阿姆河大斜度酸性气井永久分段完井工艺

分段完井已逐渐成为水平井、大斜度井储层保护、控水及分段改造的主要手段。基于膨胀橡胶的遇油遇水膨胀封隔器是分段完井的关键工具。系统总结了此类封隔器的技术特征与应用特性,进行了胀封机理、影响因素研究,给出了胀封后主要技术指标及5种结构类型遇油膨胀封隔器的技术特点。研究结果表明,酸、碱、盐溶液对于已膨胀橡胶影响幅度小于10%,遇油膨胀封隔器具有结构简单、操作方便、坐封可靠、多次膨胀及永久膨胀等明显技术优势。阿姆河气田BP101D井是一口高温、高压、高含硫大斜度井,预测产量超过110×104 m3/d,底部完井工艺设计采用遇油膨胀封隔器与增产滑套为核心工具的永久分段完井管柱组合,储层的成功分段为后期的找堵水、定点有效控水、分段改造提供了技术窗口,为高产气井可持续高效采气提供了技术支持和保障。     

阿姆河复杂气藏射孔、酸化、测试联作技术

针对阿姆河高温、高含硫复杂碳酸盐岩气藏A区低压井和B区高压井在作业过程中压井困难、井控风险高、储层二次伤害问题突出、资料录取困难等难题,开展了射孔、酸化、测试联作工艺研究。通过工具优选、工艺优化和现场试验,形成了两套适用于高温、高含硫和不同产量条件下的射孔、酸化、测试联作工艺,即适用于A区储层的低压井三联作工艺管柱(OMNI阀+LPR-N阀+RD阀)和适用于B区储层的高压井三联作工艺管柱(OMNI阀+RDS阀+RD阀)。该联作工艺在阿姆河复杂酸性气藏高、低压储层中共应用41口井,成功率100%,地质资料取全取准率100%,其中20余口井酸化后测试产量超过100×104m3/d,单层射孔、酸化、测试作业时间平均缩短15 d以上,大幅度降低了作业成本、缩短作业周期的同时,大大降低了复杂碳酸盐岩气藏完井作业期间的井控风险,该研究为类似气藏的完井配套工艺提供了技术借鉴。     

基于阵列声波测井评价致密砂岩储层地应力

以鄂尔多斯盆地东缘上古生界煤系气藏致密砂岩储层为例,对致密砂岩岩石力学性质及地应力进行综合研究及评价。获得动静态力学参数转换关系,利用压裂法计算地层地应力,其状态满足σ_hσ_Hσ_v,局部地质力学层呈现出较高的构造应力环境。通过引入修正系数C~*至Newberry模型中,实现对煤系致密砂岩储层水平方向最小主应力的预测。考虑到地应力的各向异性,引入非平衡结构因子U_b,对储层水平最大主应力进行测井评价。快横波方位分析结果表明,研究区上古生界气藏的水平最大主应力方向为NW向。     

多级增压起爆射孔技术的影响因素及敏感度分析

针对常规射孔技术在长夹层油井中存在传爆环节多、费用高和需要补射等问题,开展多级增压起爆射孔技术研究及应用。首先建立压力敏感度、套管剩余强度敏感度、温度敏感度、井深敏感度、敏感度曲率之间的关系式,在此基础上通过分析2005~2015年68起(3800~6000m)射孔作业井下复杂及事故案例可知:压力敏感度曲率在中浅井敏感度不强,在中深井敏感度明显增加复杂情况激增;套管剩余强度在中深井段曲率开始逐渐上升,进入超深井段上升明显,由于套管钢级在达到一定级别后不再和井深进行线性匹配,所以套管钢级不足成为导致剩余强度不足的主要原因;温度敏感曲率的主要上升阶段在深井和超深井阶段,温度160~220℃阶段开始逐渐暴露出爆炸药对温度的耐受度逐渐下降导致爆炸力度削弱严重,加之深井偶发井温梯度异常增高情况,也成为导致射孔不成功的加剧因素。在上述研究基础上,2013年中石油乍得项目首次成功应用多级增压起爆射孔技术,现场17井次应用油管替代夹层枪多级增压起爆射孔技术,平均节约射孔开支50%左右。     

