国外页岩气勘探开发综述

美国是世界上勘探开发页岩气最成功的国家,主要采用水平井+水力压裂进行开发.调研表明,页岩气资源量约占全球非常规天然气资源量的一半.国外页岩气勘探主要采用三维地震和微地震技术优化设计,已形成一套资源评价系统.国外钻井选择直井和水平井两种方式.完井储层改造多采用裸眼、筛管等完井方式,配合大型水力压裂改善页岩的超低渗透率.     

南堡油田欠平衡钻井方案优选与应用研究

南堡油田常规的过平衡钻井过程中存在漏、喷、塌、卡等复杂钻井问题,既影响勘探与开发效果,也对储层造成严重伤害。为解决这些问题,结合南堡油田xx构造上南堡128井东三段实际地层条件,评价并优选出充气欠平衡钻井为最适合在该井的欠平衡作业方案。     

气体钻井声波超前测距方法与数值模拟

气体钻井的安全性受储层地质条件影响明显，在钻井过程中，受气体所产生噪声影响，地层反射信号识别难度大。为提高探测准确度，降低气体钻井过程中钻头前方岩性界面的不确定性，设计了近钻头随钻冲击震源短节，基于地震波自激自收原理，提出了一种适用于气体钻井的声波超前测距方法。通过冲击试验分析聚四氟乙烯对振动尾波的衰减效果，通过数值模拟验证气体钻井声波超前测距方法的可行性，分析探测距离对反射波振幅的影响。冲击试验表明，使用聚四氟乙烯后空心圆柱上振动尾波衰减显著。数值模拟结果表明，PML边界条件可有效消除模型边界反射的干扰，利用反射纵波信号到达时间所计算测距的误差为1 m。随着探测距离增大，反射纵波相对强度逐渐增大，反射波振幅显著降低。研究结果验证了近钻头冲击震源探测钻头前方岩性界面的可行性，为气体钻井随钻声波超前探测技术的发展提供了新思路。      

控压钻井停止循环期间垂直环空连续气侵机理研究

为了提高控压钻井精度、反馈速度,确保井筒物质平衡及钻井安全性,有必要深入开展停止循环工况下的气液两相瞬态流动规律研究。基于计算流体动力学方法,应用VOF方法对停止循环期间垂直环空连续气侵的机理进行了数值模拟研究,得出了气侵发生后环空流体的运动特性。结果表明,气侵量越大,被顶出的钻井液体积越多、井底压力越小,但当气相的能量不足以将剩余的钻井液携带出井口时,井筒混相流体的流动由瞬态变为拟稳态的零液量流动,与常规气液两相流动一般性规律不同,零液量流动摩阻压降为负值。     

气体钻井井壁稳定处理剂评价方法探讨

气体钻井遇到地层出水时,通常就要转化为雾化钻井、充气泡沫钻井或钻井液钻井。工作液中液相浸入,引起地层岩石的物理化学变化,可造成井壁垮塌,甚至会导致井下复杂情况及事故。为此,深入分析和总结了气体钻井遇地层出水后的特殊井下情况,提出了在特殊井下情况下泥页岩井壁稳定对处理剂的性能要求,并对气体钻井井壁稳定处理剂的实验评价方法进行了探讨。结果表明:综合运用滚动回收实验、封堵效果评价,压力穿透测试、抗毛细管力自吸测试以及岩石力学参数测试等方法,能够较全面地评价井壁稳定处理剂的抑制性、封堵性、抗毛细管力自吸等性能以及该处理剂对岩石力学性质的影响。     

灰岩在三轴变围压循环压缩中的变形特征研究

 岩石在周期荷载作用下的力学性能是影响岩体工程长期稳定性的重要因素之一,需研究循环荷载作用下岩石的特性及演化规律。首先采用声波纵、横波波速测量方法,对岩样进行筛选。设计灰岩在施加不同围压和恒定循环上限应力作用下,三轴变围压循环加卸载下岩石变形特征测试方案。三轴变围压循环试验在GCTS–1000型岩石力学测试系统上进行,通过对试验结果的分析表明：(1) 灰岩在变、恒围压加、卸载循环中,形成一封闭的塑性滞回环。在轴向变形上滞回环面积逐次缩小;而变围压循环在径向变形上滞回环面积逐次增大,而恒围压循环在径向变形上滞回环面积几乎相等。(2) 在三轴变围压循环压缩试验中,围压增加和循环上限应力不变,残余变形量随着循环次数的增加而呈现出一个递减的趋势,轴向应变和径向应变的发展趋势是相反的。(3) 在整个循环加卸载过程中,各个加卸载阶段变形模量值不同,卸载阶段变形模量高于加载阶段变形模量。(4) 变围压循环加、卸载阶段变形模量的值大于恒围压循环加、卸载阶段下变形模量的值。通过试验,揭示灰岩在三轴变围压循环下,加载和卸载2种力学状态时变形特性的差异。同时分析变围压循环和恒围压循环状态下岩石弹性参数的差异性。     

页岩膨胀对威荣地区套管变形的影响机理研究

威荣地区套管变形问题突出,已成为制约该区块页岩气资源高效开发的瓶颈。通过对现场统计数据的分析,明确威荣地区套管变形与页岩性质及岩性分界面有关。并通过有限元数值模拟对页岩膨胀引起套管变形问题开展分析。研究结果表明:层理缝在液相作用下的层间膨胀导致页岩形变。考虑页岩膨胀应变后的套管外载荷急剧上升。不考虑页岩膨胀应变条件下的岩性分界面对套管外载荷影响有限,考虑页岩膨胀应变后的套管在岩性分界面处的应力集中现象显著增加。密集射孔将释放因页岩膨胀而导致的膨胀应力,是防治威荣地区套管变形问题的有效措施。     

注空气驱管材的腐蚀与防护研究现状

注空气驱过程中的管材腐蚀问题非常突出,严重制约着注空气驱技术的推广应用。本文论述了注空气驱过程中的腐蚀与防护研究,其主要包括注气井的氧腐蚀和生产井的CO2腐蚀、CO2/O2腐蚀以及CO2/H2S腐蚀,并介绍了其中各类腐蚀的腐蚀机理、影响因素和防护措施。     

全过程欠平衡随钻测试替代钻柱测试探讨

通常利用测试手段获得地层压力、流量、温度、渗透率、流体类型、地层污染程度等信息.当用欠平衡方式打开储层时,地层流体通过渗流进入井筒,地面的油气监测数据,能及时反映储层信息.地层流体返到地面,由地面的四相分离器进行分离、计量、点火或回收.地层压力通过随钻测压系统、关井求压或者循环测试的方法得到,通过节流阀开启和关闭实现开...     

川西低渗气藏气体钻井提速潜力评价

根据川西须家河组地层井底岩石应力状态分析,井底岩石侧向应力与钻井液条件下的差别为35％,是影响气体钻井提高钻速的主要因素.结合须家河组工程地质特征,开展须家河组地层坍塌密度、气体钻井强度和气体钻井井眼扩大率进行井壁稳定性评价,通过川西须家河组气体钻井井底岩石可钻性级值模型量化,进行了该地区气体钻井提速潜力评价.