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铁山坡高含硫气藏安全快速钻井技术优化与应用

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钻采工艺 2024年第3期47卷 49-57页

作者：贺立勤王军简旭王雅萱李晓刚万夫磊王华平唐一元邓开建中国石油川庆钻探工程有限公司川东钻探公司中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

针对铁山坡气藏硫化氢含量高(最高达222.30 g/m^(3))、嘉五以上地层倾角大(最大倾角25°)、须家河组研磨性强、嘉陵江组高压盐水侵、飞仙关组地层压力系数低等难题,开展了套管柱、井口装置、钻具抗硫材质优选,优化了铁山坡区块的井身结... 详细信息

针对铁山坡气藏硫化氢含量高(最高达222.30 g/m^(3))、嘉五以上地层倾角大(最大倾角25°)、须家河组研磨性强、嘉陵江组高压盐水侵、飞仙关组地层压力系数低等难题,开展了套管柱、井口装置、钻具抗硫材质优选,优化了铁山坡区块的井身结构,优选了高陡构造防斜提速工具,形成了铁山坡高含硫气藏安全快速钻井技术。现场应用效果表明,优选的抗硫钻具、套管柱、井口装置满足了高含硫气藏安全高效开发的要求;四开井身结构有效解决了上部地层井漏、垮塌、盐水侵的问题,降低了飞仙关高含硫层段的井控风险;优选了垂钻工具、钻头和旋导工具,铁山坡气田平均机械钻速由1.85 m/h提速到3.61 m/h,铁山坡6口井平均钻井周期缩短了16.11%。该研究成果为后续川东北高含硫气藏的安全快速钻井提供了技术支撑。

关键词：铁山坡高含硫化氢气藏抗硫材质防斜提速溢漏同存

基于NORSOK M501的水下管汇涂装要求

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全面腐蚀控制 2024年第3期38卷 82-87页

作者：王顺杨天骏田凯郭学龙施昌威中国石油集团海洋工程有限公司北京100028 中国石油集团综合管理部北京100007

NORSOK M-501是国际上海洋钢结构防护涂层广泛采用的标准,代表了重防腐涂料腐蚀测试的最严格的技术规范。本文基于新版NORSOK M501:2022(第7版),结合新版主要修改点,论述了水下管汇防腐涂装要求,为水下结构涂装设计提供一定的指导。

关键词： NORSOK M501 水下管汇涂装要求

川南深层页岩气水平井压裂窜扰主控因素及诱导机制

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中国石油勘探 2024年第3期29卷 146-158页

作者：段贵府牟建业闫骁伦宋毅徐颖洁王南中国石油大学(北京)石油工程学院中国石油勘探开发研究院北京市100083 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司中国石油西南油气田公司页岩气研究院

基于四川盆地南部(即川南)地区深层页岩气的开发实践,以负面冲击为主的井间压裂窜扰严重影响了开发的效率和效益,对深层页岩气的长效开发提出了较大的挑战。为了预防深层页岩气水平井压裂窜扰问题,以四川盆地南部泸州区块为例,通过储层... 详细信息

基于四川盆地南部(即川南)地区深层页岩气的开发实践,以负面冲击为主的井间压裂窜扰严重影响了开发的效率和效益,对深层页岩气的长效开发提出了较大的挑战。为了预防深层页岩气水平井压裂窜扰问题,以四川盆地南部泸州区块为例,通过储层地应力场反演和天然裂缝识别,明确地应力和天然裂缝的组合特征,及其对水力裂缝扩展的影响。在此基础上,根据已窜扰水平井压裂过程中的微地震监测结果进行对比验证,通过体积缝网形态的展布特征揭示水平井压裂窜扰形成的内在机理。最后,基于UFM模型建立多井复杂裂缝扩展模型,重点分析多簇裂缝的竞争扩展规律,为预防页岩气水平井压裂窜扰提供理论依据。研究结果表明:地层凸起区域具有水平地应力值较小、条状天然裂缝较发育的双重特征,易诱导水力裂缝向该区域扩展,是川南深层页岩气水平井压裂窜扰的关键地质因素;由于多簇裂缝竞争扩展,大尺度条状裂缝对水力裂缝具有明显的诱导和捕获作用,使某簇裂缝或某侧裂缝过度扩展,导致水平井间裂缝沟通、形成窜扰。

关键词：川南地区深层页岩气压裂窜扰天然裂缝地应力裂缝扩展

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考虑桩基循环弱化的深水导管架谱疲劳分析

石油工程建设 2024年第3期50卷 6-10页

作者：田凯杜皓文刘杰王宁辉杨涵婷李冬梅中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院北京100028 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国石油辽河油田金海采油厂辽宁盘锦124000

