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泡沫随钻堵漏钻井液体系

钻井液与完井液 2015年第3期32卷 23-26,104页

作者：王健洪伟关键朱春光孙延德长城钻探工程有限公司工程技术研究院

针对冷家油田老区块胶结差、破碎地层的井漏问题,通过分析井漏原因,制定解决对策,优选出泡沫聚合物钻井液体系和高效随钻堵漏剂CLPA-1。通过室内实验,选择XC与CMC按1∶2的比例复配作增黏剂,SMP-1、SAS、CMS按0.75∶0.5∶1的比例复配作... 详细信息

针对冷家油田老区块胶结差、破碎地层的井漏问题,通过分析井漏原因,制定解决对策,优选出泡沫聚合物钻井液体系和高效随钻堵漏剂CLPA-1。通过室内实验,选择XC与CMC按1∶2的比例复配作增黏剂,SMP-1、SAS、CMS按0.75∶0.5∶1的比例复配作降滤失剂,发泡剂和稳泡剂的浓度约为0.025%。CLPA-1是一种由预交联凝胶颗粒、吸水性树脂和高分子聚合物为基本材料合成的随钻堵漏剂,其瞬时滤失量小,在加量为3%时堵漏效果好,承压达到5 MPa;为提高滤饼承压能力,体系还加入了2%超细碳酸钙。介绍了该体系在冷42-41-164CH和洼60-H2302井的成功应用情况;在该油田其他相同区块易漏层应用的8口井,提前防漏效果显著,预防井漏发生4口井,井漏后一次堵漏成功3口井,且堵漏后再钻无漏失情况,堵漏成功率大于80%。该微泡沫低固相聚合物体系和随钻堵漏剂CLPA-1,利用密度控制技术,能解决亏空、胶结性差、存在微裂缝的老区块二次开发中产生的井漏难题。

关键词：井漏微泡沫随钻堵漏破碎地层

乐山—龙女寺古隆起震旦系超深井快速钻井技术

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天然气工业 2013年第7期33卷 74-79页

作者：郑述权张帆钟广荣张果中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院中国石油川庆钻探工程公司川东钻探公司

四川盆地乐山—龙女寺古隆起震旦系埋藏深度在5 000～6 000m,地层可钻性差、纵向上多产层多压力系统等复杂地质条件制约了钻井速度。针对钻井提速难点,重点从井身结构、钻头个性化设计及有机盐钻井液体系等方面进行了攻关研究与现场试验... 详细信息

四川盆地乐山—龙女寺古隆起震旦系埋藏深度在5 000～6 000m,地层可钻性差、纵向上多产层多压力系统等复杂地质条件制约了钻井速度。针对钻井提速难点,重点从井身结构、钻头个性化设计及有机盐钻井液体系等方面进行了攻关研究与现场试验,初步形成了适应该地区的钻井提速技术模式:①优化井身结构,较传统井身结构缩短了大尺寸井眼长度,减少了作业时间,同时又能够满足完井与后期生产作业的要求。②个性化设计PDC钻头,应用效果表明较已完钻井机械钻速提高了31%～473%,在侏罗系沙溪庙组试验刚体PDC钻头平均机械钻速16.57m/h,已接近空气钻进效果;在适合井段试验等壁厚长寿命螺杆配合PDC钻头复合钻进,机械钻速较常规转盘钻机械钻速提高44%。③配合使用有机盐低固相钻井液,抑制性较聚磺钻井液更强,亚微米粒子含量减少,实现了辅助提高机械钻速的效果,井壁较使用聚磺钻井液的更稳定。2012年完钻的6口深井平均机械钻速由1.69m/h提高到2.54m/h,平均钻井周期从302d缩短到189d,实现了该区震旦系超深井的安全快速钻井。

关键词：四川盆地乐山-龙女寺古隆起早古生代震旦纪PDC钻头等壁厚螺杆有机盐钻井液快速钻进

四川盆地深层页岩气水平井优快钻井技术——以泸203井为例

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天然气工业 2019年第7期39卷 88-93页

作者：郑述权谢祥锋罗良仪景洋唐梦杨瑞帆钟广荣王军陈正云中国石油川庆钻探工程公司川东钻探公司中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院

