高温水热条件下水泥石强度衰退的研究

本文研究了几种常用油井水泥在高温水热条件下水泥石抗压强度衰退的规律,提出了掺加适当比例石英砂(SiO2)抑制水泥石高温强度衰退的方法。方法表明是行之有效的。本研究对深井、超深井及地热井的固井水泥浆设计具有一定的指导意义。     

深井高温条件下油井水泥强度变化规律研究

对深井高温条件下G级油井水泥石强度变化特点进行了实验研究,分析了温度、硅砂加量对G级油井水泥石强度的影响.实验表明:G级油井水泥石在高温条件下产生强度衰退,强度衰退的临界温度分别为110℃和150℃.在水泥中加入硅砂可以抑制水泥石的高温强度衰退,硅砂的合理加量为水泥量的0%～40%.由于高温下水泥中的水化产物会发生变化,因此温度对水泥石强度也产生影响.     

力学测试中油井水泥石直径及高径比取值界限研究

针对水泥石力学测试中缺乏对样品尺寸系统研究的问题,通过实验对不同直径、不同高径比的水泥石进行覆盖性测试,借助统计学方法对测试数据进行统计分析,发现水泥石的抗压强度和杨氏模量随直径或高径比的变化而变化。研究结果表明：圆柱水泥石模型力学测试的最佳直径为23.0～29.0mm,最佳高径比为2.1～2.6。该研究为水泥环完整性分析、水泥环材料改性等研究中确定样品尺寸提供了科学依据,为水泥石力学测试标准的统一提供了数据支持。     

钻井液加重材料比表面积测试及吸附特性实验研究

深井超深井钻井过程中,为了平衡地层压力,需要在钻井液中加入加重材料。加重材料对钻井液中水分子和处理剂的吸附作用,会影响甚至恶化钻井液的性能。为了探究加重材料在钻井液中的存在形式及吸附特性,基于低场核磁共振,建立了液相条件下加重材料比表面积的测量方法。通过低场核磁共振法和粒度推算法,分析了密度为1.1～2.4 g/cm³的水基钻井液中加重材料液相与干粉状态的比表面积及其变化规律。通过有机碳吸附和流变性测试实验,探讨了不同密度下加重材料的吸附能力。结果表明,不同密度下加重材料对不同处理剂的吸附能力不同。在密度为1.2、1.8和2.4 g/cm³的500 mL钻井液中对磺化褐煤的吸附量分别为10.83、13.06和17.69 g,实验结果与低场核磁共振所得到的比表面积具有相关性。     

东海深井高温高压低孔渗储层钻井技术研究与应用

随着近年东海勘探工作量的迅速增加,钻井深度越来越深,面临着深层高温高压低孔渗地层钻井的一些重大技术难题.针对遇到的难题,分析研究了钻井技术和工艺,主要包括深部复杂压力体系井身结构优化、构建储层保护和井壁稳定性能良好的低自由水钻井液体系、高压低孔渗储层防气窜固井工艺技术、分井段钻井提速配套技术.研究成果应用表明,该套技术较好地解决了钻井过程中出现的问题,保护了储层,提高了时效,满足了产能测试的要求.     

东海低孔渗地层的钻井液体系优化与应用

东海西湖凹陷区块存在一批大型低孔渗油气田,这些油气田大多埋藏较深,地层岩性均质性差,砂泥岩互层胶结疏松且夹发育煤层,这些地质特征易导致钻井过程中泥岩水化膨胀、剥落掉块以及煤层垮塌等井下复杂情况.PEM钻井液体系是东海西湖凹陷区块广泛应用的成熟体系,使用效果和经济性良好.为满足东海井深日益增加的高温深井的作业需求,减少钻...     

新型流体取样技术在高温高压低孔渗气田的应用

引入目前最新型的速星(Saturn)流体泵抽取样技术,对其在南海东方区一口高温高压井中流度为0.24×10-3μm2/(mPa·s)的极低孔渗储层成功取样进行了案例分析,指出该技术对识别低孔渗地层流体性质及评价低孔渗油气藏有着重要意义。由于目前常规的流体取样设备难以实现,DST测试成本又太高,针对这种情况,可以采用速星(Saturn)泵抽流体取样技术,该技术对盘活低孔渗油气田,了解低孔渗储层物性及进行油气藏评价、储量估算有很重要的实际应用价值。特别是针对南海气田存在的很多低孔渗非烃储层(流度一般小于5×10-3μm2/(mPa·s)),流体识别尤其重要。     

