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低成本低油水比低土相油基钻井液技术研制与应用

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特种油气藏 2024年第4期31卷 142-148页

作者：高文龙中国石油长城钻探工程有限公司辽宁盘锦124010

油基钻井液的应用范围较广,为降低油基钻井液成本,通过优选低成本油类基础液,开展研发新型单剂高效乳化剂,降低油水比,降低有机土加量等研究,建立了新型低成本低油水比低土相油基钻井液配方,同时对其性能进行了室内评价。实验结果表明:... 详细信息

油基钻井液的应用范围较广,为降低油基钻井液成本,通过优选低成本油类基础液,开展研发新型单剂高效乳化剂,降低油水比,降低有机土加量等研究,建立了新型低成本低油水比低土相油基钻井液配方,同时对其性能进行了室内评价。实验结果表明:该钻井液油水比在65∶35~85∶15范围可调,有机土加量小于等于2.0%,密度为1.4~2.2 g/cm^(3),抗温达200℃,破乳电压大于800 V,高温高压失水量小于3 mL,油基钻井液单方成本较3号白油配制的油基钻井液降低15%以上,适用于-25℃条件,可满足辽河油区冬季施工需求。在辽河油区页岩油、致密油地层进行了应用,现场应用结果表明,低成本低油水比低土相油基钻井液性能稳定,封堵防塌性能良好,乳化稳定性良好,耐低温效果好,单方成本明显降低。研究成果有利于油基钻井液应用规模的扩大,可满足非常规油气资源低成本、安全、高效开发的技术需求。

关键词：低成本基础液低油水比低土相油基钻井液耐低温辽河油田致密油气

1,2-丙二醇基改性瓜尔胶合成及其压裂液性能

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油田化学 2024年第3期41卷 400-405页

作者：叶应庆中国石油长城钻探工程有限公司昆山公司江苏昆山215300

针对现有改性瓜尔胶作为水基压裂液材料存在溶解性与交联性能相互矛盾问题,采用3-氯-1,2-丙二醇改性瓜尔胶合成1,2-丙二醇基改性瓜尔胶DHPG,在瓜尔胶分子链中引入具有交联功能的改性基团1,2-丙二醇基来同时改善瓜尔胶的溶解性及交联性能... 详细信息

针对现有改性瓜尔胶作为水基压裂液材料存在溶解性与交联性能相互矛盾问题,采用3-氯-1,2-丙二醇改性瓜尔胶合成1,2-丙二醇基改性瓜尔胶DHPG,在瓜尔胶分子链中引入具有交联功能的改性基团1,2-丙二醇基来同时改善瓜尔胶的溶解性及交联性能,对合成的DHPG进行化学结构分析,并测试了DHPG理化指标及在水基压裂液的应用性能。研究结果表明:经过1,2-丙二醇基改性的瓜尔胶,可有效降低瓜尔胶中的水不溶物含量,增加溶解速度,提高与硼类交联剂的交联性能。在压裂液配方应用中,DPHG与现有改性瓜尔胶相比表现出更加优秀的耐温性能,更低的使用量以及残渣含量。通过优化DHPG的取代度及压裂液配方,可实现小于20 mg/L超低残渣、耐160℃超高温压裂液需求。以1,2-丙二醇基取代为基础的改性瓜尔胶材料,具备较好的应用开发前景。

关键词： DHPG 压裂液水不溶物取代度残渣耐温性能

基于钻井储能系统的热管理仿真与风道结构优化

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石油机械 2024年第9期52卷 17-26页

作者：赵友贵中国石油集团长城钻探工程有限公司

钻井储能系统在油气工业电气化中具有重要作用。储能电池作为核心部件存在热失控风险,储能系统的热管理至关重要。为提高电能利用效率,促进石油工业的能源替代和节能减排,解决集装箱式电池储能系统内部电池紧密排布且环境相对封闭而导... 详细信息

钻井储能系统在油气工业电气化中具有重要作用。储能电池作为核心部件存在热失控风险,储能系统的热管理至关重要。为提高电能利用效率,促进石油工业的能源替代和节能减排,解决集装箱式电池储能系统内部电池紧密排布且环境相对封闭而导致的温升问题,采用STARCCM软件对钻井储能系统进行热管理分析。通过建立系统的三维模型来提取传热和散热路径。运用计算流体动力学(CFD)仿真技术对系统内的流场和温度场进行详细分析。通过CFD仿真技术成功分析了钻井储能系统内部的流场和温度场,识别出热点区域并分析了温升的原因。基于仿真结果,对风道进行了优化设计,有效改善了电池排布区域的散热条件,降低了系统的整体温度。研究结果可为储能系统的热管理设计提供重要参考依据。