泸203井是中国石油天然气集团有限公司部署在四川盆地南部泸县—长宁页岩气区块的1口重点超深页岩气探井,实际完钻井深达5 600 m,测试日产气量为137.9×10^4 m^3,成为目前国内首口单井测试日产量超百万立方米的页岩气井。为了给深层页... 详细信息

泸203井是中国石油天然气集团有限公司部署在四川盆地南部泸县—长宁页岩气区块的1口重点超深页岩气探井,实际完钻井深达5 600 m,测试日产气量为137.9×10^4 m^3,成为目前国内首口单井测试日产量超百万立方米的页岩气井。为了给深层页岩气井优快钻井提供借鉴和经验,以泸203井为例,在分析储层特征对钻井要求的基础上,归纳总结了保障该井页岩气水平井钻井井身质量、优质储层钻遇率、快速钻进以及降低复杂事故率的优快钻井综合配套技术,并对其应用效果进行了评价。研究结果表明:①采用旋转导向工具并配合钻柱扭摆系统钻进,减少了滑动定向钻进进尺,成功地控制了钻具托压现象,大幅度降低了定向辅助时间;②实施的4种削减钻具振动措施很好地解决了水平段钻进中螺杆故障问题,进一步提高了钻井速度;③采用近钻头伽马测量系统实时追踪储层,控制轨迹在优质产层内钻进,保证了优质页岩储层钻遇率;④优配钻井装备及高密度的油基钻井液的应用保证了井下动力钻具的动力和井眼携砂的需求以及钻井液性能的净化,确保了井眼畅通、保持了井壁稳定,起到了提高钻井速度的重要作用。结论认为,泸203井按照地质工程一体化的技术思路,采取先打直导眼再侧钻水平井的方式,优质页岩储层钻遇率达到100%,该井的实施进一步完善了四川盆地新区块超深页岩气水平井配套优快钻井技术。

关键词：四川盆地泸203井深层页岩气水平井旋转导向伽马测量系统优快钻井技术

页岩气水平井大型体积压裂套损预测和控制方法

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天然气工业 2019年第4期39卷 69-75页

作者：李凡华董凯付盼乔磊杜卫强孙清华中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油长城钻探工程公司中国石油大学(北京)

大规模体积压裂导致的页岩气水平井套管损坏(简称套损)或套管变形(简称套变)在现场施工过程中一直都存在,极大地影响了现场施工效率和开发项目的经济效益。为了解决上述问题,通过分析四川盆地威远页岩气区块100余口水平井的压裂资料,探... 详细信息

大规模体积压裂导致的页岩气水平井套管损坏(简称套损)或套管变形(简称套变)在现场施工过程中一直都存在,极大地影响了现场施工效率和开发项目的经济效益。为了解决上述问题,通过分析四川盆地威远页岩气区块100余口水平井的压裂资料,探讨了该区页岩气水平井套损或套变的原因和规律,并据分析结果提出了预测和控制的方法。研究结果表明:①发生套变的主要地质因素为储层地质特点、地应力和压裂规模;②对于岩石物性非均质性特别强、甜点区厚度小、压裂时储层难以吸收大规模体积压裂的"能量"的上奥陶统五峰组水平井段、A靶点附近井段、钻遇井漏的天然裂缝带井段等容易套损井段可依据录井和测井解释来预测套变;③产量受水平段轨迹所控制的页岩气水平井应提高水平井段钻进时的导向水平,让水平井段的轨迹都落在地质气藏工程精确刻画的甜点区;④对于水平井段非均质性强的储层,宜采用"分段完井、分段固井"、优化井网井距、适当降低压裂规模等工程技术措施。

关键词：四川盆地威远区块页岩气水平井压裂地应力套管变形套管损坏预测控制

CO_2-N_2-THF-H_2O体系水合物的生成和模型计算

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石油化工 2017年第1期46卷 75-82页

作者：赵光华中国石油长城钻探工程公司工程技术研究院辽宁盘锦124000

对合成氨工业排放的烟道气(9.06%(x)CO_2+90.94%(x)N_2)在四氢呋喃(THF)溶液中进行水合物的生成研究。实验结果表明,6.0%(x)的THF水溶液能显著降低该体系的水合物生成压力,具有工业应用价值。通过文献中纯CO_2、纯N_2在THF溶液中的水合... 详细信息