低伤害酸液在塔河深层高温油藏的研究及评价

酸压是油气井增产的一项有效技术措施 ,尤其对碳酸盐岩储层沟通近井储集体 ,释放油井产能具有很好的效果。选择合适的酸液体系不仅仅对油气层具有改造作用 ,而且对其不造成伤害。本文针对塔河油田特殊高深、高温油藏的特性 ,研究出适合于该储层的“七高、二低”的酸液体系 ,现场应用取得了很好的效果。     

致密岩心带压渗吸规律实验研究

致密油藏体积改造压后闷井过程中发生的渗吸置换,通常在压差（基质外部流体压力与孔隙压力之差）作用下进行,但渗吸置换物理模拟却通常在常压下进行（即自发渗吸）,带压条件下的渗吸置换特征尚未提及。为研究压差作用下的渗吸置换（即带压渗吸）规律,首先,建立基于低场核磁共振测试技术的带压渗吸实验方法;其次,分析自发/带压渗吸的异同;最后,建立带压渗吸无因次时间模型。结果表明,质量分数为96.76%~97.25%的油相集中分布于纳米孔（1 ms ≤ T₂ ≤ 100 ms）内,纳米孔是主要储集空间;相比于自发渗吸,带压渗吸置换效率大幅提升是由强化的渗吸作用和压实作用共同造成的;岩心尺度建立的带压渗吸无因次时间模型可行,为确定油藏尺度压后闷井时间提供了新思路。     

腐殖酸高温堵水剂的制备及评价

研究了以腐殖酸为主要成分的耐高温体系,考察了腐殖酸钠质量分数、交联剂质量分数、pH值、矿化度的变化对堵水剂性能的影响,在此基础上,通过正交实验得出一个最优配方,最后对该最优配方进行了评价,结果表明,该堵水剂基液初始粘度为1.4mPa·s,易于输送和泵入,成胶时间为19h,成胶后的强度可达到0.08MPa,适用的pH值为6～10,最高可耐220℃的高温,综合性能好且腐殖酸廉价易得,可用于高温低渗透油田的堵水作业。     

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用矿渣将泥浆转化成水泥浆（MTC）固井技术不仅能降低固井成本，而且能将钻井工程的污染物－泥浆填入地下。减少了对环境的污染也节约了废弃泥浆的处理费用。此外矿渣MTC技术还具有提高顶替效率及固井质量等优点。但矿渣结物高温脆裂是限制矿渣泥浆转化成水泥浆（MTC）技术在高温深井条件下应用的重要原因。文章在分析了现有的各种关于矿渣高温脆裂原因的观点后，在实验观测的基础上，提出了矿渣高温脆裂原因的新观点，即矿渣高温脆裂是由于C－S－H无定型凝胶高温脱水后发生体积膨胀造成的。文章设计了验证这一新观点的实验方法及装置，并用大量实验验证了这一新观点。最后根据这一新观点提出了预防矿渣胶结物高温脆裂的措施。     

煤层割理孔隙度和相对渗透率特征的测定

经过一系列试验和误差分析之后，制定出了用于实验室分析的煤层岩心样品切割、处理、备制的选择方法；寻求出全直径煤层岩样测定相对渗透率的非稳定方法，并取得满意的结果；开发出一种新型的不损坏样品的简单的实验室技术，估算出与煤层割理网络相关的孔隙度和残余水饱和度。文中以桑珠安（SaJnuan）和华里尔（Warrior）煤田的煤岩样品试验结果为例进行了叙述。实验室所测得的煤层相对渗透率曲线、孔隙度和残余水饱和度对于数值模拟和其它煤层气工程研究都具有重要的价值。     

保护高孔高渗储层的钻井完井液体系

高孔高渗储层由于孔喉粗大,孔径分布范围广,富含敏感性矿物,在作业过程中易受到损害。从分析高孔高渗储层地质特征入手,结合室内模拟实验,研究了高孔高渗储层损害机理。结果表明其损害机理主要为固相侵入、聚合物的吸附滞留以及与液相侵入相关的损害。优选出了无固相弱凝胶钻井液和破胶完井液为开发高孔高渗储层的体系。在南海M油田6口井的试验结果表明,该无固相钻井完井液性能稳定,具有较强的抗温抗盐能力和抗机械降解能力,抑制性好,滤失量较小,钻井速度快,有利于高孔高渗储层的安全钻进,并具有良好的储层保护效果。     

