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准噶尔南缘深井机械比能分析与钻井参数优化

西南石油大学学报（自然科学版） 2021年第4期43卷 51-61页

作者：路宗羽徐生江蒋振新田龙钟尹明中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834002

准噶尔盆地南缘深部地层具有埋藏深、岩石抗压强度高、可钻性差等特点,导致复杂情况多、钻井周期长,单井平均钻井周期335 d,深部地层平均机械钻速在2 m/h以下,提高机械钻速是南缘深部地层钻井的迫切需求和巨大挑战。针对南缘深部地层复... 详细信息

准噶尔盆地南缘深部地层具有埋藏深、岩石抗压强度高、可钻性差等特点,导致复杂情况多、钻井周期长,单井平均钻井周期335 d,深部地层平均机械钻速在2 m/h以下,提高机械钻速是南缘深部地层钻井的迫切需求和巨大挑战。针对南缘深部地层复杂条件,建立井口载荷与钻头载荷之间的关系,分析螺杆钻具输出特性,推导复合钻井机械比能模型。以HT1井五开Φ190.5 mm井段实钻数据为基础,针对不同地层分析南缘深部地层机械比能与机械钻速之间的关系,优选钻井方式,确定合理的钻井参数范围。机械比能分析表明,连木沁组对转速不敏感,推荐采用常规钻井方式并适当增加钻压;胜金口组和呼图壁河组推荐采用复合钻井,适当提高钻压;清水河组和喀拉扎组扭冲提速效果不明显,建议尝试新型提速工具,考虑尝试高钻压、适当转速的参数组合。研究结果可为后续南缘深部地层提高钻速提供参考。

关键词：机械比能深部地层螺杆钻具参数优选复合钻井

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准噶尔南缘膏泥岩地层井壁失稳机理

科学技术与工程 2017年第28期17卷 194-199页

作者：徐生江刘颖彪戎克生叶成马超苏超中国石油天然气股份有限公司新疆油田公司工程技术研究院克拉玛依834000 长江大学石油工程学院油气钻采工程湖北省重点实验室武汉430100

准噶尔盆地南缘山前安集海河组和紫泥泉子组地层钻井过程中易发生遇阻、卡钻、井漏等井下复杂事故。为研究这两组地层井壁失稳的原因,从岩心的黏土矿物组分、微观结构、力学性能、分散膨胀性能的角度,同时结合典型井的测井等数据,研究... 详细信息

准噶尔盆地南缘山前安集海河组和紫泥泉子组地层钻井过程中易发生遇阻、卡钻、井漏等井下复杂事故。为研究这两组地层井壁失稳的原因,从岩心的黏土矿物组分、微观结构、力学性能、分散膨胀性能的角度,同时结合典型井的测井等数据,研究地层的坍塌压力和破裂压力的当量密度,综合分析井壁失稳机理。研究认为:安集海河组和紫泥泉子组地层均具有黏土含量高(30%)、伊/蒙混层含量高(57%)且混层比高(55%)的特点,电镜扫描显示岩心表面含有大量伊/蒙混结构,因此,钻井液滤液依靠压差和毛细管作用侵入地层是造成地层非均匀水化膨胀是地层失稳的主要原因;岩屑的回收率和膨胀率结果可见地层具有高分散高膨胀的特点,极易造成井壁坍塌及钻井液性能恶化;岩心实验显示岩心抗压强度较低,经水基钻井液浸泡后破碎或者产生裂纹,油基钻井液浸泡抗压强度下降,说明岩心本身的抗压强度低也是地层不稳定的本质原因;另外,地层孔隙压力高,钻井液安全密度窗口窄,钻井液密度控制不当也是导致地层失稳(漏失和坍塌)的重要原因。

关键词：准噶尔盆地黏土矿物伊蒙混层电镜扫描 X射线衍射井壁失稳

油基钻井液引起油藏岩石润湿性改变的评价新方法

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钻井液与完井液 2014年第1期31卷 54-56,99页

