砂岩储集层微波加热产生微裂缝的机理及意义

微波加热无需介质传热,具有升温速度快、热惯性小、选择性加热、穿透力强、过程易于控制等优点,已被试验性地应用于石油开采中。但有关微波加热对储集层岩石微观结构影响的研究还很缺乏,限制了该项技术在油气开采领域的广泛应用。通过实验手段研究了微波加热前后砂岩岩样微观结构变化、微裂缝产生机理及特征。结果表明,砂岩在微波加热过程中容易产生微裂缝,且不同岩石的微波加热致裂机理不尽相同,主要包括:矿物失水收缩、颗粒粒间开裂和颗粒内部开裂,低渗透致密砂岩刚性颗粒的粒内开裂作用显著。微波加热产生的微裂缝具非定向特征,即使在应力的作用下有一部分裂缝会发生闭合,但仍有大量微裂缝可以起到增加渗透率的作用。井下微波加热的致裂作用有助于改善近井区域渗流能力,提高低渗透油气藏的开采效率。图4参15     

砂岩气藏水基欠平衡钻井逆流自吸效应实验研究

采用水基钻井液欠平衡钻开砂岩气层时，欠平衡压差往往并不能完全抵消岩石的自吸毛细管力，从而产生逆流自吸效应。这种自吸效应可能对砂岩气藏水基欠平衡钻井的储层保护效果产生影响，但目前与之有关的实验研究还很缺乏。为此，设计了一套实验装置，模拟水基欠平衡条件，研究了砂岩基块孔隙逆流自吸规律及其影响因素。结果表明，水基欠平衡钻井过程的逆流自吸效应引起岩石气相渗透率降低，削弱欠平衡钻井的储层保护效果；欠平衡压差越小，逆流自吸作用越强，过小的欠压值不能起到欠平衡钻井保护储层的作用；随着逆流自吸时间延长、围压增加和黏土矿物膨胀，逆流自吸导致气相渗透率下降的程度加剧；逆流自吸引起的气相渗透率下降速率可以表示成时间的幂函数。     

修正B-Y机械钻速预测模型在气体钻井中的应用

目前在已建立的钻压、转速、排量等钻井参数与机械钻速的关系模型中,最具代表性的为Bourgoyne和Young利用多元回归方法建立的各种钻井参数与机械钻速之间的关系模型。将Bourgoyne和Young的机械钻速预测模型应用于气体钻井中,并结合元坝103井的实钻资料进行分析,得到了气体钻井条件下机械钻速的预测模型。     

靖边气田盒8段钻井液封堵性能提高方法研究

高桥地区靖边气田石盒子组盒8段砂岩储层井径扩大严重,引起测井信息失真、地质储量评价不准确等一系列问题.通过优化CaCO3酸溶性封堵剂的复配比例和添加成膜剂及润湿反转剂降低砂岩自吸两种途径提高钻井液的封堵性能,从而实现井壁稳定.改进后钻井液对盒8段的封堵率提高至95.6%,砂岩自吸量降低85%.     

气体泡压法在测试储集层孔隙结构中的应用

测试储集层岩石孔隙结构的常规方法是压汞和铸体的薄片图像分析法,气体泡压法利用流体在孔喉内流动的物理规律来测定孔隙结构特征,能较真实地反映流体通过喉道的实际情况.对比分析气体泡压法与压汞法测试结果,后者测试出的主流孔喉直径是前者的2～4倍,前者测试储集层中参与渗流的有效喉道的分布特征,且更切合工程实际需要;对岩样酸化前后以及含水敏性矿物的岩样在水化前后的有效喉道分布进行了对比分析,能够明显地表征出酸化及水化前后有效喉道分布特征的变化情况,测试结果的对比性强、价值高.气体泡压法为测试储集层孔隙结构提供一种新方法和新途径.     

