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页岩气水平井钻井液技术的难点及选用原则

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第10期 0055-0058页

作者：曹青天中国石油集团西部钻探工程有限公司钻井液分公司新疆克拉玛依834000

随着页岩气产业的发展,页岩气水平井的钻井液技术成为关键的研究领域。本文分析了页岩气水平井液技术应用中的难点和挑战,通过对页岩气水平井钻井液技术的选用原则进行详细分析,涵盖了井壁稳定性保障、清洁高效的切屑携出、对钻井设备... 详细信息

随着页岩气产业的发展,页岩气水平井的钻井液技术成为关键的研究领域。本文分析了页岩气水平井液技术应用中的难点和挑战,通过对页岩气水平井钻井液技术的选用原则进行详细分析,涵盖了井壁稳定性保障、清洁高效的切屑携出、对钻井设备的兼容性、特定地层适应性原则等方面。为此也提出了加强页岩气水平井钻井液技术适用性的有效策略,包通过这些努力,有望提高页岩气水平井钻井液技术的可行性和效果,推动页岩气产业的可持续发展。

关键词：页岩气水平井钻井液技术难点原则策略

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考虑钻杆接头的小井眼环空压耗计算模型

钻井液与完井液 2024年第3期41卷 296-304页

作者：陈雨飞安锦涛张辉李军周英操路宗羽中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000 中石油钻井工程技术研究院北京102249 中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834002

小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗,这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础,但常规预测模型适用性非常有... 详细信息

小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗,这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础,但常规预测模型适用性非常有限,往往忽略了钻杆接头的影响,无法满足现场的精度需求。为此,利用数值模拟技术,分析了钻杆接头对环空流场、压耗的影响规律,并据此确定了压耗修正因子经验模型的构建方式。分析结果表明:钻杆接头所产生的额外压耗受钻井液类型、钻杆转速、偏心和环空返速的影响,压耗修正因子的构建应考虑多种因素的耦合关系。利用152组数模结果,建立了针对新疆玛湖油田的小井眼环空压耗预测模型,该模型计算结果表明,在钻杆低偏心度情况下存在临界转速,使得环空压耗达到最大,而钻杆处于高偏心度时,环空压耗会随转速增大而增大;而偏心度对环空压耗的影响规律也会因转速不同而变得更加复杂。利用环空压耗预测模型,计算了玛湖油田MHHW-X井的当量循环密度,结果与PWD数据进行对比,平均误差仅为1.18%,模型具有较高的准确性。研究结果表明,利用数模结果建立的考虑钻杆接头的小井眼环空压耗模型可以满足现场预测精度需要,能够为现场环空压力控制提供指导。

关键词：环空压耗小井眼钻杆接头钻杆旋转偏心度预测模型

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成岩流体对超深致密砂岩储层构造裂缝充填及溶蚀改造的影响:以塔里木盆地克拉苏油气田为例

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地学前缘 2024年第3期31卷 312-323页

作者：王俊鹏曾联波徐振平王珂曾庆鲁张知源张荣虎蒋俊中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841003

塔里木盆地克拉苏油气区是我国“西气东输”的重要气源地,也是我国已建成的最大超深油气田。该区主要目的层组白垩系巴什基奇克组为一套中厚层细中砂岩夹薄层泥岩建造,埋深主要介于6000~8000 m,储层基质孔隙度普遍低于10%,孔喉结构复杂... 详细信息

塔里木盆地克拉苏油气区是我国“西气东输”的重要气源地,也是我国已建成的最大超深油气田。该区主要目的层组白垩系巴什基奇克组为一套中厚层细中砂岩夹薄层泥岩建造,埋深主要介于6000~8000 m,储层基质孔隙度普遍低于10%,孔喉结构复杂,构造裂缝普遍发育,且有效裂缝网络对该类气藏高产稳产至关重要。同时,深埋高温压条件下,成岩流体沿裂缝快速活动,对储层裂缝有效性产生了差异影响。本文针对井下大量岩心构造裂缝开展CT扫描、主体薄片、阴极发光、激光共聚焦、扫描电镜等实验分析,系统研究了成岩流体在微裂缝尺度、岩心裂缝尺度、圈闭尺度、油气田尺度上对构造裂缝的成岩类型、配置关系、裂缝有效开度及影响分布范围。认为成岩流体对克拉苏油气田白垩系巴什基奇克组构造裂缝有效性的影响主要表现为裂缝面本身及周围储层孔喉的胶结充填及溶蚀作用,主体裂缝(超60%)胶结充填率不足5%,有效开度介于0.2~2 mm,成岩流体沿微裂缝胶结沉淀或溶蚀改造,但仅影响裂缝周围约4 mm~20 m范围,在岩石的差异矿物之间(一般为石英颗粒及长石颗粒)更易发生溶蚀;成岩流体垂向上沿背斜储层中上部50~150 m内的裂缝网络发生胶结、溶蚀作用,整体充填率约为60%~80%,在底水层中裂缝胶结充填率达60%~90%;平面上,成岩流体沿先期沉积水系迹线、顺构造裂缝活动,南北向影响距离为20~40 km,主要为方解石充填与胶结。由于高效沟通的裂缝网络位于目的层中上部,应考虑在中部或中上部地层中钻完井,避开顶部的“基底式胶结”层,在北部区块针对裂缝中的方解石充填物大开度裂缝实施酸化压裂措施,提升储层整体渗流能力。

