石油产品分工生产构想

随着我国石油石化两大石油集团的成立,企业规模进一步扩大,这无疑是增加企业的竞争力、提高经济效益所需要的。但是由于我国老企业特别是老石油企业中普遍存在着“大而全”“小而全”(这种状况不只是石     

氯化钾溶液浓度影响页岩气储层解吸能力室内实验

页岩气储层伤害研究未涉及钻井完井流体盐浓度对储层解吸能力的伤害。参照常规储层敏感性评价的岩样尺度,用不同浓度KCl溶液作为污染流体研究了解吸盐敏。室内用直径为38 mm的龙马溪组页岩柱塞模拟储层,控制温度为60℃、围压为20 MPa,每8 min用气相色谱仪检测柱塞入口出口端纯度为99.99%的甲烷气变化,入口出口速率相等时,认为柱塞吸附饱和,在初始压差0.001～0.01 MPa下连续测量224 min原始解吸总量和解吸速率。用同样柱塞,再次吸附饱和后用3.5 MPa压力封闭出入口端,控制压力不变,在出口端以0.1 mL/min的速度注入2000、5000、10000、20000以及40000 mg/L的KCl溶液伤害页岩柱塞1 h,然后在与测量原始解吸总量和解吸速率相同的条件下测量伤害解吸总量和解吸速率,每种浓度溶液进行2次平行实验。甲烷平均解吸总量随着KCl溶液浓度增加由原始0.009209、0.007758、0.007708、0.006502、0.008027 mmol降为0.000565、0.004263、0.004232、0.003229、0.003441 mmol,解吸总量伤害率为93.74%、45.22%、44.90%、50.20%、57.09%;平均解吸速率由原始0.000041、0.000035、0.000040、0.000029、0.000036 mmol/min降为0.000005、0.000020、0.000025、0.000016、0.000018 mmol/min,解吸速率伤害率为85.78%、36.87%、35.42%、38.88%、47.34%。表明KCl溶液浓度影响页岩气储层解吸量和解吸速率,为钻井完井流体及储层改造流体提出性能界限。      

页岩气储层伤害30年研究成果回顾

目前页岩气储层伤害主要依据碎屑岩和碳酸盐岩研究方法,重点研究渗流能力影响因素。结果认为,内因主要是孔隙度低易水锁,黏土矿物含量较高易水化膨胀堵塞通道,页岩表面毛细管力增加气体流动阻力,高温高压环境削弱工作流体性能易增加储层液相残留量,页岩气中二氧化碳流向地面过程中污染工作流体增加储层液相残留量;外因主要是工作液抑制能力不足造成储层黏土水化膨胀,工作液侵入、工作液残留、工作流体添加剂残留、工作液生成生物被膜阻碍气体流动,生产压差过小导致井眼附近液相挥发速度较慢造成水锁堵塞渗流通道。尚未系统研究形成产能过程中解吸、扩散能力伤害及其原因,以及钻完井、储层改造、排采伤害对储层解吸、扩散能力的影响。没有形成系统的页岩气储层伤害基础理论,也没有室内和矿场公认的评价方法。     

油基可循环微泡沫钻井液研制及应用探讨

针对页岩气成藏特点及钻井过程中可能出现的井漏、页岩水化膨胀导致井壁垮塌等问题,开展了油基可循环微泡沫钻井液技术研究。通过室内实验,优选出适合于油基钻井液的发泡剂、稳泡剂等主要处理剂,进而研制出了油基可循环微泡沫钻井液配方,并进行了发泡体积、半衰期、流变性、抗温性、抗污染性、防塌抑制性、封堵性等性能评价实验。结果表明:研制的油基可循环微泡沫钻井液密度在0.65~0.88g/cm3范围内可调,流变性能良好,抗温可达到150℃,稳定时间可达60h;润滑性能优良,具有较好的抗水、抗钙污染性能和防漏堵漏性能,防塌抑制性强,同时具有良好的储层保护性能。最后,对该新型钻井液的应用前景进行了探讨,认为所研制的油基可循环微泡沫钻井液不仅可满足页岩气井钻井的需求,而且还可应用于低压低渗透储层和低压盐膏层钻井,具有较好的应用前景。     