作者：戎克生柯贤贵徐生江范劲赵姗姗鄢捷年新疆油田公司工程技术研究院中国石油大学(北京)石油工程学院

介绍了国内外常用的油藏岩石润湿性评价方法及各自的优缺点,然后提出了一种定量评价的新方法,即经改进的接触角测定法,该方法分别使用光滑的石英玻片和经抛光的方解石晶片替代典型砂岩和碳酸盐岩的岩石表面,并用各种不同的钻井液对其表... 详细信息

介绍了国内外常用的油藏岩石润湿性评价方法及各自的优缺点,然后提出了一种定量评价的新方法,即经改进的接触角测定法,该方法分别使用光滑的石英玻片和经抛光的方解石晶片替代典型砂岩和碳酸盐岩的岩石表面,并用各种不同的钻井液对其表面进行处理后,测定蒸馏水水滴的接触角,以评价钻井液引起润湿性改变的程度。测定实例表明,其数据合理,可定量评价钻井液引起润湿性改变的程度。与传统的Amott法和USBM方法相比较,该方法的特点是不需储层岩心样品,更适合在探井中使用,且操作简便、耗时短,为油基钻井液配方优化提供了评价手段。

关键词：油基钻井液润湿性改变储层损害接触角法

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准噶尔盆地砂砾岩气层钻井中的储层保护技术

天然气工业 2012年第2期32卷 63-66,118页

作者：戎克生李建国徐生江左丞罗亮于永生薛连云中国石油新疆油田公司勘探开发研究院中国石油新疆油田公司开发公司

天然气钻井油气层保护常采用屏蔽暂堵技术配合防水锁剂的方法,但准噶尔盆地滴西、石南、莫北等气田钻井过程中采用的架桥粒子和可变形填充粒子颗粒粒径偏粗,在气层钻进过程中只有较少的超细颗粒能嵌入储层的井壁表面,致使屏蔽暂堵效果... 详细信息

天然气钻井油气层保护常采用屏蔽暂堵技术配合防水锁剂的方法,但准噶尔盆地滴西、石南、莫北等气田钻井过程中采用的架桥粒子和可变形填充粒子颗粒粒径偏粗,在气层钻进过程中只有较少的超细颗粒能嵌入储层的井壁表面,致使屏蔽暂堵效果不理想。为此,通过分析该区储层的岩性、物性,结合目前气层保护技术及气层主要伤害因素研究成果,优选出了适合中国石油新疆油田公司目标区块气藏保护的架桥粒子、变形粒子及其粒子级配;同时,基于对气层储层岩石的润湿性、自吸现象,以及储层水锁效应伤害及抑制的研究成果,还开发出表面活性更高,适合该区现场常用的4种钻井液体系的防水锁助排剂,可使清水的表面张力降至22mN/m,钻井完井液滤液的表面张力降低到35mN/m以下。上述组合在滴西12井区的滴204、滴205、滴206等7口井的现场实际应用效果较好,储层岩心污染后渗透率恢复值均超过80%。

关键词：准噶尔盆地砂砾岩气藏钻井液完井液储层保护屏蔽暂堵防水锁渗透率恢复值

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准噶尔盆地车排子火山岩地层防漏堵漏技术

油田化学 2022年第2期39卷 216-221页

作者：徐生江鲁铁梅戎克生姚旭洋叶成中国石油新疆油田工程技术研究院新疆克拉玛依834000

准噶尔盆地车排子区块的裂缝形态复杂,石炭系地层较为发育的裂缝造成地层易塌易漏,一次性堵漏成功率较低。在充分考虑车排子火山岩地层工程地质特征的基础上,开展防漏堵漏体系的研究。室内将广覆盖高效防漏堵漏剂(Heseal)、粒状纤维(FiB... 详细信息