关键词：超深层成岩流体裂缝有效性致密储层塔里木盆地

“中国西南储气能力”建设的技术基础与发展思考

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天然气工业 2024年第2期44卷 1-13页

作者：胡勇王梦雨罗瑜李隆新彭先赵梓寒中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

为保障国家天然气安全平稳供应,2019年国家能源局启动了川渝天然气千亿立方米级“气大庆”的建设项目,将四川盆地天然气储气调峰和战略应急保供能力建设提升至国家战略安全高度。此外,中国石油在“十四五”期间确立了打造“西南储气中... 详细信息

为保障国家天然气安全平稳供应,2019年国家能源局启动了川渝天然气千亿立方米级“气大庆”的建设项目,将四川盆地天然气储气调峰和战略应急保供能力建设提升至国家战略安全高度。此外,中国石油在“十四五”期间确立了打造“西南储气中心”的战略目标,积极攻关各项地下储气库(以下简称储气库)建库技术难题,已初步形成“西南储气中心”建设格局。为此,在分析四川盆地建设储气库面临的挑战基础上,系统梳理总结了中国石油近17年在四川盆地的发展规划、建设现状、技术进展等方面的成果,并对打造“中国西南储气能力”提出了具体的攻关方向。研究结果表明:(1)四川盆地天然气资源丰富且拥有与全国天然气管网互连互通的完善管网设施,能够为盆地储气库建设提供坚实基础;(2)提出了复杂盆地气藏的“十指标”选址体系,建立了完善的储气库库址优选技术;(3)形成了储气库建库运行七大特色技术,健全了碳酸盐岩气藏建库主体技术系列;(4)构建了国内首个储气库地质体、井、地面完整性管理评价技术体系,保障了储气库安全稳定运行。结论认为,为支撑国家天然气千亿立方米级“气大庆”建设,提出了“中国西南储气能力”建设的概念,其核心是以中国石油初步建成的企业级“西南储气中心”为基础,走出单一油公司储气库建设模式,建立政府主导协调、跨企业的储气库协同共建共享共营机制,全面推动四川盆地整体储气能力建设,保障国家天然气能源安全。

关键词：中国西南储气能力四川盆地地下储气库复杂气藏条件选址完整性管理

中国西南地区CCUS区域中心建设路径与政策建议

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天然气工业 2024年第4期44卷 171-179页

作者：文绍牧李森圣何润民敬兴胜王盟浩胡俊坤中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司天然气经济研究所中国石油西南油气田公司发展计划部

西南地区正在加快推动成渝地区双城经济圈和国家天然气(页岩气)千亿立方米产能基地等国家战略实施,面临能源消费量增长硬需求和碳减排硬约束之间的矛盾,推动CCUS产业发展是解决该问题的必由之路,而建设CCUS区域中心是CCUS产业规模化、... 详细信息