深水导管架平台长期承受复杂环境载荷,由于环境循环载荷的影响将引起桩基周围土壤特性的变化而产生承载力弱化的现象。以200m水深导管架平台为研究对象,由Morison方程和Stokes波浪理论获得波浪载荷和水质点速度,通过分析确定疲劳损伤中... 详细信息

深水导管架平台长期承受复杂环境载荷,由于环境循环载荷的影响将引起桩基周围土壤特性的变化而产生承载力弱化的现象。以200m水深导管架平台为研究对象,由Morison方程和Stokes波浪理论获得波浪载荷和水质点速度,通过分析确定疲劳损伤中心并建立其传递函数,从而计算出各方向的波浪响应,根据Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论,开展了考虑桩基弱化的波浪谱疲劳分析。通过案例分析发现,考虑桩基弱化影响将减少导管架平台的疲劳寿命。

关键词：谱疲劳分析疲劳损伤中心传递函数循环弱化

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随钻扩眼钻压分配规律的试验研究

石油机械 2024年第5期52卷 32-39页

作者：侯福祥宋健张燕萍单泓铭中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油大学(北京)机械与储运工程学院

随钻扩眼钻井技术可在全面钻进的同时实现裸眼井段的扩径,能有效减少起下钻次数、提高钻井效率。随钻扩眼过程中领眼钻头和扩眼器上钻压、扭矩的分配与地层岩石性质、钻井参数、钻具结构等多种因素有关,因此提出能反映实际随钻扩眼过程... 详细信息

随钻扩眼钻井技术可在全面钻进的同时实现裸眼井段的扩径,能有效减少起下钻次数、提高钻井效率。随钻扩眼过程中领眼钻头和扩眼器上钻压、扭矩的分配与地层岩石性质、钻井参数、钻具结构等多种因素有关,因此提出能反映实际随钻扩眼过程的理论或试验方案是钻压分配规律研究的关键。为了在室内试验环境下模拟实际随钻扩眼过程,设计并进行了全尺寸随钻扩眼破岩试验。设计加工了ø215.9 mm PDC领眼钻头和扩眼直径可调(242、260 mm)的试验用扩眼器,在钻头试验台架上进行了全尺寸破岩试验,研究了随钻扩眼过程中的钻压分配规律及其受岩石类型、钻压、转速及扩眼直径的影响。试验结果表明:钻压比和扭矩比随总钻压的增大而增大,随岩石强度的减小而增大,但基本不受钻速的影响;扩眼器刀翼切削区域攻击性越强,相应的钻压比越大。所得结论可为随钻扩眼作业的钻井参数和钻具组合优化提供依据。

关键词：随钻扩眼领眼钻头扩眼器钻压分配全尺寸破岩试验

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塔河地区特深井底部钻具组合力学模拟分析研究

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石油机械 2024年第8期52卷 70-76页

作者：王龙李文霞高文凯张谧陈俊龙唐雪平中国石化缝洞型油藏提高采收率重点实验室中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油海洋工程有限公司

特深层油气资源的高效开发对保障国家能源安全、实现能源接替具有重要意义,是当前油气勘探开发的重点领域。塔河地区油气资源丰富、埋藏深,勘探潜力巨大。为解决特深井钻探面临井底高温致使垂钻系统无法使用、常规钻具防斜能力弱、钻速... 详细信息

特深层油气资源的高效开发对保障国家能源安全、实现能源接替具有重要意义,是当前油气勘探开发的重点领域。塔河地区油气资源丰富、埋藏深,勘探潜力巨大。为解决特深井钻探面临井底高温致使垂钻系统无法使用、常规钻具防斜能力弱、钻速低等难题,基于广义纵横弯曲法、钻头-地层相互作用模型评价了邻井钻具防斜性能,反演了地层倾角、走向、各向异性系数。为特深井TS-X井提供现场支撑,针对寒武系与震旦系地层特性分析不同BHA结构对井斜影响效果,设计了包含螺杆钻具的底部钻具组合,并形成了最优结构方案。现场施工中代入实钻数据实时预测钻具防斜能力,形成了最优钻压参数方案。实钻结果表明,使用设计钻具具有防斜效果好、钻速快等优点,验证了模型的正确性和优化设计的合理性。研究结果对塔河地区其他特深井安全高效钻探、实现防斜打快具有重要指导意义。

关键词：超深井防斜打快塔河地区底部钻具组合

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海洋天然气水合物降压开采装备现状与技术探讨

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石油机械 2024年第10期52卷 83-90页

作者：万春燕张贺恩李磊陈才虎高妍邸建伟朱煜鑫宝鸡石油机械有限责任公司中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司中国石油集团海洋工程有限公司