关键词：钻井储能系统热管理风道结构计算流体力学仿真

松辽盆地徐家围子断陷白垩系沙河子组深层致密气成藏机理及勘探突破

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中国石油勘探 2024年第1期29卷 130-141页

作者：姜洪福艾鑫罗光东耿长喜王延志李召兵李文龙余文学陈建国宫秀坤杨炜华郭晶陈海滨中国石油大庆油田钻探工程公司

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组砂砾岩埋深大、岩性致密,目前对其成藏控制因素认识不足,且受投资成本和勘探开发技术的制约,沙河子组一直未能实现储量和产量的突破。使用地震、岩心、测井、录井及地质分析化验资料,从煤系烃源岩生烃潜力... 详细信息

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组砂砾岩埋深大、岩性致密,目前对其成藏控制因素认识不足,且受投资成本和勘探开发技术的制约,沙河子组一直未能实现储量和产量的突破。使用地震、岩心、测井、录井及地质分析化验资料,从煤系烃源岩生烃潜力、致密砂砾岩展布、储集物性、地层超压等方面分析了沙河子组致密气成藏控制因素,力图寻找富气甜点、指导井位部署。结果表明,沙河子组储层与烃源岩叠置,致密非浮力成藏动力过程致使异常高压的出现,并造就了满盆含气的格局。沙河子组致密砂砾岩储层在纵横向上叠置发育,储层内部发育的多层高孔渗带成为致密砂砾岩气藏的“甜点”。在致密气成藏理论的指导下,精准刻画了优质富气“甜点”的分布并设计了最优气井轨迹,充分发挥地质工程一体化优势,以优快钻井和最优改造体积为目标,部署了宋深9-平5井,测试产量达106×10^(4)m^(3)/d,取得了沙河子组致密气藏的重大突破,为后期松辽盆地沙河子组致密气藏勘探开发带来了广阔的前景。

关键词：松辽盆地沙河子组致密气藏产能突破资源潜力

页岩油多岩性交互储层径向井穿层压裂裂缝扩展特征

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石油学报 2024年第3期45卷 559-573,585页

作者：武晓光龙腾达黄中伟高文龙李根生谢紫霄杨芮鲁京松马金亮油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油集团长城钻探工程有限公司北京100101

中—高成熟陆相页岩油是中国油气勘探开发的重大接替领域,但存在多岩性交互、纵向改造程度低的难题。充分动用纵向产层是实现页岩油体积压裂、获得高产与稳产的关键。为此,提出了径向井穿层压裂新思路,旨在通过径向井眼穿透隔夹层和岩... 详细信息

中—高成熟陆相页岩油是中国油气勘探开发的重大接替领域,但存在多岩性交互、纵向改造程度低的难题。充分动用纵向产层是实现页岩油体积压裂、获得高产与稳产的关键。为此,提出了径向井穿层压裂新思路,旨在通过径向井眼穿透隔夹层和岩性界面,引导纵向多层系起裂,解决缝高延伸受限的难题。为探究方法的可行性,开展了真三轴径向井穿层压裂实验,借助CT扫描和裂缝三维重构技术,阐明了径向井引导裂缝穿层起裂及扩展特征,分析了垂向应力差异、压裂液排量、径向井长度等参数对径向井诱导裂缝穿层的影响规律。研究结果表明:径向井具有导向裂缝扩展和诱导裂缝纵向穿层的特性,可有效降低裂缝穿层难度,提升纵向扩展高度;垂向应力差异增加,径向井诱导裂缝穿层效果增强,裂缝由跨层起裂向各层同时起裂转变,突破岩性界面;小排量下裂缝以低强度岩层跨层起裂为主,提高排量有助于裂缝纵向穿层扩展;径向井长度增加,诱导裂缝穿层能力增强。研究结果有望为中国陆相页岩油储层纵向改造高度受限的难题提供解决思路。