西南地区正在加快推动成渝地区双城经济圈和国家天然气(页岩气)千亿立方米产能基地等国家战略实施,面临能源消费量增长硬需求和碳减排硬约束之间的矛盾,推动CCUS产业发展是解决该问题的必由之路,而建设CCUS区域中心是CCUS产业规模化、集群化发展的必然趋势,其中四川盆地是西南地区打造CCUS区域中心的最佳选择。为了加快建设中国西南地区CCUS区域中心,系统梳理了国外的经验做法,分析了其优势和挑战,结合我国西南地区的CO_(2)排放及分布情况、封存地质条件、源汇匹配关系,针对性提出了建设路径和政策建议。研究结果表明:①打造中国西南地区CCUS区域中心具有企业减碳和增产的需求巨大、高耗能行业企业碳源丰富且较为集中、地质封存潜力大且分布集中、源汇匹配情况较好、地方政府积极支持等5大优势;②当前面临的主要问题是缺乏顶层设计和统一规划、缺乏全产业链协同技术攻关的共享平台、缺乏碳减排的激励和约束政策体系等;③下一步应聚焦CCUS-EGR、CCS、DACCS等3条路径,分启动、扩展、规模化发展3个阶段打造西南地区CCUS区域中心,形成两个千万吨级产业集群和3个百万吨级产业集群,并比选技术路径和商业化路径。结论认为,要重点从完善顶层设计,出台统一的战略规划;强化科技攻关体系建设,加快形成技术成熟、经济可行的CCUS全链条技术;强化政策支持、推动国际合作等3个方面入手,加快推动中国西南地区CCUS区域中心建设。

关键词：西南地区四川盆地 CCUS 区域中心产业集群源汇匹配建设路径政策建议

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咸化湖相碎屑岩胶结特征及水体盐度对胶结作用的控制

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中国石油大学学报(自然科学版) 2024年第05期48卷 13-23页

作者：王艳清宋光永李森明吴颜雄田明智魏学斌刘占国夏志远施奇贾生龙中国石油杭州地质研究院中国石油青海油田分公司

为明确咸化湖盆碎屑岩储层胶结物类型，探究水体盐度对胶结强度的控制作用，以柴达木盆地古近系为例，通过偏光显微镜进行铸体薄片鉴定及全岩矿物、黏土矿物、阴极发光、扫描电镜、微量元素等实验测试分析，对盆地胶结物类型、湖盆水体... 详细信息

为明确咸化湖盆碎屑岩储层胶结物类型，探究水体盐度对胶结强度的控制作用，以柴达木盆地古近系为例，通过偏光显微镜进行铸体薄片鉴定及全岩矿物、黏土矿物、阴极发光、扫描电镜、微量元素等实验测试分析，对盆地胶结物类型、湖盆水体古盐度对胶结物类型及胶结强度的控制作用等方面进行研究，建立碳酸盐、硬石膏胶结物总量与古盐度之间的相关关系公式。结果表明：柴达木古近系咸化湖盆发育方解石、白云石、硬石膏、方沸石、石英次生加大及长石次生加大6种胶结类型，明确硬石膏、方解石胶结成因机制；提出碳酸盐与硬石膏胶结物的分布受水体古盐度控制，靠近盐湖中心以硬石膏胶结为主，向湖盆边缘过渡为方解石与硬石膏胶结、方解石胶结，且胶结强度减弱、胶结物含量降低；指出盐度小于9‰时以碳酸盐胶结为主，盐度在9‰～15‰时为碳酸盐和硬石膏胶结，盐度大于15‰时为硬石膏胶结；湖盆水体古盐度每增加1.0‰,胶结物总量平均增加大于0.5%,离盐湖中心距离增加1.0 km,胶结物总量减少0.68%。

关键词：柴达木盆地古近系咸化湖盆碎屑岩胶结物

超长水平段油基钻井液技术在威204H47-10井的应用

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石油化工应用 2024年第3期43卷 18-23,33页

作者：梁浩贺刚贺钦刘政邵平罗宇峰中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻井液技术服务公司四川成都610051

位于川中威远区块的威204H47-10井是一口水平段长达3210 m的页岩气开发井,在超长水平段的钻进过程中会钻遇泥页岩层及裂缝带,易出现泥页岩水平段垮塌、裂缝性漏失和井眼清洁难度大等问题。针对这一系列问题,本文通过优选出油基钻井液处... 详细信息

位于川中威远区块的威204H47-10井是一口水平段长达3210 m的页岩气开发井,在超长水平段的钻进过程中会钻遇泥页岩层及裂缝带,易出现泥页岩水平段垮塌、裂缝性漏失和井眼清洁难度大等问题。针对这一系列问题,本文通过优选出油基钻井液处理剂形成了一套具有强封堵性的油基钻井液体系,同时针对龙马溪组页岩易脆性地层及裂缝带制定了相应的防塌、防漏技术措施,具体配方为:白油+20%~25%盐水(CaCl2质量体积为20%~30%)+5%HYOZ+1%~2%HYOL+1%~2%TYODF-101+2%~3%HFLO+1%~2%FHXS+5%CaO+重晶石。威204H47-10井的顺利完钻表明,优选的油基钻井液体系和采取针对性防塌、防漏技术措施能在保障超长水平段安全钻进的同时提质增效,可为威远区块、甚至川渝片区超长水平段的钻进提供参考。

