深水钻井气体沿井筒上升的膨胀规律

深水钻井井筒温度场与陆地钻井井筒温度场不同,而气体沿井筒上升的膨胀规律与温度密切相关,为了更好地进行深水钻井井控,需要求出深水钻井井筒温度场,并在此基础上分析深水钻井过程中气体沿井筒上升的膨胀规律。根据能量守恒定律和真实气体状态方程建立了深水钻井井筒温度场和气体膨胀计算模型,并利用所建立的模型分析了深水钻井时气体沿井筒上升的膨胀规律:气侵发生在井底时,循环期间的气体膨胀明显大于非循环期间的气体膨胀,井深越深两种工况的差别越明显;无论是循环期间还是非循环期间,钻井液密度越小,气体膨胀越明显;气侵发生在隔水管底部时,非循环期间的气体膨胀大于循环期间的气体膨胀,与气侵发生在井底情况相反;气侵速度一定,溢流到达某井深时,非循环期间的溢流体积比循环期间的大。     

考虑孔喉与流体分子相互作用及毛管力的相平衡计算

在致密气藏或者页岩气藏中,纳米级孔喉与流体的相互作用会影响到气相的凝析与蒸发,从而影响流体露点压力和泡点压力的计算。考虑到纳米孔喉与流体分子的相互作用,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用的状态方程以及相关逸度方程。基于该状态方程和逸度方程,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用和毛管力影响的相平衡计算方法。通过对甲烷、丁烷和辛烷混合物的相平衡计算发现,当孔喉直径小于10 nm时,孔喉与流体分子的相互作用对状态方程的影响显著,孔喉与流体分子的相互作用使得相包络线缩小,露点压力降低,泡点压力增大。毛管力作用使得露点压力降低,且孔喉越小,露点压力下降越显著。通过该研究更深入地认识到纳米孔喉对流体相态的影响。     

恒进气量欠平衡钻井方式气侵特征及井口压力控制研究

欠平衡钻井打开储层后,随着打开储层的厚度不断增加,储层进入井筒中的气体不断增加,引起井口含气率剧烈变化,从而造成井底压力的失控。计算了欠平衡钻井期间不同井深含气率的变化,分析了不同进气量和井口回压对井筒含气率的影响;在考虑井口回压对井底压力增加值影响的情况下,得到欠平衡钻井打开储层期间恒进气量时井口回压的计算方法。结果表明:井筒中的气体在井口处急剧膨胀,井口回压对井口段气体含气率影响很大,对500 m以下井段含气率影响很小;在恒定进气量下,打开储层厚度越大,井口回压越大,井筒恒进气量越小,需施加的井口回压越大。     

高精度全压力全温度范围天然气偏差系数解析计算模型

天然气偏差系数是气藏储量计算和气藏动态分析中必不可少的基本参数。针对目前工程上利用的计算天然气偏差系数单个计算模型适用的压力范围很小、需要迭代才能计算、精度偏低情况,建立了一种高精度、全压力、全温度范围天然气偏差系数解析计算模型——LXF-RMP模型。该模型适合压力范围0~140 MPa,较其他计算模型计算方便,利于手工或计算机编程计算。相对误差大多在1%以下,由此分析得出,LXF-RMP模型在全压力、全温度范围的精度很高。     

井场硫化氢传感器优选及安装位置研究

针对三高气田钻完井过程中硫化氢气体泄漏扩散和传感器检测问题,采用计算流体力学方法对井场泄漏的硫化氢气体在小范围内的分布进行模拟和分析,对气流与传感器入口夹角和气流速度对传感器输出值进行实验分析,从而优选传感器安装位置和安装方法。结果表明：在有风情况下,硫化氢气体在泄漏口小范围内主要分布在泄漏口下方向位置;根据硫化氢气体在气体中的扩散规律和不同检测点的检测环境,得出不同检测点传感器类型和安装高度。     

致密油藏微量气气水交替注入参数的设计方法

致密油藏中孔喉狭小,且非均质性很强,油水两相间形成较高的毛管阻力,水驱过程中水相将首先突破毛管压力较小的大孔道。随着大孔道的连续性被突破,一个水窜通道将逐渐形成,之后注入的水将沿着水窜通道流动而失去驱油作用,若储层中存在微裂缝该现象更明显。研究致密油藏储层孔隙结构及水驱过程可能的毛管压力分布,针对气水交替中油气水毛管压力压降特征,提出了注入微量气段塞及大量水段塞调堵致密油藏天然裂缝及较大孔隙的气水交替法,设计了一种新的微量气注入实验,并且从注入强度、注入周期和注入次数3个方面进行优化,预测采收率的变化。研究表明,采用微量气气水交替法对致密油藏水驱水窜后提高开发效果是有效的。     

深水钻井平台黑匣子技术研究

深水钻井井喷失控事故之后,钻井参数等相关数据是事故分析最可靠的依据,完整保留钻井期间相关参数对事后研究事故原因和技术改进有重要意义.通过调研相关参数记录和获取技术,研究深水钻井期间钻井及海洋环境等相关数据记录装置(黑匣子).该装置可安装于海上钻井平台,应用于未来的深水钻井安全保障.     

低渗透气藏产水气井两相产能方程研究

基于低渗透气藏渗流理论和质量守恒原理,建立考虑拟启动压力降和气水高速非达西效应的低渗透气藏气水两相产能方程。该方程提出了拟启动压降的概念,可分析不同气水比下储层流动含水饱和度、平均含水饱和度以及储层中相对渗透率的分布和含水饱和度对拟启动压降的影响,从而得到低渗透气藏气水两相流稳定流入动态曲线和不同气水比下的气井产能变化规律。实例研究发现,气井产能随着水气质量比的增大而减小,满足近似的对数关系。当水气质量比与井底流压不变时,储层流动含水饱和度和拟启动压降随着与井眼距离的增大而增大。并且气井水气质量比越大,储层平均流动含水饱和度越大而拟启动压降越小。该研究     

PAC-PAM联用研究进展综述

在废水、废渣处理等领域,PAC和PAM作为常用的絮凝剂和助凝剂已经取得了广泛应用。本文介绍了在不同领域中PAC-PAM联用的使用效果和研究现状,简述了不同研究人员对二者联用的认识和观点,综合分析了不同实验条件和现场情况下PAC-PAM的使用要求和原则。根据综述的内容和分析结果,指出了PAC-PAM应用于多种工况的内在原理,指出PAC与PAM的联用也同样有着缺陷,其应用方式、投加量等需根据具体情况进行决策。     

硬顶法井控技术研究

对于含硫油气井及钻头不在井底等情况下发生的溢流,不能采用常规压井方法压井,需采用硬顶压井法重新建立井内压力平衡,而建立硬顶法压井参数计算模型及分析硬顶法压井过程中井口套压的变化规律,有助于硬顶法压井成功实施。在分析适用硬顶法压井适应性的基础上,建立了硬顶法压井参数计算模型和井口套压计算方法,分析了井筒内气体体积和压井液排量对井口最大套压的影响。结果表明:储层渗透率大于30 mD、裸眼段长度较短和井口承压能力较高的情况适合使用硬顶法;井筒内气体含量越高,硬顶过程中井口套压越高;压井过程中压井液的排量越大,井筒内的摩阻越大,且气液两相进入储层所需要的压力越大。分析计算结果可为现场实施硬顶法压井提供理论支持。