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长城钻探工程有限公司工程技术研究院

中外能源 2015年第12期 4-5页

长城钻探工程公司工程技术研究院是以钻采工艺、工具及配套技术研究为主的科技创新与新技术、新产品开发研究的专业科研机构,是全国工程咨询甲级单位、国际咨询工程联合会成员协会会员、CNPC钻井承包商协会会员。工程技术研究院现有教... 详细信息

长城钻探工程公司工程技术研究院是以钻采工艺、工具及配套技术研究为主的科技创新与新技术、新产品开发研究的专业科研机构,是全国工程咨询甲级单位、国际咨询工程联合会成员协会会员、CNPC钻井承包商协会会员。工程技术研究院现有教授级高级工程师2人,高中级职称150人,集团公司高级钻井专家1人,长城公司技术专家5人,长城公司技能专家1人,博士2人,硕士研究生44人,是一支极具战斗力的科研队伍。自建院以来,共完成集团公司和局重大科研项目200多项,获国家专利300多

关键词：研究院长城工程咨询甲级钻探工程辽河油田有限公司

GW-CP194-80A型保压取心工具的研制

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天然气工业 2020年第4期40卷 91-96页

作者：杨立文苏洋罗军孙少亮中国石油集团长城钻探工程有限公司工程技术研究院

保压取心技术可以使取出的岩心保持在原始地层压力状态下,能最大限度地减少岩心中油气等组分的损失,进而准确求取井底条件下储层流体饱和度等重要地层参数,是目前最先进且技术难度最高的钻井取心技术。但是,较之于国外同类产品,国内现... 详细信息

保压取心技术可以使取出的岩心保持在原始地层压力状态下,能最大限度地减少岩心中油气等组分的损失,进而准确求取井底条件下储层流体饱和度等重要地层参数,是目前最先进且技术难度最高的钻井取心技术。但是,较之于国外同类产品,国内现有的保压取心工具在岩心直径和保压能力两项主要技术指标方面尚存在着明显的差距,尤其是在保压能力方面,难以满足深海钻探、陆上深井和水平井保压取心作业的需求,限制了该技术的应用范围和普及率。为此,基于已有的GWY194-70BB型保压取心工具,设计研发了GW-CP194-80A型起钻式保压取心工具(以下简称新工具)。现场应用效果表明:①通过采用可受控转动的大通径球阀密封装置和高强度保压内筒,新工具所取岩心直径由原来的70 mm提升到80 mm、额定保压能力由原来的20 MPa提升到60 MPa;②新工具的内提式差动总成和上下同步密封机构,有效地解决了大斜度井、水平井取心作业过程中球阀关闭、保压成功率低的难题;③新工具共应用于现场5口井27筒次,取心平均收获率为87.5%、保压成功率达92.6%。结论认为,新工具达到了岩心直径和保压能力的设计目标,满足了深海、深层、非常规油气藏保压取心作业的需求,可为常规及非常规油气藏的储层评价、增产改造等提供技术支撑。

关键词：钻井取心保压取心工具岩心直径保压能力大通径球阀密封装置保压内筒岩心收获率

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提高四川盆地页岩气开发效益的工程方案

天然气工业 2019年第5期39卷 93-98页

作者：刘乃震高远文王廷瑞黄志强高玮王西贵刘锦霞中国石油集团长城钻探工程有限公司中国石油集团长城钻探工程有限公司工程技术研究院

四川盆地川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩是该区页岩气开发的目的层,甜点主力气层为龙马溪组龙_1~1小层,其上的龙一_1~3—龙一_2非主力气层因水平井压裂裂缝缝高延伸受限未能得到充分的改造,采用新井开发又不经济,导... 详细信息

