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煤层气储层损害机理及应对措施

煤炭学报 2014年第A01期39卷 158-163页

作者：杨恒林汪伟英田中兰中国石油集团钻井工程技术研究院北京100195 长江大学石油工程学院湖北荆州434023

针对山西沁水盆地南部中高阶煤储层,利用X射线衍射、溶剂抽提后质谱分析、扫描电镜、低温氮吸附和压汞法,测试了钻井液组分对煤岩有机分子结构、割理和基质孔隙的影响特征;开展了压力波动条件下,不同类型钻井液对煤储层应力敏感性、钻... 详细信息

针对山西沁水盆地南部中高阶煤储层,利用X射线衍射、溶剂抽提后质谱分析、扫描电镜、低温氮吸附和压汞法,测试了钻井液组分对煤岩有机分子结构、割理和基质孔隙的影响特征;开展了压力波动条件下,不同类型钻井液对煤储层应力敏感性、钻井液滤失量以及钻井液侵入后的储层损害的对比实验。分析认为减小煤层气储层损害需要综合考虑钻井液组分和钻井工程两方面因素,钻井液中淀粉类、纤维素类组分对煤岩的物理化学性质产生较大影响,压力波动是导致储层损害的主要推手。煤层气水平井钻井过程中,泡沫钻井液可以减少钻井液对煤储层的侵入量,清水钻井液侵入煤储层后的渗透率损害率最低,减小钻井压力波动是稳定井壁和保护储层重要工程措施。

关键词：煤层气储层损害钻井液压力波动

基于Hoek-Brown准则的深部煤层钻井坍塌压力弹塑性分析

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煤炭学报 2013年第1期38卷 85-90页

作者：张立松闫相祯杨秀娟田中兰杨恒林中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 中国石油集团钻井工程技术研究院北京100097

利用三轴压缩实验确定了沁水盆地平定区块深部煤岩在高围压条件下的弹塑性特征。以Hoek-Brown准则为极限平衡条件,提出了基于工程允许塑性区半径的深部煤层井眼坍塌压力弹塑性计算方法,得到控制深部煤层井壁坍塌的主要参数:煤岩地质强... 详细信息

利用三轴压缩实验确定了沁水盆地平定区块深部煤岩在高围压条件下的弹塑性特征。以Hoek-Brown准则为极限平衡条件,提出了基于工程允许塑性区半径的深部煤层井眼坍塌压力弹塑性计算方法,得到控制深部煤层井壁坍塌的主要参数:煤岩地质强度指标GSI值、非均匀地应力系数及工程允许塑性区半径。以平定区块PD-095井为例,分析了深部煤层坍塌压力弹塑性结果与弹性结果的差别,讨论了坍塌压力弹塑性结果随影响因素的变化规律。结果表明,当工程允许塑性区半径为井眼半径的1.5倍时,PD-095井坍塌压力弹塑性结果较Hoek-Brown准则、Mohr-Cou-lomb准则弹性结果分别降低6.52%,4.66%;随着工程允许塑性区半径的增大、地应力非均匀性的降低,井眼坍塌压力下降;坍塌压力与地质强度指标GSI值呈负乘幂函数关系。

关键词： Hoek-Brown准则深部煤层坍塌压力弹塑性塑性区半径

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盐穴储气库造腔工艺技术研究

现代地质 2008年第1期22卷 97-102页

作者：田中兰夏柏如中国地质大学工程技术学院

盐穴储气库以其独特的优势在世界范围的石油工业领域中受到越来越多的重视。以一定的形状在盐层内建造一个地下储气溶腔,是一项复杂的系统工程。结合我国在盐层建设储气库的特点,围绕造腔设计的腔体目标和实施工艺,对盐穴储气库造腔工... 详细信息

盐穴储气库以其独特的优势在世界范围的石油工业领域中受到越来越多的重视。以一定的形状在盐层内建造一个地下储气溶腔,是一项复杂的系统工程。结合我国在盐层建设储气库的特点,围绕造腔设计的腔体目标和实施工艺,对盐穴储气库造腔工艺技术进行了全面的论述。通过对储气库腔体形成过程的分析,从造腔工艺、腔体控制与检测方法等方面,提出了造腔井型、水循环方式、溶腔步骤、两口距调节方式、形状控制方法、顶板保护工艺、密封检测、腔体稳定性等多项技术,同时推荐了造腔管柱组合方式、注水流量确定方法和保持腔体稳定的措施,对盐穴储气库造腔设计和施工有一定的指导意义。

