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红星区块多粒径致密封堵油基钻井液技术

钻井液与完井液 2024年第2期41卷 191-197页

作者：王长勤李忠寿黄桃李广林张勇魏士军中石化中原石油工程有限公司钻井一公司河南濮阳457001 中石化中原石油工程有限公司西南工区指挥部河南濮阳457001

红星区块是江汉油田部署在建南构造上主力产气区,中石化页岩气勘探开发的重点区块。该区块飞仙关组、长兴组经多年开采,地层骨架应力低;吴家坪组微纳米裂缝发育。油基钻井液在钻进过程中,井漏、井塌矛盾突出,处理难度大,为此研究形成一... 详细信息

红星区块是江汉油田部署在建南构造上主力产气区,中石化页岩气勘探开发的重点区块。该区块飞仙关组、长兴组经多年开采,地层骨架应力低;吴家坪组微纳米裂缝发育。油基钻井液在钻进过程中,井漏、井塌矛盾突出,处理难度大,为此研究形成一套“强封堵、低活度、低黏度高切力”多粒径致密封堵油基钻井液体系,该体系采用4%微纳米复合刚性颗粒、0.5%石墨烯片状材料、1.5%球状凝胶MPA、1%超细矿物纤维等多粒径微纳米材料,协同封堵致密封堵地层微纳米级裂缝,且在井壁上形成致密泥饼,控制钻井液高温高压滤失量低于3 mL;采用高浓度CaCl2水溶液(≥36%)为水相,活度低于该区块页岩岩心活度,提高钻井液的抑制性;采用提切型乳化剂提高钻井液切力,实现高效携带岩屑、掉块,净化井眼的目的。现场应用表明,多粒径致密封堵油基钻井液体系能有效地减缓井漏、井塌复杂,复杂时间降低了90.34%,应用效果显著。

关键词：红星区块油基钻井液多粒径致密封堵塌漏同存

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塔里木盆地超深小井眼定向钻井提速提效关键技术

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石油钻探技术 2024年第4期52卷 8-14页

作者：纪照生袁国栋晁文学蒋金宝白旺东中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司新疆库尔勒841000 中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院河南濮阳457001

针对塔里木盆地台盆区超深小井眼定向钻井机械钻速低、钻头使用寿命短、常规螺杆钻具脱胶脱扣、钻井液稳定性差和产层喷漏同存等难题,研究形成了塔里木盆地超深小井眼定向钻井提速提效关键技术。以标准行程钻速和钻头进尺为指标,采用统... 详细信息

针对塔里木盆地台盆区超深小井眼定向钻井机械钻速低、钻头使用寿命短、常规螺杆钻具脱胶脱扣、钻井液稳定性差和产层喷漏同存等难题,研究形成了塔里木盆地超深小井眼定向钻井提速提效关键技术。以标准行程钻速和钻头进尺为指标,采用统计分析法优选了适用于目的层的ϕ149.2 mm/ϕ165.1 mm KS1352DGRX型钻头和ϕ120.7 mm KDM1062TR型钻头;对比国内外抗高温螺杆现状,确定了井底温度低于180℃时推荐使用国产抗高温螺杆,高于180℃时推荐使用全金属螺杆或进口耐高温螺杆;采用理论分析结合数值模拟的方法,优化设计了小尺寸降摩减阻工具,并优化了其安放位置;优选抗盐高温高压降滤失剂和抑制剂,研选除氧剂等,制定合理pH值调控和钙离子补充措施,形成了抗温200℃钻井液;分析了顺北油气田产层钻进喷漏同层的特点,确定了“降密度+井口控压+优化排量”的井控基本原则。塔里木盆地5口井应用了超深小井眼定向钻井提速提效关键技术,小井眼段平均机械钻速提高了113.24%,平均井径扩大率5.57%,平均钻井周期缩短了35.03%,均未发生井下故障和复杂情况。超深小井眼定向钻井提速提效技术为塔里木盆地勘探开发提供了技术支撑。

关键词：小井眼超深井抗高温钻井液降摩减阻工具井控技术塔里木盆地

涪陵页岩气田瘦身井配套钻井关键技术实践与认识

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断块油气田 2024年第4期31卷 714-719页

作者：王鸿远明鑫张玉强魏振华明柱平中石化中原石油工程有限公司河南濮阳457001 中石化中原石油工程有限公司西南钻井分公司四川成都610052 中石化江汉油田分公司湖北潜江433123

为提高涪陵页岩气田开发效益,提升钻井效率,降低钻井成本,需采用井身结构瘦身优化设计技术。为满足压裂改造、采气要求,通过建模与数据统计分析等手段,文中提出了2种井身结构瘦身方案,并针对瘦身井钻井配套技术难点,开展了个性化钻头、... 详细信息