低孔隙度低渗透率岩石孔隙度与渗透率关系研究

孔隙度越高渗透性越好的观点一直指导中-高孔隙度渗透率储层生产作业,但在低孔隙度低渗透率储层中常出现与该观点相违背的现象,孔隙度基本一致的储层产能差异非常大.通过256块岩样实验发现,低孔隙度低渗透率岩石的渗透率受总孔隙度控制作用不明显,传统的孔隙度—渗透率计算方法已经不再适用;低孔隙度低渗透率岩石渗透率主要受控于孔隙结构,不同孔径尺寸孔隙对渗透率贡献不同,渗透率大小受孔径尺寸大小及其相对应孔隙的比例高低共同控制.提出利用核磁共振测井刻画孔径尺寸区间,根据岩石压汞实验中的孔隙分布直方图数据,参考实验室毛细管压力测量孔隙半径(R)分级方法,将孔隙分为4个区间,分别建立4个区间孔隙与岩样渗透率交会图.利用区间孔隙度计算渗透率的方法不仅提高了低孔隙度低渗透率储层渗透率计算精度,同时也是对传统公式的改进和完善,对低孔隙度低渗透率储层产能评价有很好的指导作用.     

海洋石油高孔高渗油田开发储层保护研究

海洋石油开发是一个高风险、高投入的行业,在勘探、开发过程中因工作液使用不当等因素引起的油田储层损害会造成巨大损失.高孔高渗油田由于其自身的特点更容易受到伤害,做好储层保护的研究工作极其重要.对海洋石油高孔高渗油田钻完井过程中油气层保护技术的研究思路、技术要点等问题进行探讨.     

海洋石油高孔高渗油田开发储层保护研究

海洋石油开发是一个高风险、高投入的行业,在勘探、开发过程中因工作液使用不当等因素引起的油田储层损害会造成巨大损失。高孔高渗油田由于其自身的特点更容易受到伤害,做好储层保护的研究工作极其重要。对海洋石油高孔高渗油田钻完井过程中油气层保护技术的研究思路、技术要点等问题进行探讨。     

一种油井水泥石高温稳定剂

针对普通加砂水泥石经受高温后抗压强度衰退的问题,研发出一种油井水泥石高温稳定剂,该稳定剂对水泥浆的稠化时间、水泥石常温强度发育、流变性无副作用,与油井水泥外加剂配伍性良好,形成的水泥石高温下（320℃、450℃）抗压强度不衰退,优于加砂水泥石及超细二氧化硅水泥石。同时加入高温稳定剂的水泥浆还具有很好的胶结强度,约是加砂水泥石环的4倍,超细二氧化硅水泥石环的3.5倍。该高温稳定剂在蒙古林油田现场应用2口井,整个施工过程顺利,固井质量较好,一二界面胶结质量良好,具有良好的应用前景。      

一种油井水泥石高温稳定剂

针对普通加砂水泥石经受高温后抗压强度衰退的问题,研发出一种油井水泥石高温稳定剂,该稳定剂对水泥浆的稠化时间、水泥石常温强度发育、流变性无副作用,与油井水泥外加剂配伍性良好,形成的水泥石高温下（320℃、450℃）抗压强度不衰退,优于加砂水泥石及超细二氧化硅水泥石。同时加入高温稳定剂的水泥浆还具有很好的胶结强度,约是加砂水泥石环的4倍,超细二氧化硅水泥石环的3.5倍。该高温稳定剂在蒙古林油田现场应用2口井,整个施工过程顺利,固井质量较好,一二界面胶结质量良好,具有良好的应用前景。     

高渗透水泥防砂配方技术研究

辽河油田是我国稠油生产的主要基地，稠油井在生产过程中，伴随有严重的出砂现象。室内研究表明：在超细水泥中渗入定量的油溶、水溶或高温溶解的增渗剂粉未，配制成满足注水泥或挤水泥施工条件的高渗透水泥浆体系，能有效地阻止地层出砂，同时满足稠油井生产及施工的需要，高渗透水泥防砂技术为稠油井防砂工艺开辟了一条施工简便、经济和高效的途径。     

强水敏高孔高渗储层水平井储层保护钻井液技术

临盘油田盘40区块馆三7油藏是强水敏性高孔高渗油藏,砂岩储层渗透率为(344～1 573) ×10-3 μm2,孔喉粗大且孔径分布范围广.在水平井钻井过程中引起储层损害的主要因素为固相和滤液的侵入,以及黏土水化膨胀和钻井液与地层流体配伍性差.为此,优选出了能保护强水敏高孔高渗储层的纳米乳液暂堵钻井液.室内评价试验结果和在盘40区块8口水平井的应用结果表明:该钻井液具有较强的抑制黏土水化膨胀和分散的能力,储层损害半径小,渗透率恢复率大于85%,日产油量提高7～8倍,具有良好的储层保护效果,适用于强水敏高孔高渗和储层的保护.