激光流场测试技术在水力旋流器中的应用

介绍了7种流场测试技术（激光多普勒测速技术、相位多普勒粒子动态分析仪、二维粒子图像测速技术、立体粒子图像测速技术、全息粒子图像测速技术、层析粒子图像测速技术、体三维速度场测试技术）的基本工作原理和优缺点,分析了不同激光流场测试技术在水力旋流器流场测试中的测试细节、测试内容以及各自的优势和局限。     

纳米尺度下页岩储层气体渗流动态特征

页岩储层孔隙结构复杂,孔隙直径小,纳米级孔隙普遍发育,大量的页岩气是以吸附态储存在页岩中。页岩气开采时,由于地层压力的下降和吸附气解吸会引起孔隙结构改变,从而使页岩渗流特征产生动态变化,渗透率的大小也随之改变。利用Beskok-Karniandakis模型和Polanyi吸附理论并结合毛细管理论模型,建立了考虑应力敏感和吸附的页岩表观渗透率计算模型。利用该模型进行计算并分析了应力敏感和吸附对页岩表观渗透率的影响,计算得出：①应力敏感效应会明显降低页岩的表观渗透率。②当孔隙半径小于2 nm时,在开发初期压力较高(大于10 MPa)时,孔径越小,吸附气对表观渗透率影响程度越大; 在开发后期压力较低(小于6 MPa)时,孔径越小,滑脱效应和自由分子流动效应对表观渗透率增加程度越大。③当孔隙半径小于4 nm时,吸附对表观渗透率的影响占主导地位,当孔隙半径大于4 nm时,应力敏感对表观渗透率的影响占主导地位。     

土库曼斯坦酸性气田老井试气前的井筒腐蚀评估

土库曼斯坦右岸气田高温、高压,高含CO2和H2S,属酸性气田,老井封存时间较长,管柱腐蚀严重,试气前的井筒风险评估直接影响到试气作业方式、作业参数的选择及测试工作的安全性。通过研究腐蚀工况,开展现场测井获取全井段腐蚀剖面及室内实验获取腐蚀深度的精确数据,将二者数据有机结合,建立了套管在严重腐蚀情况下剩余强度的测定及校正方法,提高了现场试气的安全性。     

氢气输送管线开裂原因分析

目的对氢气管道内表面开裂原因进行分析,为同类型管道的失效提供参考。方法针对设计压力4.8 MPa、设计温度50℃并在1998年投用的氢气管道,观察其宏观形貌,通过拉伸试验和硬度测试分析其力学性能,并对其进行金相组织分析和扫描电子显微镜观察,通过能谱测试分析其腐蚀产物成分。结果管壁没有明显的腐蚀减薄。管壁整体力学性能符合标准,被测试样韧性较好,未发生材质劣化。基体微观组织为正常的铁素体+珠光体,组织分布均匀,三通及弯管处的焊缝区出现了部分马氏体组织,容易诱发硫化物应力腐蚀开裂的发生。管道内壁存在裂纹及点蚀坑,裂纹扩展较深,且存在分叉,是典型的应力腐蚀特征;点蚀坑有聚集现象,有形成微裂纹的趋势。管道内壁存在腐蚀产物,说明输送的介质不纯净;腐蚀产物中含硫元素,说明介质中含有硫化物等杂质。结论管道操作压力较高,结合其他应力与介质的共同作用,导致管道内壁发生了硫化氢应力腐蚀开裂。     

高浓聚合物黏弹性分析及驱油参数优化

基于高浓度聚合物黏弹性动态力学模型,利用RS600型流变仪测定了不同稀释条件下的高质量浓度聚合物溶液和聚合物溶液母液的黏弹性,分析各因素对高浓度聚合物驱油效果的影响,改进油田用聚合物溶液配制方法,开展相关高浓度聚合物驱油岩心流动实验.结果表明,通过提高水质和配制浓度可获得较好驱油效果.段塞组合注入时,提高第1段塞注聚合物质量浓度可有效封堵大孔喉,保证第2段塞转向进入中小孔喉驱替剩余油.现场应用发现,采用低相对分子质量、高质量浓度聚合物驱油方式可降低开采成本,获得较高注采收益比;结合室内实验研究证实,某油田矿场试验采用相对分子质量为2.5×107、质量浓度为3 000 mg/L的聚合物溶液,注入后油井综合水质量分数由96%降至80%,单井日增油最高达2.8 t,累计增油24 068 t.