关键词：天然气储气库盐穴造腔参数优化

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金坛地区采卤井改造为储气井的固井技术

天然气工业 2008年第7期28卷 52-54页

作者：袁进平齐奉忠田中兰路立君黄威中国石油大学石油工程教育部重点实验室.北京中国石油天然气集团公司钻井工程技术研究院中国石油吉林油田公司勘察设计院

江苏金坛盐穴储气库6口采卤井改造为储气井的配套工程,针对该地区的地质特点、固井难点及西气东输对固井质量的要求,筛选出了具有良好抗盐性能的水泥浆体系,制定了建立人工井底的技术方案,形成了一整套适合该地区已有采卤井固井的配套... 详细信息

江苏金坛盐穴储气库6口采卤井改造为储气井的配套工程,针对该地区的地质特点、固井难点及西气东输对固井质量的要求,筛选出了具有良好抗盐性能的水泥浆体系,制定了建立人工井底的技术方案,形成了一整套适合该地区已有采卤井固井的配套措施。综合应用上述技术后,现场共施工6口井,经CBL/VDL测井及腔体密封性试压等4个环节的检测,均表明固井质量合格,盐层段固井质量优质,能满足以后储气的需要。

关键词：盐穴储气库盐水水泥浆完井套管固井质量

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采卤老腔改建储气库评价方法

天然气工业 2007年第3期27卷 114-116页

作者：田中兰夏柏如苟凤中国地质大学中国石油华北油田公司综合一处

开发与利用盐矿已形成的采卤老溶腔是快捷建成储气库的有效方式(除加快新腔的形成速度外)。利用老溶腔不但可以缩短建库时间,还可以减少盐穴储气库的建设成本。为此,在考虑储气库要求及老溶腔特点的基础上,提出了已有采卤老溶腔改建储... 详细信息

开发与利用盐矿已形成的采卤老溶腔是快捷建成储气库的有效方式(除加快新腔的形成速度外)。利用老溶腔不但可以缩短建库时间,还可以减少盐穴储气库的建设成本。为此,在考虑储气库要求及老溶腔特点的基础上,提出了已有采卤老溶腔改建储气库的地质条件和腔体条件,论述了评价已有采卤老溶腔所需要的工程施工项目,建立了一整套采卤老腔改建储气库的评价方法与分析技术,包括声纳检测数据分析技术、腔体力学稳定性评价方法、社会和经济效益评价内容等,并结合金坛盐矿的实例进行了论证。目前该方法已成功应用在西气东输盐穴储气库的老腔改造工程中。

关键词：盐穴气库评价方法检测技术采卤老溶腔西气东输

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煤层气水平井钻井过程储层损害机理

煤炭学报 2012年第1期37卷 91-95页

作者：岳前升邹来方蒋光忠田中兰胡友林黄志强长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434023 中国石油集团钻井工程技术研究院北京100195 长江大学石油工程学院湖北荆州434023

以山西沁水盆地山西组3号煤层为研究对象,对羽状水平井钻井过程可能发生损害煤储层因素如钻井液固相、水敏损害、应力敏感性、毛细现象、结垢和聚合物堵塞等进行了实验研究。结果表明,山西沁水盆地3号煤层孔隙度和渗透率均较低,煤层黏... 详细信息

以山西沁水盆地山西组3号煤层为研究对象,对羽状水平井钻井过程可能发生损害煤储层因素如钻井液固相、水敏损害、应力敏感性、毛细现象、结垢和聚合物堵塞等进行了实验研究。结果表明,山西沁水盆地3号煤层孔隙度和渗透率均较低,煤层黏土矿物含量较高,水敏损害、结垢、钻井液固相侵入和聚合物堵塞是水平井钻井过程中造成煤储层损害的主要因素。使用合适矿化度、密度和具有防垢功能的钻井液以及可解除的钻井液处理剂是煤层气水平井钻井过程保护煤储层的有效措施。