准噶尔盆地车排子区块的裂缝形态复杂,石炭系地层较为发育的裂缝造成地层易塌易漏,一次性堵漏成功率较低。在充分考虑车排子火山岩地层工程地质特征的基础上,开展防漏堵漏体系的研究。室内将广覆盖高效防漏堵漏剂(Heseal)、粒状纤维(FiBall)和复合纳米材料(Namaterial)加入现场钻井液中制得堵漏浆,研究了堵漏浆对砂床和裂缝的封堵效果,采用模拟转向和返吐的方式评价堵漏浆在不规则地层裂缝中的转向封堵能力和返吐趋势。结果表明,Heseal、FiBall和Namaterial的最佳复配比为6∶3∶1。3种堵漏材料对现场钻井液流变性和滤失性的影响较小。堵漏浆对砂床与裂缝的封堵效果及转向性能较好,防漏堵漏效果良好,满足车排子地区复杂裂缝形态下的防漏堵漏要求。

关键词：火山岩裂缝堵漏返吐车排子区块

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油基钻井液含油钻屑水射流除油技术

钻井液与完井液 2014年第6期31卷 39-42,98页

作者：王勇鄢捷年李志勇徐生江韦火云李鸿飞中国石油大学石油工程教育部重点实验室中国石油集团渤海钻探第四钻井工程分公司中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室新疆油田公司工程技术研究院

针对某油田含油钻屑深度除油的难题,进行了污染物分析,开发了含油钻屑水射流除油技术。通过用水分测定器测定主要成分含量,用微波消解—电感耦合等离子体质谱法测量重金属含量,对含油钻屑进行分析,得出主要污染物为油类。通过研究不同... 详细信息

针对某油田含油钻屑深度除油的难题,进行了污染物分析,开发了含油钻屑水射流除油技术。通过用水分测定器测定主要成分含量,用微波消解—电感耦合等离子体质谱法测量重金属含量,对含油钻屑进行分析,得出主要污染物为油类。通过研究不同条件下的除油效果,最终确定了水射流除油技术的最佳工艺:泵压为0.4 MPa,流量为271 L/min,喷嘴类型为40°实心锥型喷嘴,射流时间为20 s,射流高度为110 mm。用Oil420型红外测油仪测得处理后钻屑含油量为1.32%,除油率为95.76%,可直接排放。且产生的污水经测试,EC50远大于30 000 mg/L,BC比值在25%以上,安全无毒、可降解,无环境污染问题,成功解决了含油钻屑深度除油的难题。

关键词：水射流除油含油钻屑处理工艺除油率污染物分析

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两性离子抑制剂的合成及性能

化工进展 2018年第6期37卷 2370-2377页

作者：杨彦东戎克生徐生江李建国于永生李佳新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基烯丙醇(MP)以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)3种单体为原料,采用水溶液聚合法合成出了一种低分子量、线型、两性离子共聚物,并采用FTIR、SEM、乌式黏度计、凝胶色谱仪对其进行了表征。考察了... 详细信息

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基烯丙醇(MP)以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)3种单体为原料,采用水溶液聚合法合成出了一种低分子量、线型、两性离子共聚物,并采用FTIR、SEM、乌式黏度计、凝胶色谱仪对其进行了表征。考察了引发剂的加量、单体的总浓度、单体的摩尔比、反应的温度、反应时间对其抑制性能的影响。结果表明最佳反应条件为:引发剂为4%,单体总质量分数为30%,单体间摩尔比率为AMPS∶DMDAAC∶MP=4∶3∶4,反应温度为65℃,反应时间为7h。采用线性膨胀率、滚动回收率考察了产物的抑制性,并与XY-27、SIAT、聚合醇进行了比较。结果表明共聚物的抑制性优于XY-27、SIAT和聚合醇。采用XRD、zeta电位从微观角度考察了其作用机理,结果表明:共聚物能够减小膨润土晶层间距,压缩其扩散双电层。将抑制剂加入钻井液体系,考察了体系的流变性、滤失性、抑制性,结果表明该抑制剂具有良好的配伍性和抑制性。