关键词：超长水平段泥页岩裂缝带油基钻井液强封堵

2023年中国天然气发展述评及2024年展望

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天然气工业 2024年第2期44卷 166-177页

作者：高芸王蓓胡迤丹高钰杰胡奥林中国石油西南油气田公司天然气经济研究所中国石油集团川庆钻探工程有限公司酒店管理公司中国石油集团共享运营有限公司成都中心中国石油西南油气田公司

为了助力产业高质量发展、助推中国式现代化建设,收集、整理、分析了中国天然气行业2023年的各项指标、数据和动态,论述和研判了2023年中国天然气产业链各环节以及天然气市场的热点和亮点,进而展望了2024年中国天然气行业的发展前景。... 详细信息

为了助力产业高质量发展、助推中国式现代化建设,收集、整理、分析了中国天然气行业2023年的各项指标、数据和动态,论述和研判了2023年中国天然气产业链各环节以及天然气市场的热点和亮点,进而展望了2024年中国天然气行业的发展前景。研究结果表明,2023年中国天然气发展稳中有进、不乏亮点,主要表现在:(1)天然气勘探全面开花,预计新增天然气探明地质储量或创历史新高;(2)天然气生产稳中有进,全年共生产天然气2 324×10^(8)m^(3),年增产量近123×10^(8)m^(3);(3)天然气进口量增价跌(共进口天然气1 655.6×10^(8)m^(3)),其中LNG进口量重返世界第一(进口量为984.2×10^(8)m^(3));(4)天然气需求量小幅度反弹,天然气表观消费量达3 915.5×10^(8)m^(3),天然气对外依存度为40.6%,市场供应平稳;(5)天然气基础设施建设方兴未艾,LNG接收站、天然气长输管道和地下储气库建设有新进展;(6)在推进实现碳达峰碳中和目标和建设新型能源体系的形势下,油气生产企业大力拓展新能源业务;(7) LNG重卡销量创历史新高(共销售15.19万辆),用气增量异军突起;(8)国家问政于民,新版《天然气利用政策》面向全社会征求意见。结论认为:(1)尽管中国天然气增量市场面临着煤炭“压舱石”和新能源的竞争,但天然气仍然是中国能源结构低碳化发展过程中的桥梁和支柱,不可或缺;(2)预计2024年天然气勘探力度不减,探明天然气地质储量增势依旧;(3)天然气生产稳中有进,增产量与2023年相当;(4)天然气进口量将大幅度增加,天然气进口均价将继续下降;(5)天然气需求量平稳增长,市场供应宽松。

关键词：中国天然气勘探开发储量产量消费量进口量基础设施建设发展展望

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天然气泄漏扩散实验与高斯预测模型优化

天然气工业 2024年第7期44卷 154-164页

作者：钱浩中国石油西南油气田公司

众所周知,掌握天然气扩散规律是天然气泄漏监测方案设计的重要依据,其中利用高斯模型来预测天然气泄漏扩散规律已成为天然气事故风险评估和安全疏散的重要技术,但目前还没有适用于天然气等轻气泄漏扩散浓度测量的实验装置。为解决高斯... 详细信息

众所周知,掌握天然气扩散规律是天然气泄漏监测方案设计的重要依据,其中利用高斯模型来预测天然气泄漏扩散规律已成为天然气事故风险评估和安全疏散的重要技术,但目前还没有适用于天然气等轻气泄漏扩散浓度测量的实验装置。为解决高斯预测模型对天然气泄漏扩散预测精度较低的问题,采用天然气扩散浓度监测实验平台,借由阵列布置的激光甲烷浓度探头测量不同风速和不同泄漏速率下,扩散下游空间内不同高度和位置的甲烷浓度,进一步修正了高斯扩散模型中的抬升高度和侧向、垂向扩散系数。研究结果表明:①自主设计的甲烷浓度监测实验平台,可实现下游扩散空间内任意位置的泄漏气云捕捉和分布式浓度测量;②天然气泄漏的气云抬升现象不明显,仅在无风、泄漏速率较小时出现了明显的气云向上抬升。结论认为,通过实验优化后的高斯扩散模型计算精度显著提升,对比查表获取的经验参数,本研究优化后的高斯模型预测扩散浓度偏差由33%降低至16%,显著降低了预测误差,成果对天然气泄漏风险评估与泄漏监测系统的设计具有重要指导意义。

关键词：天然气泄漏扩散实验高斯模型优化抬升高度扩散系数

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