为提高涪陵页岩气田开发效益,提升钻井效率,降低钻井成本,需采用井身结构瘦身优化设计技术。为满足压裂改造、采气要求,通过建模与数据统计分析等手段,文中提出了2种井身结构瘦身方案,并针对瘦身井钻井配套技术难点,开展了个性化钻头、钻具组合、钻井参数、定向仪器结构4项技术的优化与实践。现场应用表明,井身结构瘦身后,机械钻速显著提高,钻井周期进一步缩短,单井用电量降低37.5%,钻屑量降低19%~39%,每年可减少固体废物上万立方米,降低了油田安全环保压力。该技术可为国内其他页岩气田效益开发提供参考。

关键词：页岩气田水平井井身结构瘦身难点分析关键技术

中国石化“深地工程”油气测试关键技术及展望

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石油钻探技术 2024年第2期52卷 48-57页

作者：张锦宏张波曹明孙晨祥刘涛廖碧朝牟小清中石化石油工程技术服务股份有限公司北京100020 中石化江汉石油工程有限公司湖北武汉430206 中石化胜利石油工程有限公司山东东营257001 中石化中原石油工程有限公司河南濮阳457001 中石化西南石油工程有限公司四川成都610041

针对“深地工程”构造和储层介质复杂、埋藏深、地层压力高和温度高等复杂工况,中国石化围绕深层超深层油气测试、超高温高压井下工具、地面测试、窄安全窗口油气井测试工程设计和完井测试液等技术进行攻关研究,完成100余口8000 m以深... 详细信息

针对“深地工程”构造和储层介质复杂、埋藏深、地层压力高和温度高等复杂工况,中国石化围绕深层超深层油气测试、超高温高压井下工具、地面测试、窄安全窗口油气井测试工程设计和完井测试液等技术进行攻关研究,完成100余口8000 m以深油气井的测试施工,初步形成了“深地工程”油气测试关键技术及配套装备,有力支撑了塔里木盆地、四川盆地和准噶尔盆地等深层超深层油气资源的勘探开发。梳理总结了中国石化“深地工程”油气测试关键技术,分析了中国石化“深地工程”向9000 m乃至10000 m以深迈进情况下油气测试技术面临的主要挑战,展望了特深层高温高压油气测试工程设计、特深层高温高压油气测试完井工艺、地面自动化测试和高性能油气测试工具等技术在未来的发展。该技术总结与展望对构建更加成熟、专业、安全、高效的油气测试技术体系,助力深层超深储层油气勘探开发取得更大突破有一定借鉴意义。

关键词：深地工程超深储层油气测试完井投产地质工程一体化中国石化

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基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位方法研究

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分析试验室 2024年第5期43卷 719-725页

作者：田新琦魏冰郝晓敏胡照乾中石化石油工程地球物理有限公司北京100024 中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心南京211100

针对页岩油勘探中传统的压裂定位方法存在定位模型复杂、精度低以及技术成本高等不足,提出了基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位模型及其算法。首先,采用变分模态分解的信号处理技术分解微地震波低频响应,可提高原始压裂响应... 详细信息

针对页岩油勘探中传统的压裂定位方法存在定位模型复杂、精度低以及技术成本高等不足,提出了基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位模型及其算法。首先,采用变分模态分解的信号处理技术分解微地震波低频响应,可提高原始压裂响应的信噪比。其次,将长短时窗算法(STA/LTA)与赤池信息准则(AIC)算法相结合,有效地识别分解信号的起跳点,从而完成横纵波之间的时差拾取。最后,建立了横纵波时差与压裂源坐标、小区域地表检波器坐标之间定位数学模型,通过最小二乘法,实现基于多个定位数学模型的压裂源坐标计算,其坐标值均值可有效提高定位计算精度。

关键词：页岩压裂定位信号分解时差拾取小区域地表

一种利用微型盒子波进行检波器性能参数标定的方法

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 828-838页

作者：曹国滨刘涛白雪张旭魏继东中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司东营257100

微型盒子波(Micro Box Wave Test,MBW)可以被用于检波器灵敏度、允差、最低有效频率以及自然频率、阻尼(限于动圈式检波器)的野外现场标定.根据奈奎斯特频率内不同频段的地震检波系统的主导因素,对地震勘探有意义的频率范围可以划分为... 详细信息

微型盒子波(Micro Box Wave Test,MBW)可以被用于检波器灵敏度、允差、最低有效频率以及自然频率、阻尼(限于动圈式检波器)的野外现场标定.根据奈奎斯特频率内不同频段的地震检波系统的主导因素,对地震勘探有意义的频率范围可以划分为六个不同的频带.频带20~40 Hz是确定10 Hz动圈式检波器的灵敏度和允差的适用频段.同时,微型盒子波初至时间的最大值相对平均值的偏差可以计算某种类型检波器的总体允差(Tolerance in General).总体允差过大时,由检波器自身因素导致的不一致性会淹没微弱的深层反射信号.另外,在具体工区、具体采集参数的情况下,基于“微型盒子波”方法也可以计算不同类型检波器的“最低有效频率”,该指标可以说明检波器的低频拾取能力.最后,如果把无低频衰减的检波器作为标准检波器,可以标定动圈式检波器的自然频率与阻尼两个参数.数据表明,根据动圈式检波器自然频率与阻尼对其拾取的原始数据做检波器反褶积后,其低频分量与无低频衰减的MEMS检波器具有高度一致性.目前的地震采集项目广泛应用动圈式10 Hz检波器施工,该型检波器损失的低频部分经检波器反褶积恢复后,在处理、解释阶段的应用值得进一步深入研究.