关键词：页岩井壁稳定两性离子抑制剂抑制性

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准噶尔南缘高泉背斜钻井液技术难点与对策

西南石油大学学报（自然科学版） 2023年第3期45卷 89-97页

作者：徐生江吴宝成徐新纽叶成黄鸿中国石油新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 中国石油新疆油田公司勘探事业部新疆克拉玛依834000

针对准噶尔盆地南缘高泉背斜构造钻遇地层特点,通过分析已钻井资料,结合矿物成分及力学特征,指出该地区钻井存在安全密度窗口窄、冬季地面与地下温差大的技术难点。结合现场情况,给出了分别适应上部地层和中下部地层的钻井液体系,上部... 详细信息

针对准噶尔盆地南缘高泉背斜构造钻遇地层特点,通过分析已钻井资料,结合矿物成分及力学特征,指出该地区钻井存在安全密度窗口窄、冬季地面与地下温差大的技术难点。结合现场情况,给出了分别适应上部地层和中下部地层的钻井液体系,上部地层采用强抑制性水基体系;中下部地层塔西河组硬脆性泥岩地层,采用中等密度、强封堵油基钻井液,安集海河组等强水敏地层采用高密度、低滤失量的油基钻井液体系。结果表明,南缘高泉背斜上部地层采用强抑制水基钻井液体系可有效防塌、防黏卡;中下部地层采用的高密度油基钻井液具有优良的防塌、防漏性能,其耐温区间为-10~240℃,可抗高达40%盐水侵,可抗10%水敏性岩屑污染。钻井液技术为高泉构造油气重大发现提供了重要技术支撑,可为类似地区及构造探井提供钻井液方案参考。

关键词：准噶尔南缘高泉背斜勘探井钻井液对策

准噶尔南缘膏泥岩地层高密度防漏型油基钻井液研究

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油田化学 2018年第1期35卷 1-7,30页

作者：路宗羽徐生江叶成孙晓瑞马超苏超中国石油天然气股份有限公司新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 长江大学石油工程学院油气钻采工程湖北省重点实验室湖北武汉430100

准噶尔盆地南缘地层含有大段膏泥岩和泥岩,具有高分散高膨胀的特点,且地层孔隙压力高、钻井液密度高、钻井液当量密度窗口窄,极易发生卡钻、井漏等井下复杂事故。针对这一问题,通过优选油基钻井液的组分和复合防漏材料获得了高密度防漏... 详细信息

准噶尔盆地南缘地层含有大段膏泥岩和泥岩,具有高分散高膨胀的特点,且地层孔隙压力高、钻井液密度高、钻井液当量密度窗口窄,极易发生卡钻、井漏等井下复杂事故。针对这一问题,通过优选油基钻井液的组分和复合防漏材料获得了高密度防漏型油基钻井液体系。研究了油基钻井液的抗温抗盐性能、抗岩屑污染能力和防漏型油基钻井液的封堵防漏性能。结果表明,油基钻井液抗温抗盐性良好,在温度180℃和密度2.5 g/cm^3的条件下,钻井液流变性和乳化性能稳定(破乳电压大于1000 V),可抗15%的CaSO_4、12%的NaCl和20%的CaCl_2及10%岩屑污染。在油基钻井液中加入复合封堵剂(1%封堵剂FD-L+1%碳酸钙(600目)+0.5%石墨粉)和3%油溶性膨胀堵漏剂(LCM)形成的高密度防漏型油基钻井液具有良好的封堵性能和防漏性能,封堵承压为7.75 MPa,在1~5 mm模拟裂宽下的堵漏承压为7.0 MPa。

关键词：准噶尔盆地膏泥岩油基钻井液复合防漏剂