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泥煤互层段井壁稳定分析新方法

钻采工艺 2012年第4期35卷 19-21,122页

作者：严俊涛孟英峰李皋刘厚彬杨谋汪传磊油气藏地质及开发工程国家重点实验室.西南石油大学

井壁稳定是泥煤互层段地层安全钻进的一大难题。常规计算模型没有考虑不等厚煤层与泥页岩失稳时的相互影响,获得坍塌密度低于实际钻井工况条件下,容易造成局部不稳定地层失稳引起井壁大面积垮塌。文章通过岩石理化性能与力学实验,系统... 详细信息

井壁稳定是泥煤互层段地层安全钻进的一大难题。常规计算模型没有考虑不等厚煤层与泥页岩失稳时的相互影响,获得坍塌密度低于实际钻井工况条件下,容易造成局部不稳定地层失稳引起井壁大面积垮塌。文章通过岩石理化性能与力学实验,系统分析煤层及互层面的失稳机理,结合不稳定地层非连续性,建立了考虑泥煤互层影响的井壁坍塌压力计算模型,获得互层段坍塌压力随岩性变化的规律。计算结果表明互层段在考虑不同地层失稳影响后地层坍塌压力更大。该评价方法应用于吐哈油田泥煤互层段井壁稳定分析,理论计算与实际工况吻合程度高,为钻遇类似井段井壁稳定准确分析奠定了重要的基础理论。

关键词：泥煤互层不等厚煤层井壁失稳坍塌压力

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深层页岩气井全井筒水泥环密封能力实验研究

重庆科技学院学报（自然科学版） 2022年第5期24卷 26-31页

作者：周浪向毅汪传磊中国石油西南油气田公司工程技术研究院成都610007 中国石油西南油气田公司川东北气矿四川达州635000

针对页岩气井压裂作业中水平井固井水泥环密封失效的问题,开展了油层套管外水泥环密封能力评价实验研究。充分考虑现场井筒深度、候凝温度和水泥环实际围压的差异,设计了不同的水泥石养护温度和加载围压方案,并基于应力等效方法对全井... 详细信息

针对页岩气井压裂作业中水平井固井水泥环密封失效的问题,开展了油层套管外水泥环密封能力评价实验研究。充分考虑现场井筒深度、候凝温度和水泥环实际围压的差异,设计了不同的水泥石养护温度和加载围压方案,并基于应力等效方法对全井筒水泥环在试压和压裂工况下的密封能力作了评价。实验结果表明:在实际工况下,不同井段的固井水泥环表现出显著的密封性能差异,且高试压压力易使井筒中上部井段的水泥环失效;在大规模分段压裂工况下,套管及水泥环受到循环交变载荷的影响,会使技术套管和油层套管的环间水泥环出现大量微环隙而导致环间气密封失效,但处于裸眼段的水泥环更易保持完好的密封性。经分析:水泥环的力学性能受温度和压差的显著影响,因此不同井深段的水泥环密封性能出现差异;同时,压裂交变载荷会使水泥环压实并产生累积损伤,从而加速其密封性能失效。

关键词：页岩气井水泥环密封测试井筒试压分段压裂交变载荷

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气井完整性屏障系统可靠性定量评价方法研究

钻采工艺 2020年第4期43卷 31-34,I0002,I0003页

作者：刘祥康汪传磊周浪陈奎余曼张林中国石油西南油气田公司工程技术研究院

高温高压高含硫气井当前已经形成了基于两级完整性屏障分析的气井完整性评价方法,该方法将井完整性屏障评价分为一级井屏障和二级井屏障,通过孤立的分析各级屏障部件服役状况来确定气井完整性状况,但针对大量非三高气井的完整性评价,直... 详细信息

高温高压高含硫气井当前已经形成了基于两级完整性屏障分析的气井完整性评价方法,该方法将井完整性屏障评价分为一级井屏障和二级井屏障,通过孤立的分析各级屏障部件服役状况来确定气井完整性状况,但针对大量非三高气井的完整性评价,直接采用两级屏障分析方法获取的井完整性评价结论过于保守,因为单一的屏障部件削弱和失效并不会导致井筒流体不受控制的进入地表或大气。因此,文章引入一种全新的井完整性分析方法。该方法将气井完整性屏障作为一个不可分割的整体进行系统可靠性分析,通过引入事件树分析方法,对井屏障系统进行泄漏路径识别,构造事件树及系统逻辑框图,分析各个泄漏路径上各级完整性屏障部件的失效概率,并依据系统逻辑框图定量计算气井井屏障系统发生失效的可能性。