关键词：煤层气沁水盆地羽状水平井钻井液地层损害敏感性

采卤盐矿老溶腔改建为地下储气库工程技术研究

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石油学报 2007年第5期28卷 142-145页

作者：田中兰夏柏如申瑞臣路立君袁光杰中国地质大学工程技术学院北京100083 中国石油集团钻井工程技术研究院北京100097

将采卤盐矿的老溶腔改建为储气腔体是西气东输储气库建设的重要组成部分,其中老腔改造工程技术则是建库的关键。根据储气库建库的要求与标准,对老腔改建储气库方案进行了分析与评估,并确定了最优方案,同时对方案中的长井段套管套铣工艺... 详细信息

将采卤盐矿的老溶腔改建为储气腔体是西气东输储气库建设的重要组成部分,其中老腔改造工程技术则是建库的关键。根据储气库建库的要求与标准,对老腔改建储气库方案进行了分析与评估,并确定了最优方案,同时对方案中的长井段套管套铣工艺、腔体密封性检测方法等关键技术进行了实际应用,取得了较好效果。将采卤溶腔改建为储气库,大大加快了地下储气库的建设,减少了建库投资。

关键词：地下储气库采卤溶腔改造技术西气东输工程密封性检测方法

深井复杂地层钻前地应力不确定性的置信度分析

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中国矿业大学学报 2014年第4期43卷 666-671页

作者：张立松闫相祯杨秀娟田中兰王欣中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 中国石油集团钻井工程技术研究院煤层气与储库研究所北京100097 中国石油集团科学技术研究院廊坊分院压裂中心河北廊坊065007

利用测井约束地震反演方法构建待钻井测井曲线,结合组合弹簧模型分析其水平主应力,并引入概率统计方法,提出了一定置信度水平下的深井复杂地层钻前地应力不确定性分析方法.以待钻深井MS1井为例进行复杂地层地应力的不确定性分析.结果表... 详细信息

利用测井约束地震反演方法构建待钻井测井曲线,结合组合弹簧模型分析其水平主应力,并引入概率统计方法,提出了一定置信度水平下的深井复杂地层钻前地应力不确定性分析方法.以待钻深井MS1井为例进行复杂地层地应力的不确定性分析.结果表明:置信度水平为90%时的MS1井最大,最小水平主应力梯度区间为[2.89,3.05]MPa/100 m,[2.38,2.45]MPa/100m;MS1井4 000 m处的主应力实测值在置信度水平为90%的主应力分布区间内;置信度水平越高,地应力分布区间越大,其不确定范围越大;反之,地应力不确定范围缩小,其可信程度也随之降低.

关键词：复杂地层地应力不确定性置信度概率分析

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基于可靠性方法的储层钻井坍塌压力分析

石油学报 2012年第3期33卷 477-482页

作者：张立松闫相祯田中兰杨恒林杨秀娟中国石油大学储运与建筑工程学院山东青岛266580 中国石油集团钻井工程技术研究院北京100097

结合可靠性方法及Hoek-Brown准则,推导出了煤层钻井坍塌压力的可靠度计算公式,选取了控制煤层井壁坍塌的随机变量,并采用室内实验方法确定随机变量的Weibull分布类型。以沁水盆地ZP-01井为例,分析了坍塌压力可靠度结果与Hoek-Brown准则... 详细信息

结合可靠性方法及Hoek-Brown准则,推导出了煤层钻井坍塌压力的可靠度计算公式,选取了控制煤层井壁坍塌的随机变量,并采用室内实验方法确定随机变量的Weibull分布类型。以沁水盆地ZP-01井为例,分析了坍塌压力可靠度结果与Hoek-Brown准则定值法结果和Mohr-Coulomb准则定值法结果的差别,讨论了坍塌压力可靠度结果与随机变量个数及变异系数的关系。结果表明,ZP-01井坍塌压力的可靠度结果分别较Hoek-Brown准则定值法结果和Mohr-Coulomb准则定值法结果提高2.77%和4.82%;可靠度结果与随机变量变异系数呈非线性正相关关系;随机变量个数减少,可靠度预测结果略有减小。定值法相对偏小的坍塌压力预测结果使得ZP-01井551.45～552 m煤层段发生井壁坍塌,而可靠度预测结果大于定值法,这表明可靠度方法可以进一步提高煤层坍塌压力的预测精度。

关键词：坍塌压力可靠性方法 Hoek-Brown准则 Weibull分布定值法