国外陆上钻井废弃物处理技术

国外钻井废弃物管理遵循废弃物处理数量最少化、毒性最小化的“4R”原则,并以实现零排放为目标。目前国外常用的钻井废弃物处理方法包括回填、固化、井下回注、固液分离、生物处理和热处理等,在环境敏感性级别差异和不同类型钻井废弃物方面,对比了其适用的范围和优缺点,指出任何一种处理方法目前都很难实现零排放的目标,只有在源头控制毒害物质的使用才能从根本上解决钻井废弃物的环境污染问题。目前国内钻井废弃物处理方法仍比较单一,有必要制订石油钻井废弃物排放标准,加大钻井废弃物处理技术的研发投入。      

改性高铝水泥浆的负温硬化性能及其增强机制

针对负温环境下固井水泥浆水化反应减缓甚至停滞,导致固井施工难以进行的问题,开展了改性高铝水泥浆的硬化特性优化和早期强度的增强机制研究.在0,–10和–18℃温度下,进行了改性高铝水泥浆的凝结时间、流动度及抗压强度等性能对比试验,研究了负温环境下水泥浆关键性能的变化规律及与凝结时间调节剂SCEG之间的关系;在分析水化产物...     

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。     

非均质超厚活跃沥青层安全钻井技术探讨

Y油田开发过程中多口井钻遇Kazhdumi层超厚活跃沥青,沥青地层的非均质性、空间分布的不确定性给钻井施工带来极大挑战,钻井液污染、涌漏并发、硫化氢逸出等复杂情况导致多口井工程弃井,严重影响了Y油田的整体开发进度。根据已钻井实钻资料,从沥青层压力、连通通道、沥青特征及分布规律等方面研究了沥青层环境因素,分析了活跃沥青层处理难点。在此基础上,提出强化沥青层分布规律研究、优化调整井身结构和控压钻井技术配合沥青硬化处理等技术对策。分析认为,活跃沥青层地层压力当量钻井液密度1.58~1.65 kg/L;现有井身结构中沥青层所在井段裸眼段长,是治理活跃沥青侵害的主要难点。沥青硬化封固剂YHJ-6能将沥青软化点提高60℃以上,将其应用于现场能有效减少沥青侵入量,提高沥青环境中漏失通道的封堵效果。      

海洋天然气水合物地层钻井液优化实验研究

海洋天然气水合物（以下简称水合物）地层钻井过程中，钻井液侵入地层有可能造成水合物分解，进而引发井壁失稳等问题。为了破解上述难题，实验研究了甲烷水合物在不同分解方式下的分解规律，引入Peng-Robinson方程计算实验过程中甲烷气体摩尔数的变化，优化了钻井液抑制水合物分解评价实验方法，并利用该方法实验分析了动力学抑制剂DY-1和改性卵磷脂对水合物分解特性的影响规律，进一步优化出适用于水合物地层使用的水基钻井液。研究结果表明：①注冷溶液不卸压的方式是钻井液抑制水合物分解最佳的评价实验方法；②水合物动力学抑制剂DY-1和改性卵磷脂均可通过吸附在水合物表面阻缓传热传质来延缓水合物分解，可作为钻井液水合物分解抑制剂；③优化出的钻井液体系具有良好的低温流变性和抑制水合物生成及分解性能，同时具有良好的页岩抑制性和润滑性等，可以满足海洋水合物地层钻井液技术的基本要求。结论认为，该研究成果可以为我国水合物开发提供钻井液技术支撑。     

YD油田高渗灰岩储层水平井钻井液技术

YD油田水平井在高渗灰岩储层钻井过程中,存在井壁失稳、盐膏污染钻井液、井漏、井眼清洁效果差和摩阻高等技术难点.为解决这些技术难点,通过室内实验,优选了流性调控剂、抗盐降滤失剂,确定了复合润滑剂配方和封堵材料的组成,形成了强抑制高封堵乳液聚合物钻井液,并针对各开次钻遇地层的地质特征制定了钻井液维护与处理技术措施.性能评价表明,泥页岩在强抑制高封堵乳液聚合物钻井液中的滚动回收率达88.2%,线性膨胀率为18.2%;能抗5.0%NaCl、2.0%CaSO4和30%钻屑的污染,具有较好的防塌抑制效果与抗污染能力.该钻井液在YD油田S4井、S5井和S16井等3口水平井中进行了应用,钻井过程钻井液性能稳定,钻井施工顺利.与该油田其他22口水平井相比,钻井周期分别缩短5.2,6.3和7.8 d,渗漏量分别降低了12.5%,8.4%和13.2%,最大提升和下放阻力降低到150 kN之内.现场应用表明,强抑制高封堵乳液聚合物钻井液能有效解决YD油田高渗灰岩地层水平井钻井液技术难点,可以在该油田进行推广.      

