钻孔法主动穿刺在鸡蛋壳地层插桩中的应用

钻孔法主动穿刺是一种对鸡蛋壳地层进行钻孔,破坏其原本地层结构,使得自升式钻井平台插桩就位时桩靴可以直接刺穿鸡蛋壳地层就位于更稳定的地层表面,消除穿刺风险的作业模式。本文基于HYSY943平台就位恩平10-2区块利用钻孔法主动穿刺鸡蛋壳地层的实际案例;收集现场实际作业资料,对比钻孔前后海底地貌和浅剖调查结果,对应钻孔区域海底硬地层反射明显消失,证明钻孔施工有效破坏了鸡蛋壳地层,消除了后续插桩作业穿刺风险。研究成果可作为钻孔法主动穿刺成功应用案例经验,为我国自升式钻井平台就位“鸡蛋壳地层”钻孔法主动穿刺方案设计提供相关指导,助力油气安全高效开发。     

大牛地气田DK27井水合物预测与防治研究

在天然气开采及储运过程中，水合物会导致井筒堵塞、气井停产、管道停输等严重事故。针对大牛地气田DK27井在水合物防治方面存在的问题，结合实际注醇量和水合物生成条件模型，分析了地面环境温度为12 ℃和-25 ℃两种情况下井筒中水合物的生成情况。分析发现DK27井所在地区气温较高时，甲醇大量浪费；但温度较低时注醇量又不够，从而导致了水合物堵塞情况的发生。认为一年四季采用相同的注醇量是不科学的，应结合四季和昼夜气温变化来调整甲醇的加入量。进而对一年中各个月份防治水合物所需注醇量进行了相应计算和改进，为现场实践提供技术指导。     

规模化主动穿刺在南中国海的应用

一些海底土层表面上看起来很硬,但实际上只是薄薄的一层“硬壳”,而下面却很软,这种地层可以形象地比作“鸡蛋壳”地层。如果在这种地层上进行自升式钻井平台插桩就位作业,就会发生倾覆的风险。因此,在施工之前要弄清地质情况,通过打钻、采样等手段,将“鸡蛋壳”地层破坏掉,确保工程设施的安全。     

高温高压井固井水泥浆体系研究

高温高压环境易对固井水泥浆性能产生较大的影响,引起水泥石强度衰退、添加剂失效等问题。针对高温固井对水泥浆的要求,研究了水泥浆关键添加剂材料,构建了抗高温固井水泥浆体系,并对水泥浆性能进行评价。实验结果表明,研究的高温降失水剂、缓凝剂、分散剂、加重剂能有效降低水泥浆的失水量,调节水泥浆的稠化时间和流变性,提高水泥浆的密度。使用研究的添加剂材料构建的抗高温高密度水泥浆体系在高温环境下常规工程性能良好,满足固井施工的要求,且水泥浆的高温强度稳定性好。研究结果可为高温固井作业提供技术支持。     

砂砾岩地层卡钻风险分析及预防措施

砂砾岩地层埋深浅、胶结程度低,钻进过程中存在较大风险;通过对砂砾岩地层特点及实际作业过程中出现的问题进行分析,发现砂砾岩层钻进主要存在井壁坍塌造成卡钻、憋泵或者大排量循环导致地层漏失、丛式井表层定向作业防碰与防卡并存、排量控制难度大等风险;为降低砂砾岩地层钻进风险,需采取简化钻具组合、优化钻井液性能、合理选择钻进参数、优化作业程序等措施。     

无固化剂水性树脂提高固井水泥石抗腐蚀性能

含CO₂油气井、CO₂地质封存井等特殊工况对水泥石的抗腐蚀能力要求高。为提高固井水泥石的抗腐蚀能 力,选择了一种无固化剂水性树脂作为防腐材料,分析了水性树脂提高水泥石的防腐能力和作用机理。结果表 明,树脂可有效提高水泥石的抗腐蚀能力。腐蚀28 d 后,水性树脂掺量15%的水泥石腐蚀深度比空白水泥石下 降了68.7%,腐蚀后的抗压强度比未腐蚀的下降了12.8%。树脂掺入水泥浆不仅降低了水泥石的渗透率,而且降 低了水泥石的大孔径体积,增大了CO₂水溶液腐蚀的流动阻力。树脂掺入水泥浆后减少了水泥石腐蚀产物的形 成。掺入树脂的水泥石微观结构致密程度更高,内部存在的膜状物质提高了腐蚀反应的惰性。无固化剂水性树脂 通过降低碱性水化产物形成、提高酸性流体渗入阻力以及增强腐蚀反应惰性多种方式提高水泥石的抗腐蚀能力。     

低密度弹韧性固井水泥浆体系研究

为构建适用于复杂井(如二氧化碳回注井、储气库井)固井作业的低密度弹韧性固井水泥浆体系,研究了水泥浆关键添加剂材料,并对水泥浆体系的性能进行了评价。结果表明,减轻剂、弹韧剂、降失水剂、缓凝剂和增强剂可以调节水泥浆的密度、弹韧性、失水量、稠化时间和强度性能,可应用于构建高性能低密度柔性水泥浆体系。水泥浆性能评价表明,在不同温度下,水泥浆流变性在300 r/min时的读数小于300,流变性好,失水量小于50 mL,稠化时间大于3 h。水泥浆在不同温度下养护24 h后的抗压强度均大于18.2 MPa,弹性模量最低为5.8 GPa,抗冲击强度均大于2.04 kJ/m²。构建的低密度柔性水泥浆体系具有较好的性能,可应用于固井作业。     

CCUS井工况下不同引晶材料对水泥石裂缝自愈合过程的影响

为了尽快实现碳中和的目标，二氧化碳捕获、利用和封存(Carbon Capture,Utilization and Storage——CCUS)技术不可或缺。由于CCUS高温高压的环境引起较大的应力和温度波动，水泥环易形成裂缝对CO₂的安全封存造成威胁。以碳酸钙晶须和氧化石墨烯作为引晶材料诱导水泥石裂缝表面碳化结晶，并研究其对水泥石裂缝自愈合进程的影响。实验结果表明，经过碳化自愈合反应不同的龄期后，分别掺入碳酸钙晶须和氧化石墨烯水泥石的抗压强度均高于空白水泥石。μ-CT的结果分析表明，掺入碳酸钙晶须和氧化石墨烯的水泥石裂缝体积的自愈率分别为55.24%和74.60%，要高于空白水泥石的18.32%；水泥石裂缝表面物相分析表明，随着碳化时间的增加，掺入引晶材料水泥石裂缝表面的CaCO₃晶体含量高于空白水泥石。由此说明碳酸钙晶须和氧化石墨烯作为引晶材料可提高水泥石裂缝在CCUS工况下的碳化自愈合能力。     

海上油基钻屑锤磨式热解析处理装置的工业化应用

锤磨式机械加热方式在处理效果、能耗、处理量方面具有综合优势，选定锤磨式热解析技术作为海上油基钻屑的处理技术。制定锤磨式热解析处理装置的技术路线，提出了装置工业化应用要求，介绍装置在加工制造过程中满足工业化应用的保障措施。装置陆续开展厂内、出海前陆地、海上平台3个阶段的试验，成功实现工业化应用。