关键词：页岩油径向井穿层压裂裂缝扩展多岩性层

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连续油管作业中油管变形的判断方法

油气井测试 2024年第2期33卷 38-43页

作者：刘磊中国石油集团长城钻探工程有限公司测试分公司北京100101

连续油管作业中遇到的软阻、软卡现象会增大作业风险,而油管弯曲变形导致的连续油管软阻、软卡,其判断方式较难,传统的陀螺仪测井斜等方法也难以明确。采用排除法,通过循环冲洗、钢丝探查、连续油管钻磨等工艺依次排除井筒结蜡、沥青及... 详细信息

连续油管作业中遇到的软阻、软卡现象会增大作业风险,而油管弯曲变形导致的连续油管软阻、软卡,其判断方式较难,传统的陀螺仪测井斜等方法也难以明确。采用排除法,通过循环冲洗、钢丝探查、连续油管钻磨等工艺依次排除井筒结蜡、沥青及结垢的可能性,判定油管弯曲,并用钢丝短工具串进一步验证,建立了连续油管作业中软阻、软卡的分析步骤和对应的处理方法。通过XX井的现场实践,应用连续油管作业中油管弯曲变形的判断方法,最终判定油管弯曲是导致连续油管遇卡的原因,并用相应的处理方法成功解卡。该方法可为同类型连续油管遇阻遇卡问题的处置提供借鉴。

关键词：油管弯曲连续油管软阻软卡钢丝作业铅印循环洗井钻磨

郑庄北中深部煤层气水平井产能影响因素及开发技术优化

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煤田地质与勘探 2024年第6期52卷 21-32页

作者：张聪李可心贾慧敏张武昌杨瑞强李俊王琪侯伟明中国石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司山西长治046000 中国石油渤海钻探工程有限公司第二录井分公司河北任丘062550

【目的】沁水盆地郑庄北中深部煤层气早期采用压裂直井开发,整体表现为低产低效。采用单支套管压裂水平井开发后,单井产量达到直井的10~50倍,目前已成为主体开发井型,但各井产量差异较大。为明确郑庄北中深部煤层气分段压裂水平井产能... 详细信息

【目的】沁水盆地郑庄北中深部煤层气早期采用压裂直井开发,整体表现为低产低效。采用单支套管压裂水平井开发后,单井产量达到直井的10~50倍,目前已成为主体开发井型,但各井产量差异较大。为明确郑庄北中深部煤层气分段压裂水平井产能影响因素,改善开发效果。【方法】基于郑庄北部水平井开发实践,结合地质特征与工程参数,分析了中深部煤层气水平井产能的主控因素,并针对性提出实现中深部水平井高效开发的建议。【结果和结论】结果表明:单支套管压裂水平井产能受地质和工程因素综合影响。地质条件下,中深部储层含气饱和度明显高于浅部储层,整体资源富集;高产井主要分布在构造曲率较小的平缓区域内;原生煤层射孔段数与水平井产气效果呈正相关关系;研究区水平主应力差介于8~16 MPa,且随埋深增加而增大,无法形成复杂缝网是导致前期产气效果差的原因。工程条件上,当井眼轨迹方位与最大水平主应力方位夹角为60°~90°时产气效果最好,井平均稳产气量可达到9 700 m^(3)/d;水平段越长,煤层稳产气量越高;采用泵送桥塞射孔压裂方式的水平井产气效果明显优于油管压裂方式,稳产气量随压裂规模增加而显著提高,压裂参数中施工排量对改造效果的控制作用显著,当排量工程参数,通过灰色关联法分析了中深部水平井产能主控因素。结果表明煤体结构和压裂规模是影响水平井产能的主要因素。提高原生煤层钻遇率与选点效率以及进一步提升施工排量及压裂规模是实现研究区中深部煤层压裂水平井更高产能的主要途径。

关键词：沁水盆地郑庄北部中深部煤层气压裂水平井压裂规模施工排量

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定优胶压裂液特性及应用前景展望

钻井液与完井液 2024年第4期41卷 546-550页

作者：白岩中国石油长城钻探工程有限公司昆山公司江苏昆山215300

储层改造“工厂化”体积压裂和连续混配施工,要求压裂液对配液水质有更好的广谱性和更快的分散起黏速度。本文报道了一种表面改性定优胶,可直接使用地层水、海水和回注水配制非交联型压裂液。按照SY/T 5107—2016《水基压裂液性能评价... 详细信息