在南海神狐海域采用降压法成功实施了2次天然气水合物试采,在深水浅软地层水合物钻采技术上取得了多项重大技术突破,但仍面临单井产量低、开采配套装备复杂及经济适用性弱等问题。为了配套神狐海域第3次降压法试采开采方案,系统梳理了... 详细信息

在南海神狐海域采用降压法成功实施了2次天然气水合物试采,在深水浅软地层水合物钻采技术上取得了多项重大技术突破,但仍面临单井产量低、开采配套装备复杂及经济适用性弱等问题。为了配套神狐海域第3次降压法试采开采方案,系统梳理了降压法开采技术对开采装备的影响因素,对比分析了常规油气开采的水下采油树结构适应性,提出了一套适用于深水天然气水合物开采的水下卧式采气树关键技术理论;形成的“一体式”集成化采气树本体、双穿越结构水下穿越器、失效安全型液控水下阀门及驱动器、复合电液控制系统等技术,可满足海洋天然气水合物开发装备质量轻、水合物二次结冰封堵干预、井下作业工况监测和远程控制等要求。所得结果可为海洋天然气水合物长期稳定、可控开采的配套装备开发提供借鉴。

关键词：神狐海域海洋天然气水合物降压开采关键技术与装备水下采气树

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海洋天然气水合物降压开采装备现状及发展建议

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石油机械 2024年

我国南海深水区天然气水合物潜在资源量达643～772亿t油当量，2016年，在南海神狐海域发现了1 500×108m3的天然气水合物储藏，使得对该海域天然气水合物资源的开发探索备受关注，我国2017年和2020年在神狐海域采用降压开采方法成功实施... 详细信息

我国南海深水区天然气水合物潜在资源量达643～772亿t油当量，2016年，在南海神狐海域发现了1 500×108m3的天然气水合物储藏，使得对该海域天然气水合物资源的开发探索备受关注，我国2017年和2020年在神狐海域采用降压开采方法成功实施2次天然气水合物试采，实现了多项重大技术的突破。可开采的天然气水合物埋藏浅，主要存在于1000m水深以上的海域，深海天然气水合物的降压开采是一个复杂、多变的过程，基于神狐海域天然气水合物第三次降压法试采的开采工艺，本文通过梳理分析降压法开采技术对开采装备的需求，对比分析常规油气开采的水下采油树，提出了一套适用于深水天然气水合物开采的水下采气树关键技术理论，旨在为海洋天然气水合物长期稳定、可控开采的配套装备开发提供参考。

关键词：天然气水合物降压开采关键技术与装备水下采气树南海神狐海域

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塔里木万米科探井垮塌机理研究及技术对策

钻井液与完井液 2024年

作者：刘锋报孙金声尹达罗绪武中国石油塔里木油田分公司中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油大学(华东)石油工程学院

针对塔里木油田台盆地区超深、特深地层井壁失稳机理研究不足、认识不清等难题，对目标地区志留系、奥陶系和寒武系5595～10 900 m露头岩石开展了系列研究。分析得出，地层发育平均尺寸在300～800 nm之间的微纳孔缝为钻井液侵入提供了... 详细信息

针对塔里木油田台盆地区超深、特深地层井壁失稳机理研究不足、认识不清等难题，对目标地区志留系、奥陶系和寒武系5595～10 900 m露头岩石开展了系列研究。分析得出，地层发育平均尺寸在300～800 nm之间的微纳孔缝为钻井液侵入提供了有利通道，导致压力传递、提高了地层坍塌压力；水和油在泥岩表面接触角分别为5.8°和5.3°，在灰岩表面接触角分别为42.5°和15.6°；泥岩吸水率为2.74%、吸油率为3.63%，灰岩吸水率为1.42%、吸油率为2.14%；志留系和桑塔木泥岩、阿瓦塔格泥质白云岩在水中的滚动回收率分别为86.3%、92.9%和98.2%，灰岩和白云岩滚动回收率基本为100%，部分地层由于水化分散造成岩石内聚力强度降低，这些均是导致井壁失稳的主要机理。根据井壁失稳机理，使用抗超高温高效微纳米封堵剂及抗超高温抗盐聚合物降滤失剂，并构建一套特深井防塌水基钻井液体系，通过强化钻井液的封堵性，降低钻井液滤失量、减少钻井液侵入，降低地层坍塌压力；通过提高钻井液的抑制性，减少地层水化分散，提高岩石内聚力强度，实现解决塔里木深部复杂地层井壁失稳的难题。

关键词：万米特深井井壁失稳机理防塌对策