四川盆地川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩是该区页岩气开发的目的层,甜点主力气层为龙马溪组龙_1~1小层,其上的龙一_1~3—龙一_2非主力气层因水平井压裂裂缝缝高延伸受限未能得到充分的改造,采用新井开发又不经济,导致大量页岩气资源(约占总储量的2/3)无法动用。为此,提出了"生产套管合理封固+套管切割+高效段铣+常规侧钻钻完井与压裂"的方案,并分析了关键技术的可行性和方案的经济性。研究结果表明:①确定合理封固段长度,配套井口安全阀、井下环空封隔装置等,确保满足后续压裂和生产要求,新井生产套管水泥返至技术套管内合适位置即可;②机械式套管切割技术成熟,较之于常规技术,高效段铣的段铣效率、工具寿命均提高2倍以上;③高效低成本井筒处理和常规侧钻钻完井与压裂技术,可支撑方案目标的实现;④较之于钻新井,该方案可节省建井成本30%左右,非主力气层预计单井测试日产气5.2×10~4m^3,10年累计产气0.49×10~8m^3,经济性良好。结论认为,该方案为页岩气非主力气层经济有效开发提供了一条新思路,有助于实现我国页岩气快速上产和长期稳产。

关键词：四川盆地页岩气早志留世非主力气层生产套管合理封固套管切割高效段铣侧钻水平井

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新型全油基钻井液体系

石油勘探与开发 2014年第4期41卷 490-496页

作者：李建成杨鹏关键孙延德匡绪兵中国石油长城钻探公司工程技术研究院钻井液所

为了满足深井、超深井、页岩气井等复杂结构井的钻井要求,研制了全油基钻井液用有机土和降滤失剂,确定了新型全油基钻井液体系配方,并通过室内实验和现场应用研究了其性能。采用长碳链季铵盐作为有机改性剂,制备用于全油基钻井液的有机... 详细信息

为了满足深井、超深井、页岩气井等复杂结构井的钻井要求,研制了全油基钻井液用有机土和降滤失剂,确定了新型全油基钻井液体系配方,并通过室内实验和现场应用研究了其性能。采用长碳链季铵盐作为有机改性剂,制备用于全油基钻井液的有机土;采用褐煤类单体与胺类单体合成油基降滤失剂。有机土和降滤失剂性能优良、配伍性好,且降滤失剂的降滤失效果优于国内外几种同类型降滤失剂。通过研究各组分加量对全油基钻井液体系性能的影响,确定了各组分的加量,配制的不同密度全油基钻井液均有良好的基本性能。室内实验结果表明：全油基钻井液沉降稳定性较强,抗温可达200℃,密度在0.9~2.0 g/cm3可调,抑制性能强,抗污染和润滑性能较好,储集层保护效果好,具有泥页岩水化抑制作用。现场应用结果表明：全油基钻井液性能稳定,满足现场施工要求,可延长钻头使用寿命并有效抑制井壁失稳,与水基钻井液相比密度更低、平均机械钻速更高。

关键词：全油基钻井液有机土降滤失剂井壁稳定

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四川盆地深井超深井钻井关键技术与展望

天然气工业 2022年第12期42卷 82-94页

作者：邓虎贾利春中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

四川盆地深层超深层海相碳酸盐岩油气资源丰富,是未来油气勘探开发的重要领域。为此,基于盆地深层、超深层海相碳酸盐岩油气埋藏深、压力系统复杂、地层温度高、岩石坚硬等特点,分析钻井面临的主要技术难点,总结了近年来经过持续攻关、... 详细信息