封堵技术基础理论回顾与展望

以漏失控制机理为依据,将漏失控制理论分为刚性封堵理论、柔性封堵理论、减压防漏理论、提高地层承压能力理论和模糊封堵理论五类。封堵理论出现前,认为漏失因地层存在漏失通道所致,不考虑封堵材料与漏失通道匹配关系,发现漏失即尝试用封堵材料封堵;刚性封堵理论包括充填封堵理论和架桥封堵理论,认为刚性材料通过充填、架桥方式封堵漏失地层;柔性封堵理论认为,封堵材料随工作流体进入漏失通道,通过物理化学作用形成具有承压能力封堵带;减压防漏理论认为,降低液柱压力,减小与地层压力差,控制漏失驱动力实现防漏;提高地层承压能力理论,利用裂缝稳定机理封堵微裂缝,提高地层承压能力;模糊封堵理认为,漏失通道尺寸、数目和形状属模糊数学范畴,用物理化学作用下自然形成大小、数量和形状可变的封堵材料,以模糊封堵方式,封堵漏失通道。刚性封堵理论正融合其他理论快速发展,是目前防漏堵漏主流;减压防漏理论受地层、设备等条件较多限制,但发展迅速;模糊封堵理论以漏失通道和封堵材料自然属性相匹配为理念,可能成为封堵理论未来发展方向。     

欠平衡钻井计算机伺服控制节控箱试验研究

为了适应我国西北地区油田开展欠平衡钻井技术工程的特点 ,研制成计算机伺服控制节控箱。节控箱采用机电液一体的控制方式 ,用压力传感器、位移传感器采集立压、套压、阀开度信号 ,由计算机根据控制压力与实际压力的差异调节液压伺服系统的动作 ,控制液动节流阀的开关 ,将立管、套管压力控制在限定范围内。油田试验表明 ,新研制的计算机伺服控制节控箱克服了现用节控箱的不足 ,压力控制误差小于± 0 5MPa ,完全满足欠平衡钻井对立压和套压精确控制的要求     

钻井液活度测量仪器研制

钻井液活度的高低影响钻井液抑制性的强弱。电子湿度计可以直接测量溶液上部密闭空间的相对湿度,而不能直接测量溶液的活度。研制了一种测量钻井液活度的电子湿度计。用已知活度的CaCl2和NaCl饱和溶液及蒸馏水标定研制的电子湿度计,建立相对湿度与活度之间的关系式。用此仪器测得Ca(NO3)2和(NH4)2SO4饱和溶液的相对湿度,用相对湿度与活度之间的关系式求出两无机盐溶液的活度,与文献测定的2种无机盐活度进行对比,误差在5%以内。     

基于密度粘度活度的有机盐水溶液研究

由于有机盐无固相水溶液密度可调范围大、溶液粘度低、抑制性强等特点,得以作为油气井工作液的基液在钻井、完井、试油等作业中推广应用。因此,建立有机盐加重剂的加量与水溶液密度、粘度、活度间的定量关系,对现场应用、室内研究以及控制成本意义重大。研究全面测定了有机盐水溶性加重剂Weigh2、Weigh3的加量与其水溶液密度、粘度以及与其水溶液上方密闭空间的相对湿度,建立了Weigh2、Weigh3的加量与其水溶液密度、粘度、活度间的数学关系,绘制了加量与其水溶液密度、粘度、活度间的关系图版。为现场控制处理剂用量、室内设计提供了定量数据和简单方便的方法,也为深入研究有机盐工作液作用机理奠定了基础。     

含绒囊结构的新型低密度钻井液

含绒囊结构的水基钻井液由定位剂、成层剂及成膜剂等处理剂配制而成。显微镜下观察发现,绒囊结构由内向外为气核、表面张力降低膜、高黏水层、高黏水层固定膜、水溶性改善膜、聚合物高分子和表面活性剂的浓度过渡层。室内配制了密度为0.85g/cm³ 的含绒囊结构钻井液。静态填砂堵漏实验和动静态岩心封堵实验表明,绒囊可根据地层渗流通道自行改变形态或改变性能,占据地层渗流通道或形成外黏膜层,封堵漏失通道。现场应用表明,含绒囊结构钻井液是一种新型的封堵低压漏失地层的钻井液体系。     

绒囊钻井液控制煤层气储层伤害室内研究

室内用成核剂、成膜剂、成层剂和定位剂配制密度为085 g/cm3的绒囊钻井液,研究其对煤层的封堵及保护效果。用内蒙古煤研磨成不同目数煤粉,分别模拟大、中、小漏失通道做煤屑充填封堵实验,回压05 MPa,KCl清水钻井液加压05 MPa全部漏失,绒囊钻井液加压5 MPa无漏失。利用内蒙古煤钻取煤柱塞做煤柱塞封堵实验,KCl清水钻井液随压力增加漏失速率增大,绒囊钻井液加压600 MPa无漏失。KCl清水钻井液污染后煤柱塞渗透率恢复值小于66%;绒囊钻井液污染煤柱塞,切片10 cm后渗透率恢复值大于96%。绒囊钻井液能够封堵煤层,有效减小对煤层的伤害。