天然气提氦技术探讨与研究

介绍了氦气在不同领域的应用和国内外主要提氦工艺技术。针对某气田含氦天然气,重点对三种低温提氦技术进行比选研究,通过比选研究发现后膨胀＋氮循环制冷两塔分离工艺无论是工艺综合能耗、操作条件,还是工艺的稳定性、灵活性以及装置的综合效益都较其它两种低温提氦工艺要好。故推荐后膨胀＋氮循环制冷两塔分离工艺作为天然气提氦的首选工艺。总结工艺的主要特点,提出了降低该工艺能耗以及生产成本可行的措施。     

高密度钻井液稳定性和流变性控制技术

从胶体化学原理以及微观流体力学的角度分析了水基因相悬浮液分散稳定机理及流变性机理,并由此提出了高密度钻井液稳定性和流变性调控技术思路,指出通过采用特殊处理剂吸附在加重剂颗粒表面,增大其表面斥力是改善高密度钻井液稳定性和流变性的重要方法.优选出了一种润滑分散剂GR,评价了该处理剂对加重剂表面Zeta电位的影响,以及对钻井液悬浮性和流变性的影响.评价结果表明,该处理剂可增大加重剂表面Zeta电位,并能改善高密度水基钻井液的悬浮性和流变性.根据所提出的调控高密度钻井液的技术思路,以GR为关键处理剂,优选出了密度为2.80 g/cm<'3>的水基钻井液,该体系具有良好的稳定性和流变性,从而验证了该调控思路的可行性.     

颗粒基随钻堵漏钻井液流变参数测算方法

随钻堵漏材料的加入必然会对钻井液的流变性能产生影响。针对旋转黏度计标准测量间隙过窄而无法测量含粗粒堵漏材料钻井液流变性能的问题,利用实验测试与反问题数学模型相结合的方法,建立了颗粒基随钻堵漏钻井液的流变参数测算方法。利用建立的测算方法,将旋转黏度计的读数和转速数据转化为剪切应力与剪切速率形式。结果表明,建立的流变参数测算方法可靠性强,含颗粒随钻堵漏材料的KCl聚合物钻井液的流变曲线符合H-B模型,增加颗粒堵漏材料会显著影响钻井液流变参数。颗粒材料粒径和加量对钻井液的流变特性均有明显影响,测算随钻堵漏钻井液流变参数时应予以重视。     

不同振型振动筛的岩屑运移和堵筛规律研究

为降低钻井振动筛堵筛率并提高岩屑处理量,对不同振型下振动筛堵筛率和椭圆振动筛不同运动轨迹下岩屑运移规律开展研究非常必要。鉴于此,基于离散元法与振动筛运动理论,建立了不同轨迹振动筛运动模型,对岩屑在筛网上运移过程进行仿真。分析了振动筛不同振型时的岩屑堵筛规律,研究了椭圆振动筛不同长轴方向角与椭圆度时岩屑的运移速度和透筛率的变化规律。研究结果表明:椭圆振动筛的脱筛能力最强,圆振动筛其次,直线振动筛最弱;椭圆振动筛振幅大小一定,轨迹椭圆长轴方向角为45°时,岩屑运移速度最大;椭圆振动筛X方向振幅一定时,岩屑运移速度随轨迹椭圆度的减小而增大,透筛率随轨迹椭圆度的减小而减小。研究结果对提高振动筛筛分性能具有一定意义。     

鄂尔多斯盆地北部十里加汗区带致密砂岩储层流体赋存状态及分布特征

鄂尔多斯盆地北部十里加汗区带上古生界高产气层与低产气层、(含气)水层共存分布,目前对其气水分布的特征、规律及影响因素认识不清,制约了该区天然气勘探开发的进程。为此,统计分析了该区上古生界地层水的矿化度、pH值及离子含量等数据,发现该区地层水水型基本为CaCl_2型;进而利用钻井岩心、录井、测井及分析测试等资料,结合地层水地球化学特征分类评价结果,厘清了地层水的成因、类型、控制因素和空间分布特征,并建立了该区气层、水层和干层的测井识别图版,明确了储层流体的赋存状态与分布规律。结论认为:1 CaCl_2型地层水指示该区地层封闭性好,有利于天然气聚集成藏;2该区储层流体存在自由水、毛细管水和束缚水3种赋存状态,自由水主要分布在区带西部,束缚水主要分布在区带东部,而毛细管水则在全区普遍存在;3将所建立的测井识别图版在该区锦86等井进行了应用,识别结果与试气结果基本一致,表明该识别图版能够有效识别气水层。     

