液流动压降进行分析。结果表明:螺旋段是连续油管在整个压降系统中最敏感部分,且这种敏感性会随着排量的增大而增强;环空压裂段摩阻压降与排量、环空管径比正相关;整体上压降随岩屑体积分数的增加而增加,但在此过程中会出现短暂下降窗口。     

超临界CO2钻井水平井段携岩能力数值模拟

超临界CO2流体的密度较大,与液体接近;其黏度较低,接近干气体.为了研究水平段钻井过程中超临界CO2的携岩能力;建立了描述超临界CO2流体在水平偏心环空中携带岩屑过程的数学模型,同时根据水平偏心环空的特点建立了物理模型.利用CFD数值模拟软件,对不同黏度、不同密度超临界CO2流体在水平井段的携岩规律进行了模拟.计算结果...     

水平井滤砂管打捞技术

金属棉滤砂管防砂工艺技术是以不锈钢长纤维细丝金属棉为基本原料，制成一定密集度、不同规格的金属棉防砂过滤体，过滤体中的金属棉纤维是以无秩序的束状或曲线排列形式形成大量的毛细孔道，毛细孔道与金属棉纤维组成多重纤维栅栏。防砂时，应用丢手封隔器下到油层水平段。胜利油田引进和开发的金属棉滤砂管分为过滤元件单位成型和整体压制成型两种类型。