关键词：微型盒子波检波器性能参数标定检波器反褶积

四川盆地二叠系茅口组海相缝洞型气藏试气关键技术

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油气井测试 2024年第3期33卷 38-45页

作者：王洪广庞金海谷爱民陈大厂中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司河南濮阳457164

四川盆地二叠系茅口组过平衡钻井液渗滤污染严重,对深穿透射孔、酸压工艺、压井堵漏等试气施工关键技术提出了更高要求。通过对射孔枪弹、射孔液、射孔引爆方式进行优化,同时,通过全岩矿物溶蚀实验、排量预测研究,优化了酸压工艺、堵漏... 详细信息

四川盆地二叠系茅口组过平衡钻井液渗滤污染严重,对深穿透射孔、酸压工艺、压井堵漏等试气施工关键技术提出了更高要求。通过对射孔枪弹、射孔液、射孔引爆方式进行优化,同时,通过全岩矿物溶蚀实验、排量预测研究,优化了酸压工艺、堵漏浆配方及压井堵漏方法,形成了超深穿透射孔、酸压、压井堵漏等系列关键工艺技术,满足了缝洞体储层试气技术需求。现场应用6口井/8层,均获得了工业气流,单层试气周期平均缩短9 d,实现了四川盆地二叠系海相碳酸盐岩茅口组气藏“1”字号井的勘探突破。该技术为同类型储层试气施工提供了技术参考。

关键词：二叠系茅口组缝洞储集体试气技术喷漏同存酸压压井堵漏优化改进

基于分瓣式整形器的高钢级套管修复力模拟及试验研究

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石油机械 2024年

作者：史玉钊中石化胜利石油工程有限公司

针对井下套管变形问题，胜利油田采用高强度、抗压能力强的TP140V高钢级套管进行井下作业，但变形后的TP140V高钢级套管回弹率高，使用常规整形工具易造成遇卡，分瓣式整形器可以地有效避免上述问题。为此，本文通过有限元模拟仿真与室... 详细信息

针对井下套管变形问题，胜利油田采用高强度、抗压能力强的TP140V高钢级套管进行井下作业，但变形后的TP140V高钢级套管回弹率高，使用常规整形工具易造成遇卡，分瓣式整形器可以地有效避免上述问题。为此，本文通过有限元模拟仿真与室内试验相结合的方法，针对壁厚为9.17mm，外径为139.7mm（5.5in）的TP140V高钢级缩径套管，探究摩擦因数、单次整形量及套管材料对分瓣式整形器整形的影响规律。研究结果表明：随着套管和分瓣式整形器之间摩擦因数的增大，最大修复力也增大，近似成线性关系；单次整形量较小时整形所需修复力较小且修复力变化平稳，建议单次整形量为2mm；套管材料屈服强度越大，整形修复力越大、修复量越小，且变形套管缩径程度越大，变化越明显。所得结论可为分瓣式整形器现场施工提供理论指导。

关键词：分瓣式整形器高钢级套管缩径变形修复力试验研究

基于菲涅尔高斯束正演的观测系统优化方法及应用

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地球物理学进展 2024年第1期39卷 355-368页

作者：杨晶于富文许孝坤吕双王向前中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心南京210000 中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司东营257000

基于正演模拟的观测系统优化是提高地震采集资料品质和降低采集成本的重要手段.在常规高斯射线束正演模拟理论的基础上,提出了基于菲涅尔带约束的高斯射线束(菲涅尔高斯束)正演模拟理论,相对于常规高斯射线束正演,菲涅尔高斯束在传播路... 详细信息

基于正演模拟的观测系统优化是提高地震采集资料品质和降低采集成本的重要手段.在常规高斯射线束正演模拟理论的基础上,提出了基于菲涅尔带约束的高斯射线束(菲涅尔高斯束)正演模拟理论,相对于常规高斯射线束正演,菲涅尔高斯束在传播路径上由第一菲涅尔带约束,具有较小的有效半宽度,使得中心射线附近波场的走时和振幅计算更加准确.在中心射线终点处,提取目的层面元接收能量,建立能量均方差和平均能量分析函数,定量化分析评价不同观测系统下各目的层能量分布情况,预测后期偏移成像效果.基于目的层接收能量优化炮点加密方案,进而实现面向复杂地质目标的观测系统优化设计.该方法在胜利探区G94北区块应用,有效弥补了陡坡带上照明阴影区能量,改善了采集资料偏移成像效果.

关键词：高斯射线束菲涅尔高斯束三维模型正演模拟照明分析地质目标观测系统优化