考虑滑移效应的高密度水基钻井液流变特性

壁面滑移效应会影响高密度水基钻井液流变测量的准确性。基于同轴圆筒旋转黏度计的测量原理,从合理假设壁面滑移现象出发,提出了钻井液流变测量中壁面滑移效应的检测与校正方法,得出了有滑移效应的高密度水基钻井液真实流变特性的确定方法。采用两个不同环形间隙尺寸的圆筒测量系统,开展了考虑滑移效应的高密度水基钻井液流变测量实验,并分析了高密度水基钻井液流变特性与滑移特性。理论与实验研究表明,高密度水基钻井液流动时易出现壁面滑移现象,应消除滑移效应对流变测量的影响;无黏土高密度水基钻井液流变特性符合宾汉模式,其真实流变参数与不考虑滑移效应的表观流变参数存在显著差异;滑移速度与壁面剪切应力呈直线关系,且发生滑移的临界剪切应力很小。     

纳米成膜剂NM-1的合成及其在钻井液中的应用研究

纳米钻井液处理剂具有超强吸附、降低摩阻以及细微堵孔的能力，能更好地稳定井壁和保护储层。利用微乳液聚合法合成了有机纳米成膜剂NM-1。Mastersizer2000型激光粒度仪的测定结果表明，NM-1的平均粒径为65nm。对比研究了NM-1与成膜剂CH1203B、CMJ-2、PVA、纳米SiO2对钻井液流变性和API滤失性能的影响，得出NM-1具有较好的控制滤失和降黏作用；成膜实验证明了NM-1在岩心端面形成了不透水隔离膜；抗盐实验表明NM-1在低浓度下的抗盐能力较强，浓度一旦大干5％时其抗盐能力较差，可以通过改变乳化剂的类型（如用非离子型表面活性剂）来提高其抗盐能力。     

辽东凸起北段走滑断层特征及对油气成藏的控制

渤海海域锦州23-2大油田的发现标志着辽东凸起北段新近系油气勘探获得重大突破,但其油气成藏主控因素尚不清楚。以锦州23-2油田为例,运用地层厚度差异对比法刻画走滑断层位移量,提出油气运移指数定量评价断-砂耦合关系,探讨了辽东凸起北段走滑断层对油气成藏的控制作用。结果表明,研究区发育辽东1号和辽中2号两条走滑断层,走滑断层特征差异较大,对油气成藏具有明显的控制作用,主要体现在:①压扭性走滑断层走滑强度控制了油气保存条件,辽东1号走滑断层压扭特征明显,馆陶组沉积时期断层走滑位移量大,走滑速率快,侧封能力强,为油气富集提供良好保存条件;②走滑转换带释压段断-砂耦合控制了油气运移条件,研究区位于辽中2号S形走滑转换带释压段,晚期调节断层发育,断层发育程度、活动性及其与砂体耦合关系决定了油气运移条件,导致不同区块油气富集程度差异较大。本文研究结果对于推进辽东凸起北段的油气勘探具有指导作用,对渤海类似地区的油气成藏研究也具有借鉴意义。     

广安轻烃回收工艺方案选择

针对广安气田低渗透、低压气藏、初期原料气压力衰减速度快的特点,结合原料气气质条件,按照轻烃回收工艺方案选择原则,初步选择膨胀机制冷、DHX工艺和浅冷一油吸收法三种工艺方案,采用HYSYS模拟软件对各方案进行流程模拟优化计算,通过各方案的C3＋收率和装置运行能耗两项指标进行对比分析,最终采用膨胀制冷工艺。     

低黏度效应聚合物降滤失剂的合成与性能评价

为降低降滤失剂对钻井液黏度的影响,采用丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇为主要单体,合成了聚合物降滤失剂GZ-1,用红外光谱对GZ-1 的结构进行了表征,研究了GZ-1 对钻井液流变性能和滤失性能的影响,通过环境扫描电镜分析了GZ-1 对钻井液滤饼微观形貌的影响。结果表明,合成的GZ-1 含有设计的官能团,黏均分子量适中（22.9 万）,1.6% GZ-1 水溶液的黏度仅为7 mPa·s;随着GZ-1 浓度增加,聚合物钻井液的滤失量逐渐降低,钻井液的表观黏度（AV）和塑性黏度（PV）小幅增加,基浆在加入1.6%GZ-1 后的AV 和PV 增幅分别为1.7 和1.5 倍,180℃老化16 h 后的增幅分别为1.1 和2.7 倍;加入重晶石提高聚合物钻井液密度时未出现黏度激增现象;GZ-1 可使钻井液滤饼更为致密,有效抑制黏土颗粒的聚结作用。GZ-1 可抗180℃高温,增黏作用小于常用降滤失剂JT888和SY-3,对钻井液黏度的影响较小。图6 表4 参14