四川盆地深层超深层海相碳酸盐岩油气资源丰富,是未来油气勘探开发的重要领域。为此,基于盆地深层、超深层海相碳酸盐岩油气埋藏深、压力系统复杂、地层温度高、岩石坚硬等特点,分析钻井面临的主要技术难点,总结了近年来经过持续攻关、不断完善形成的深井超深井钻井关键技术,并提出今后的重要攻关方向。研究结果表明:①持续开展了深井超深井钻井关键技术持续攻关、优化集成与实践,形成了以非常规井身结构优化拓展、安全高效优快钻井、气体钻井、抗高温钻井液、精细控压钻井固井、数字化钻井等为核心的钻井关键技术,成功实施了完钻深度达9010 m的SY001-H6井等一批标志性超深井的钻探作业;②随着四川盆地海相碳酸盐岩油气勘探开发不断向深部推进,深井超深井钻井面临的工程地质风险、新的挑战仍然不断出现,还需进一步开展孔隙压力精确预测、高温超深井眼轨迹控制、抗高温工作液体系、高效破岩与提速工具、地质工程一体化、轻质高强度合金钻杆等攻关研究,以实现深井超深井钻井关键技术与装备的不断迭代升级,才能更好地支撑深层超深层碳酸盐岩油气高效勘探开发。结论认为,盆地深井超深井钻井关键技术的形成,加快了资源的快速转换,支撑了油气的增储上产,助推了安岳、龙岗、双鱼石等大型气田的发现,为四川省打造千亿立方米天然气产能基地奠定了技术基础。

关键词：四川盆地深井超深井钻井难点非常规井身结构抗高温钻井液气体钻井关键技术展望

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煤层气复杂结构井可降解钻井完井液实验

石油勘探与开发 2013年第2期40卷 232-236页

作者：刘大伟王绮王益山王合林虞海法袁孟雷渤海钻探工程技术研究院渤海钻探工程有限公司渤海钻探定向井技术服务公司

为了解决煤层气复杂结构井钻井过程中钻井安全与煤层保护的矛盾,研制了可降解的钻井完井液,分析了其常规性能和降解性能,并分别采用解吸率法和渗透率恢复率法评价了钻井完井液对煤层解吸能力和渗流能力的保护效果。通过室内实验优选了... 详细信息

为了解决煤层气复杂结构井钻井过程中钻井安全与煤层保护的矛盾,研制了可降解的钻井完井液,分析了其常规性能和降解性能,并分别采用解吸率法和渗透率恢复率法评价了钻井完井液对煤层解吸能力和渗流能力的保护效果。通过室内实验优选了适用于复杂结构井的可降解钻井完井液中的增黏剂、降失水剂和降解剂,并确定了钻井完井液的配方。钻井完井液各项常规性能良好,可有效携岩和保护井壁。钻井完井液具有良好的降解性能:加入浓度为2.0%～4.0%的降解剂后,3 h内降解率可达85%以上;降解完成后固相残渣少。钻井完井液可以有效保护煤层解吸能力和渗流能力:具有和清水一样良好的煤层解吸能力保护效果;煤样在不同返排压差下的渗透率恢复率均在60%以上,最高可达100%左右,且渗透率恢复率随着返排压差的增大而增大。

关键词：煤层气复杂结构井钻井完井液可降解煤层保护

页岩气井强化封堵全油基钻井液体系——以长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块为例

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天然气工业 2020年第6期40卷 107-114页

作者：王晓军白冬青孙云超李晨光鲁政权景烨琦刘畅蒋立洲中国石油长城钻探工程有限公司工程技术研究院中国石油长城钻探工程有限公司钻井一公司中国石油辽河石化公司第一联合运行部

为了破解四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块钻井过程中井壁失稳引起的复杂事故频发难题,在分析测定该区下志留统龙马溪组页岩的矿物组成、孔缝构造、表面润湿性和岩样吸液率的基础上,分析了井壁失稳的机理,通过对基础配方... 详细信息

为了破解四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块钻井过程中井壁失稳引起的复杂事故频发难题,在分析测定该区下志留统龙马溪组页岩的矿物组成、孔缝构造、表面润湿性和岩样吸液率的基础上,分析了井壁失稳的机理,通过对基础配方的深度优化,以及多种类、多级配复合封堵剂的优选,形成了一套密度介于1.80~2.40 g/cm3、抗温150℃以上的强化封堵全油基钻井液体系。室内性能评价结果表明:①该钻井液体系具有良好的高温高压流变性、沉降稳定性和电稳定性;②该钻井液体系抗污染能力较强,在含页岩岩屑20%、含水10%时的综合性能依然保持稳定;③对龙马溪组页岩岩屑的一次回收率和二次回收率分别为100.00%和99.98%;④添加封堵剂的全油基钻井液能有效地封堵400 mD渗滤砂盘、快速地阻缓流体压力在页岩内部的传递,具有更好的井壁稳定效果。结论认为,该钻井液体系能够满足该区页岩气钻井施工的技术需求,为降低复杂事故发生率、提高页岩气资源开发效率提供了技术思路和解决路径。