SXJD-Ⅰ型低伤害暂堵修井液技术

为满足老油田修井需求、并兼顾储层保护,以KCl溶液为基液,通过优化屏蔽暂堵主剂、胶体保护剂及屏蔽暂堵辅剂加量,形成了SXJD-Ⅰ型低伤害暂堵修井液。室内评价表明:该修井液具有良好的滤失性和堵漏性能,暂堵颗粒可迅速被油井产出液中的油和水分解,缩短修井后的排水周期;岩心渗透率恢复率大于88.0%,较常规修井液渗透率恢复率大幅提高。SXJD-Ⅰ型低伤害暂堵修井液在胜利油田GU249井和哈萨克斯坦KKM油田301井、190井等3口井进行了现场应用,其封堵效果良好,能够满足修井作业需要,排水复产期缩短40.0%以上。研究表明,SXJD-Ⅰ型低伤害暂堵修井液的封堵和储层保护效果良好,具有推广应用价值。      

哈萨克斯坦SIPC油田开发主要问题与技术对策

哈萨克斯坦SIPC油田开发年限较长,储层地质特征存在较大差异,开发过程中存在注水效率低、储层无法自然投产且改造难度大、储层易受到伤害、出砂严重、钻井速度低且成本高、环空带压等问题。为此,在分析问题原因的基础上,基于油田特点和技术现状,制定了应用高效注水技术、携砂采油技术、高效钻井技术等成熟技术,研制智能储层保护剂及研究复杂砂岩可控穿层压裂技术的技术对策。现场应用表明,该油田采用制定的技术对策,提高了注水效率和储层压裂改造效果,解决了地层出砂问题,降低了储层伤害程度和钻井成本,实现了低油价条件下降本增效的目的,支撑了哈萨克斯坦SIPC油田项目的顺利实施。      

伊朗Y油田深井油套环空封隔液评价与优化研究

伊朗Y油田主力产层F油层属于典型的高温、高压、高产、有腐蚀性流体产出的油田。为了保障该油田的长效、高效、安全生产,需要对完井工艺及管柱保护进行防腐研究。采取完井时下入带封隔器的完井管柱,并在封隔器之上的油套环空注入防腐封隔液;室内对引进的2种环空封隔液体系进行了互溶性、高温稳定性、杀菌性等基础理化性能及对井下管材的腐蚀性的实验及评价。评价结果表明,CaCl_2型环空封隔液高温稳定性较差,浸泡腐蚀速率值高值为0.062 mm/a,电偶腐蚀速率值高值为0.078 mm/a,均大于设定的腐蚀速率值0.05 mm/a。而引进的Na Cl+KCl型环空封隔液高温稳定性较好,浸泡腐蚀速率值高值为0.014 mm/a,电偶腐蚀速率值高值为0.037mm/a,均低于设定的腐蚀速率值0.05 mm/a。鉴于此情况,对引进的CaCl_2型环空封隔液进行改进并优化设计,确定合适的CaCl_2型环空封隔液体系。优化设计后的CaCl_2型环空封隔液高温稳定性良好,浸泡腐蚀和电偶腐蚀速率值均低于设定的腐蚀速率值,综合性能达到了现场应用要求。     

泡沫水泥压力计算分析研究

泡沫水泥具有密度低、强度大、渗透率低、无游离液和防气窜等特点，主要用于长封固井段或低压易漏地层的固井施工。由于在泡沫水泥中含有气体，其中气体参数又是温度和压力的函数，因此在固井施工设计中不能采用常规固井理论进行相关计算。为此，根据实际固井施工模型，利用水力学知识与热力学原理建立了相应的计算模型，在对泡沫水泥密度和压力变化分析基础上，形成了适用于固井现场的泡沫水泥修正压力计算方法。详细阐述了施工模型的建模思路和求解过程，并通过修正压力计算值与采用数值方法求解的压力值对比，说明了该计算方法在误差范围内的正确性和可行性，能够为现场固井压力计算提供参考。