储层改造“工厂化”体积压裂和连续混配施工,要求压裂液对配液水质有更好的广谱性和更快的分散起黏速度。本文报道了一种表面改性定优胶,可直接使用地层水、海水和回注水配制非交联型压裂液。按照SY/T 5107—2016《水基压裂液性能评价方法》对改性定优胶和压裂液进行评价,实验结果表明:改性定优胶在地层水、海水、回注水和pH值2~12水溶液中,分散性好,增黏速度快,5~20 min可达到最大黏度,满足连续混配施工要求;0.4%定优胶压裂液耐温,耐剪切性能好、网络结构弹性模量高、悬砂性能优异、能满足140℃压裂施工要求;0.4%定优胶压裂液破胶容易,残渣212 mg/L,比行业标准600 mg/L指标低很多,对储层的伤害小。通过定优胶压裂液前景分析,认为使用地层水,海水和回注水配制定优胶压裂液能实现压裂用水就地取材,降低用水成本和备水周期;定优胶压裂液更适合碱敏性储层和非常规致密储层的“工厂化”体积压裂和连续混配施工要求。

关键词：定优胶非交联压裂液耐盐携砂性能

尼日尔Termit盆地Trakes斜坡上白垩统Donga组海相砂岩储层特征及主控因素

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沉积学报 2024年

作者：刘邦张新新翟光华袁圣强王中凡王崇中国石油长城钻探工程有限公司录井公司中国石油勘探开发研究院中石油东方地球物理公司研究院中国石油国际勘探开发有限公司

【目的】2019年以来，中石油在尼日尔Termit盆地Trakes斜坡针对新层系上白垩统Donga组开展风险勘探，多口井获得高产工业油流，展示出该层系良好的勘探潜力，但相比于古近系河流—三角洲相Sokor1组，对Donga组海相砂岩储层仍缺乏系统性... 详细信息

【目的】2019年以来，中石油在尼日尔Termit盆地Trakes斜坡针对新层系上白垩统Donga组开展风险勘探，多口井获得高产工业油流，展示出该层系良好的勘探潜力，但相比于古近系河流—三角洲相Sokor1组，对Donga组海相砂岩储层仍缺乏系统性研究。【方法】基于地震和测录井资料，针对4口井53个井壁取心和岩屑样品，开展普通薄片、铸体薄片、X衍射、扫描电镜、自然伽马能谱测井等分析，研究Donga组DS1～DS3各段储层特征，并探讨其发育控制因素。【结果】DS1段储层的岩石类型主要为细—中粒石英砂岩，成分成熟度较高，DS3段主要为细粒岩屑石英砂岩，岩屑成分主要为碳酸盐岩。Donga组储层石英颗粒以次圆状—圆状为主，分选中等偏差，填隙物以高岭土、方解石为主，颗粒间多为点—线接触。成岩作用主要为压实作用、胶结作用及溶蚀作用，其中压实与胶结作用明显，且普遍存在溶蚀作用，孔隙类型以粒间次生孔隙为主，为中孔中渗～特低孔特低渗。垂向上Donga组优质储层主要分布于DS1段，平面上从西向东储层物性变好。分析认为Donga组海相储层发育主要受三个因素控制：（1）海平面变化控制沉积相及储层垂向发育，DS1段沉积于海侵初始期，发育三角洲前缘水下分流河道沉积，DS3段沉积于最大海泛期，以三角洲前缘席状砂和水下分流河道沉积为主，水体较咸，碳酸盐胶结物含量高，储层物性差。（2）晚白垩世稳定缓坡古地貌背景利于砂体发育，古近纪强烈走滑断裂活动诱导储层岩石形成微裂缝，有效提升了储层物性。（3）石英砂岩刚性支撑利于原生孔隙保存，碳酸盐岩、长石等不稳定矿物的溶蚀作用改善储层岩石孔隙结构。【结论】区域海相泥页岩盖层的发育利于Donga组形成 “自生自储”储盖组合，相较于Trakes斜坡低坡带，中部中坡带及北部高坡带更靠近东部物源，Donga组砂岩更发育，储层物性更好，是下步开展勘探的有利区带。

关键词：上白垩统 Donga组海相石英砂岩自然伽马能谱走滑断裂 Trakes斜坡 Termit盆地西非裂谷系