南海西部高温高压高含CO_2井测试技术实践

南海西部从2010年至2014年,累计完成了9口井的高温高压测试作业,目的层平均深度4000m,地层压力53~72.8MPa,地层温度130~167℃,测试时现场测得最高二氧化碳含量为78%,属于高温高压高含二氧化碳井。在测试过程中遇到的测试工具密封圈失效、关井中封隔器泄露、压井中测试液沉淀等问题。通过优选测试管柱结构、测试工具密封材质、优化油管及测试液性能,在一定程度上解决了高含二氧化碳测试带来的问题,并在南海西部后续高温高压高含二氧化碳井的测试过程中得到成功应用,并且为后续超高温高压井测试技术,积累了经验,奠定了坚实的技术基础。     

海上油气田油套管用材110Cr13S适用性研究

为评价110Cr13S油套管钢在海上油气田开发工程中的适用性,采用暴露腐蚀试验、原位电化学测试、应力腐蚀测试研究了110Cr13S钢在模拟深水油气田井下高温、高压、CO₂与H₂S共存腐蚀环境中的腐蚀行为。利用扫描电镜、能谱仪、电化学工作站、慢应变速率拉伸试验机测试了110Cr13S油套管钢在温度为129.5℃,H₂S分压为358 Pa以及CO₂分压为2.754 MPa条件下的腐蚀形貌、腐蚀产物成分、电化学行为及慢应变速率拉伸曲线。结果表明：在模拟深海油气田井况条件下,110Cr13S钢的平均腐蚀速率为0.004 4 mm/a,试样表面生成了结构致密完整的钝化膜,具有较好的耐蚀性和优异的抗硫化物应力腐蚀开裂性能,110Cr13S油套管钢适用于深水、高温、高压、CO₂与H₂S共存条件下的油气井开发油套管选材。     

油管悬挂器U形金属圈密封性能研究

在油气开采向深水、高温、高压环境发展的大趋势下,密封技术决定了水下生产系统的可靠性和安全性。 设计了一种水下油管悬挂器出油口处U形金属圈,以密封性能和结构强度2个评判指标来评定金属密封圈的性能。参考AMSE Ⅷ-2中的结构塑性垮塌分析和局部失效的分析方法,结合有限元数值模拟研究U形金属圈在1.5倍额定工作压力的测试压力下的密封性能和结构强度。结果表明:在预紧和生产工况下,U形金属圈的密封性能满足设计要求,其接触唇有效接触宽度上的接触压力均满足预紧比压和工作比压要求。在测试工况下,密封圈整体结构满足防止塑性垮塌和局部失效评定的要求,但密封圈接触唇处易发生局部失效,应重点设计其接触唇的圆弧曲率半径。     

南海油气勘探开发特点与展望

近年来,油气工业发展迅速,国内外的海上油气工艺均取得了新的突破,从陆地、岛屿向浅水区域,深水区域发展,面对的作业环境改变,也面临了新的挑战,中国的海洋油气勘探开发机具发展呈现多样化,深水区域相继成功投产了多个油气田,本文回顾了我国海上勘探开发作业机具特点,分析了国内外海洋油气田生产模式,总结了从浅水走向深水勘探开发作业面临的挑战,展望了未来海洋石油发展方向。     

苯基和苯甲酰基硫脲在盐酸中的缓蚀性能和机理分析

为了深入理解硫脲基酸化缓蚀剂的缓蚀作用机制,提高硫脲基缓蚀剂在酸化开发过程中的应用效果,利用腐蚀失重实验、扫描电子显微镜、量子化学计算研究了两种硫脲衍生物苯基硫脲（PHTU）和苯甲酰基硫脲（BOTU）在15%HCl溶液中对20#钢的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明,PHTU和BOTU对20#钢在15%HCl溶液中均有较好的缓蚀效果。加量为2 mmol/L时,钢片表面形成的较为致密完整的腐蚀产物可抑制腐蚀性介质与钢基体的接触,缓蚀率可达83%以上,且由于BOTU分子中C=O双键的存在,BOTU的缓蚀性能优于PHTU。PHTU和BOTU在钢表面的吸附均符合Langmuir吸附模型,吸附方式为物理吸附和化学吸附共存的混合吸附。量子化学计算结果表明,缓蚀剂分子中的反应活性位点主要分布在C=S双键、C—N键及BOTU的C=O双键上。其中,N原子被酸液质子化后可与钢表面通过静电引力形成物理吸附;高电子云密度的C=S键、C=O键及苯基可提供电子与铁原子的空d轨道,通过配位和反馈键形成化学吸附,进而稳定吸附在金属表面形成保护膜,抑制腐蚀进程。     

海上探井压裂测试管柱研究与应用

海上探井压裂测试作业日渐增多,压裂测试管柱关系到压裂作业安全、地层资料的求取,压裂测试管柱设计是海上探井测试作业的重要一环。综述了海上单层压裂测试包括管柱常规型压裂测试管柱及改良型压裂测试管柱的优缺点,分层压裂测试管柱包括滑套封隔器分层压裂管柱、电缆桥塞分层压裂管柱优缺点,及关键工具作用原理和关键作业流程。以上这些压裂测试管柱均成功应用于海上压裂作业和设计中,为海上压裂测试管柱的选择提供参考。