泥页岩水化对岩石力学强度的影响

泥页岩经过水溶液浸泡,会因水化作用而膨胀,造成抗压强度、黏聚力、岩石强度及井壁稳定性下降,进而引起井壁失稳问题。进行单轴抗压试验和单轴抗拉试验,在不同离子类型及浓度的水溶液条件下,研究泥页岩的弹性模量、泊松比、破裂时的最大载荷值以及部分岩心的抗拉强度的变化趋势。实验结果表明在相同的试验条件下,泥页岩水化程度与钻井液类型有关,氯化钾钻井液对泥页岩的抑制作用最好。     

地层水锁损害的热处理研究

水锁损害就是地层孔道中气液面上存在毛管压力，阻碍油气流向井筒。水锁损害严重影响气藏开发效果，并成为低渗致密气藏的主要损害类型之一，对气藏的渗透能力造成严重的损害。从室内实验的角度，通过高温对粘土矿物性能影响的研究，运用强热对岩心进行热处理，研究其渗透率的变化，得出对水锁损害进行治理的一种实验方法。实验结果表明：运用强热可以蒸发掉束缚水和圈闭水，破坏粘土矿物晶格结构，增加富含粘土地层的渗透率，最终有利于消除或缓解水锁损害。     

泡沫流体循环利用研究进展

泡沫欠平衡钻井中的泡沫流体能否循环使用,直接影响着泡沫钻井的成本、环境保护及推广,是国内外共同关注的技术难题.文章综述了目前四种常用的消泡方法的特点、泡沫循环流体的分类及区别、以及国内外在泡沫流体循环钻井方面的实例.在泡沫流体循环利用技术方面一是研制价格便宜、抗温抗盐性能好、携岩携水能力强、井壁稳定性好的多功能泡沫体系;二是开展机械与化学及其它联合消泡机理与工艺配套技术的研究,实现泡沫流体的多次循环利用.     

钻井液液压作用下裂缝性定容封闭体地层压力的变化规律

裂缝性地层在钻进过程中经常出现漏喷同存的复杂情况,目前对其机理只能采用经验描述,缺乏基础理论研究和模型描述。为此,以伊朗雅达油气田大量现场实钻录井和测试资料为例,采用基于真实裂缝的液—液置换可视化实验装置对液—液定容置换行为进行了模拟实验和CFD单裂缝定容仿真验证,分析了钻井液密度、井口回压、裂缝宽度等参数对地层压力的影响规律。研究结果表明:(1)置换现象随钻井液密度的增大而变得更加明显且地层压力迅速下降,随着置换时间的推移,地层压力基本稳定;(2)地层压力随着回压升高而逐渐增大;(3)当高密度钻井液抵达缝板后,地层压力逐渐增加并达到最大值,随着置换的发生,地层压力重新建立起新的平衡;(4)裂缝越宽地层压力变化越大,置换形态越不易受裂缝面形态的影响,置换推进速度越大。结论认为,对于定容性油气藏地层压力与所用钻井液密度和回压呈正相关,现场宜采用封堵和井口控压结合的方式进行钻进,采用泄压法实施压井作业。     

欠平衡钻水平井岩屑运移可视化实验

随着我国薄层低压油气藏的开发需求,充气欠平衡钻水平井技术成为国内外钻井界关注的热点,井眼净化不畅造成钻具摩阻扭矩的增大严重制约着水平井眼的延伸能力,气液固复杂多相流动,特别是认识固相运移规律是欠平衡条件下岩屑运移的核心内容。为此,在分析水平井与直井多相流条件下的岩屑受力与运移规律异同的基础上,根据气液固流动机理以及大平面沙丘颗粒运移理论,利用大型多相流实验台架开展了水平井段岩屑运移可视化实验,研究岩屑受力、运移形式及动态运移规律,获得了井眼净化注液量、注气量、液体流速、岩屑浓度等数据,进而对比找到了模拟携岩临界速度与实测携岩临界速度的误差,用实测速度修正了水平井井筒携岩临界速度预测数学模型,研究出了能够满足现场施工设计需要的钻进和循环工况的携岩速度模型和岩屑动态运移规律,对于优化钻井施工参数以及降低钻井安全风险均有重要意义。