关键词：事件树井完整性屏障定量分析泄漏路径

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高温高压含硫气井屏障部件失效概率分析

科学技术与工程 2021年第12期21卷 4905-4910页

作者：刘祥康汪传磊丁亮亮李玉飞中国石油西南油气田公司工程技术研究院成都610017 西南石油大学机电工程学院成都610500

目前中外油气井定量风险评估普遍采用的WellMaster和OREDA的井屏障部件失效概率数据库对四川盆地高温高压含硫气井的准确性及适用性均较差。因此,为了针对四川盆地高温高压高含硫气井特点,根据各井屏障部件的质量、服役环境、测试结果... 详细信息

目前中外油气井定量风险评估普遍采用的WellMaster和OREDA的井屏障部件失效概率数据库对四川盆地高温高压含硫气井的准确性及适用性均较差。因此,为了针对四川盆地高温高压高含硫气井特点,根据各井屏障部件的质量、服役环境、测试结果和管理水平等分析,对井屏障部件实际服役条件下的失效概率计算方法进行研究,利用层次分析法将评价指标分为目标层、准则层、方案层3个层次,采用1-9标度法建立评价矩阵进行失效影响因素的加权权重计算,实现定性与定量方法的结合,准确地获取了不同井况条件和井屏障现状下的失效概率值。结果表明,基于层次分析法所建立的失效概率修正计算方法可以有效地结合各部件影响程度的已知数据,同时可对数据库的失效数据进行较为准确的修正。

关键词：失效概率风险评价层次分析法安全屏障井筒完整性

预膜时间、腐蚀温度和介质流速对油井管缓蚀剂缓蚀性能的影响

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机械工程材料 2020年第6期44卷 33-37页

作者：谢南星汪传磊李玉飞张林舒刚路民旭中国石油西南油气田分公司工程技术研究院成都610700 中国石油西南油气田分公司国家能源高含硫气藏开采研发中心成都610700 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用咪唑啉类缓蚀剂对P110S油管钢进行预膜处理和腐蚀试验,研究了预膜时间(0.54h)、腐蚀温度(30120℃)和介质流速(212m·s-1)对缓蚀性能的影响。结果表明:随缓蚀剂含量增加和预膜时间延长,缓蚀率增大,油管钢表面成膜效果提高;缓蚀剂质... 详细信息

采用咪唑啉类缓蚀剂对P110S油管钢进行预膜处理和腐蚀试验,研究了预膜时间(0.54h)、腐蚀温度(30120℃)和介质流速(212m·s-1)对缓蚀性能的影响。结果表明:随缓蚀剂含量增加和预膜时间延长,缓蚀率增大,油管钢表面成膜效果提高;缓蚀剂质量浓度为300mg·L-1,预膜时间为2h时的缓蚀效果较好;随腐蚀温度升高,缓蚀剂的缓释率降低,预膜2h试样的耐腐蚀性能先降低,当温度升到80℃时耐腐蚀性最差,缓蚀剂开始失效;随介质流速增大,预膜2h试样的腐蚀速率逐渐增大;当介质流速高于10m·s-1时,预膜试样发生严重腐蚀,该缓蚀剂不再适用。

关键词：预膜时间温度油井管缓蚀剂腐蚀

基于腐蚀时间效应的含H_2S/CO_2环境中的腐蚀速率预测模型

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材料保护 2018年第3期51卷 41-45页

作者：张智李晶张华礼李玉飞汪传磊曾韦西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 中国石油西南油气田分公司采气工程研究院四川成都610017

高含H_2S/CO_2高温高压气井中井筒油管、套管的腐蚀已成为制约井筒完整性的主要因素,一旦井筒完整性失效将会给油气田的开发造成重大影响,并可能导致严重的人员安全、环境及经济损失。由于高温高压H_2S/CO_2环境腐蚀机理较为复杂,国际... 详细信息

高含H_2S/CO_2高温高压气井中井筒油管、套管的腐蚀已成为制约井筒完整性的主要因素,一旦井筒完整性失效将会给油气田的开发造成重大影响,并可能导致严重的人员安全、环境及经济损失。由于高温高压H_2S/CO_2环境腐蚀机理较为复杂,国际上使用较为广泛和经典的DE Waard腐蚀速率计算模型已不能预测类似高温高压复杂环境下井筒的腐蚀速率。目前,实验室通常开展短期的腐蚀测试试验,并以此数据预测长期的腐蚀速率,但长期的腐蚀速率与短期腐蚀速率差异甚大。因此,为了准确地预测服役寿命周期内油套管的腐蚀状况,采用自主设计制造的高温高压材料损伤试验平台,模拟气井井筒的实际腐蚀环境,开展CO_2、H_2S腐蚀环境中的电化学腐蚀速率测试试验,研究了不同测试时间下的腐蚀速率,分析了腐蚀速率的时间效应。结果表明:在管柱服役早期,其腐蚀速率较大,随着服役时间的延长,由于形成了腐蚀产物膜以及腐蚀性气体浓度的降低,腐蚀速率逐渐降低直至稳定于某一较低值。最后,利用数理统计方法建立了考虑腐蚀时间效应的腐蚀速率预测模型,可为合理选择油套管材质和油气井的安全评价提供依据。