关键词：四川盆地威远区块早志留世页岩气井壁稳定硬脆性页岩微纳米孔缝封堵剂全油基钻井液

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威远区块页岩气水平井固井技术难点及其对策

天然气工业 2016年第3期36卷 55-62页

作者：袁进平于永金刘硕琼徐明李连江沈吉云中国石油集团钻井工程技术研究院中国石油长城钻探工程公司固井公司

针对四川盆地威远一长宁国家级页岩示范区威远区块页岩气水平井固井中所面临的油基钻井液与水泥浆不相容、高密度油基钻井液驱替困难、水泥环在大型体积压裂条件下易破坏等问题,有针对性地开展了水泥环密封力学参数理论依据、保证界面... 详细信息

针对四川盆地威远一长宁国家级页岩示范区威远区块页岩气水平井固井中所面临的油基钻井液与水泥浆不相容、高密度油基钻井液驱替困难、水泥环在大型体积压裂条件下易破坏等问题,有针对性地开展了水泥环密封力学参数理论依据、保证界面胶结的驱油前置液、满足压裂条件的韧性水泥石和有利于井筒密封的固井工艺技术等研究,取得了如下成果:①建立了考虑水泥环塑性特征及界面胶结强度的水泥环密封完整性理论模型,可指导页岩气水平井水泥石力学性能设计,减小微间隙的发生;②开发了驱油前置液,其对油基钻井液的冲洗效率超过90%且与油基钻井液及水泥浆相容性好;③根据水泥环密封完整性理论模型所开发的韧性水泥石,在保证相对较高抗压强度的同时杨氏模量降低30%;④确定了清水顶替等适用于页岩气井的固井技术,有利于保证井筒的密封性能。该研究成果应用于现场的12口井,水平段平均固井优质率达到92%,后期压裂效果良好,有效地保证了井筒的密封完整性,为页岩气高效开发提供了技术支撑。

关键词：四川盆地威远—长宁国家级页岩示范区威远区块页岩气水平井井筒完整性驱油前置液韧性水泥理论模型固井

横观各向同性页岩动、静态有效应力系数试验研究

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岩石力学与工程学报 2023年第S02期42卷 4130-4139页

作者：贾利春中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

准确、高效的获取横观各向同性页岩地层有效应力系数对于地质力学建模、井壁稳定分析等具有重要实际作用。采用声波测试、常规三轴压缩试验对川南海相龙马溪组黑色页岩动、静态弹性刚度系数、有效应力系数等开展研究。结果表明,动、静... 详细信息

准确、高效的获取横观各向同性页岩地层有效应力系数对于地质力学建模、井壁稳定分析等具有重要实际作用。采用声波测试、常规三轴压缩试验对川南海相龙马溪组黑色页岩动、静态弹性刚度系数、有效应力系数等开展研究。结果表明,动、静态弹性刚度系数、杨氏模量随着围压增加均升高,且动态值高于对应的静态值,平行层理方向的杨氏模量高于垂直层理,而动、静态泊松比随着围压增加及层理变化无显著规律;对于动、静态有效应力系数,随着围压增加两者均降低,垂直层理方向的有效应力系数高于平行层理方向,且静态有效应力系数高于动态值;通过拟合分析得到动、静态有效应力系数、杨氏模量线性转换关系。获得的页岩有效应力系数各向异性特征及动、静态转换关系可为页岩钻完井地质力学建模分析等提供重要支撑。

关键词：岩石力学横观各向同性页岩有效应力系数弹性刚度系数波速三轴压缩试验