关键词：气井套管腐蚀腐蚀速率预测模型

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深层页岩气井全井筒水泥环密封能力实验研究

深层页岩气井全井筒水泥环密封能力实验研究

第33届全国天然气学术年会

作者：周浪刘祥康汪传磊张林刘健中国石油西南油气田公司工程技术研究院西南石油大学

针对大型体积压裂导致的四川页岩气水平井固井水泥环密封失效的问题,开展油层套管外水泥环密封能力评价。室内实验充分考虑了现场井筒不同深度侯凝温度和水泥环受实际围压的差异,设计了不同的水泥石养护温度和加载围压,并基于应力等效... 详细信息

针对大型体积压裂导致的四川页岩气水平井固井水泥环密封失效的问题,开展油层套管外水泥环密封能力评价。室内实验充分考虑了现场井筒不同深度侯凝温度和水泥环受实际围压的差异,设计了不同的水泥石养护温度和加载围压,并基于应力等效方法采用小尺寸水泥环完整性测试装置评价了全井筒水泥环在试压和压裂工况下的密封能力,实验表明:固井水泥环在实际工况下不同井段密封性能存在显著差异,高试压压力易导致井筒中上部井段发生水泥环失效;大规模分段压裂工况下套管及水泥环受到循环交变载荷,技术套管和油层套管环间水泥环出现大量微环隙导致的环间气密封失效,而处于裸眼段水泥环更容易保持密封完好。深入分析表明不同温度和围压下,水泥环力学性能存在显著差异,造成不同深度井段的水泥环密封性能差异;同时,压裂交变载荷会导致水泥环的压实和累积损伤,加剧水泥环的密封失效。

关键词：页岩气井水泥环密封测试井筒试压分段压裂交变载荷

来源： cnki会议评论

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川南硬脆性页岩井壁失稳机理实验研究

科学技术与工程 2012年第30期20卷 8012-8015页

作者：汪传磊李皋严俊涛罗兵刘厚彬刘欣洁西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 中国石油西南油气田蜀南气矿泸州646000

川南地区是我国最早开发页岩气的地区,肩负着推动我国页岩气发展的重要任务。但是川南地区页岩气藏钻井过程中井壁垮塌严重,影响了该地区页岩气藏的勘探开发进程。基于现场取芯室内实验,从微观结构、矿物组分及流体对岩石物性的影响,对... 详细信息

川南地区是我国最早开发页岩气的地区,肩负着推动我国页岩气发展的重要任务。但是川南地区页岩气藏钻井过程中井壁垮塌严重,影响了该地区页岩气藏的勘探开发进程。基于现场取芯室内实验,从微观结构、矿物组分及流体对岩石物性的影响,对该地区页岩进行研究。分析了硬脆性页岩稳定性。得出该地层井壁失稳机理主要是在井筒压差以及毛管力作用下钻井液滤液沿层理面渗入,导致层理面的力学性质发生变化,从而引起页岩整体强度下降出现剥落,最终造成井壁失稳垮塌。通过对该区块页岩实验研究分析,为该地区页岩钻井过程中钻井液优选提供有效的理论支撑,确保页岩层段钻进高效、顺利地进行。

关键词：川南地区页岩气层理井壁失稳

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气体钻井环空携水能力研究

科学技术与工程 2013年第7期21卷 1749-1752页

作者：刘博伟孟英峰李皋魏纳刘金龙汪传磊西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

气体钻井在某些方面具有常规钻井液钻井不可比拟的优势,在深层海相地层勘探开发过程中能够提高钻速、降低成本、减小对储层的伤害,具有广阔的应用前景。然而,当钻遇出水地层时,岩屑若遇水水化,黏度增大,容易导致钻头泥包、井眼堵卡等井... 详细信息

气体钻井在某些方面具有常规钻井液钻井不可比拟的优势,在深层海相地层勘探开发过程中能够提高钻速、降低成本、减小对储层的伤害,具有广阔的应用前景。然而,当钻遇出水地层时,岩屑若遇水水化,黏度增大,容易导致钻头泥包、井眼堵卡等井下复杂问题,影响气体钻井的安全性。依托气体钻井井筒多相流大型实验架,对出水地层气体钻井携水规律进行实验研究。着重分析了井底携水搅动、井壁湿润、液膜形成及回落、液膜波动前进等携水现象,在实验结果分析的基础上,通过对环雾流携水规律的研究,提出了气体钻井极限携水能力计算模型。模型计算结果与实验结果相吻合,表明具有现场实用价值。

关键词：气体钻井地层出水携水实验极限携水能力