对合成氨工业排放的烟道气(9.06%(x)CO_2+90.94%(x)N_2)在四氢呋喃(THF)溶液中进行水合物的生成研究。实验结果表明,6.0%(x)的THF水溶液能显著降低该体系的水合物生成压力,具有工业应用价值。通过文献中纯CO_2、纯N_2在THF溶液中的水合物生成数据拟合得到CO_2-THF和N_2-THF的二元交互作用参数,采用改进PR状态方程计算气体逸度,Wilson活度系数模型计算液相中水的活度、Chen-Guo水合物热力学模型计算CO_2-N_2-THF-H_2O体系的水合物生成压力。Chen-Guo水合物热力学模型计算出的生成压力与实验值、文献值进行比较,平均相对误差分别为11.68%和8.46%。

关键词：水合物四氢呋喃烟道气 Chen-Guo水合物热力学模型

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电磁波接力传输随钻测量系统研制与应用

天然气工业 2014年第2期34卷 76-80页

作者：张东旭白璟谢意陈炜卿刘伟中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院

无论是气体钻井的防斜打快还是定向井和水平井钻井,都必须有效监测和控制井斜,但目前采用的电磁波随钻测量系统却因传输深度受地层电阻率影响较大,特别是低电阻率地层信号衰减快,限制了其推广应用,如何提高传输深度则是问题的关键所在... 详细信息

无论是气体钻井的防斜打快还是定向井和水平井钻井,都必须有效监测和控制井斜,但目前采用的电磁波随钻测量系统却因传输深度受地层电阻率影响较大,特别是低电阻率地层信号衰减快,限制了其推广应用,如何提高传输深度则是问题的关键所在。为此,在国内首先提出"测量总成+中继电缆+发射总成"模块化的EM-MWD接力传输技术方案,并研制了一套电磁波接力传输随钻测量系统(CQEMWD-I型)。该系统电磁波发射总成位于钻柱中部,接收测量总成经中继电缆向上传输的测量数据,再以电磁波信号向地面发射,实现了电磁波接力传输,从而提高了测量传输深度。CQEMWD-I系统分别在气体介质条件下推广应用了6口井,钻井液介质条件下推广应用了4口井,遥测垂深达到3 841m,均获得了有效的测量数据。该系统研制和试验成功,突破了气体钻定向井、水平井轨迹测量的技术瓶颈,填补了该项技术的国内空白,达到国外同类技术的先进水平。

关键词：电磁波随钻测量测量总成发射总成接力传输气体钻井现场应用

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连续循环阀气体钻井技术及其现场试验

天然气工业 2013年第8期33卷 83-87页

作者：许期聪邓虎周长虹肖洲董仕明刘贵义中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院

目前气体钻井面临大出水地层生产时效低,中断循环后可能引起井壁垮塌、卡钻等井下复杂,充气钻井井底压力波动大、井控风险高等问题。为此,介绍了新研制的一种基于连续循环阀的钻井系统的技术原理以及现场试验情况。该系统主要由连续循... 详细信息

目前气体钻井面临大出水地层生产时效低,中断循环后可能引起井壁垮塌、卡钻等井下复杂,充气钻井井底压力波动大、井控风险高等问题。为此,介绍了新研制的一种基于连续循环阀的钻井系统的技术原理以及现场试验情况。该系统主要由连续循环阀和地面控制系统两个部分组成,钻进中将连续循环阀接在钻杆上,接单根、起下钻时,通过连续循环控制系统切换循环通路,实现井下连续循环。在宁211井氮气钻井和月005-H1井充气钻井2口井现场试验的结果表明,接单根作业井底压力恒定,缩短了重新建立正常循环的时间,实现了接单根和起钻作业过程中的连续循环,初步证实了连续循环系统的可靠性与工艺的可行性。连续循环钻井技术在充气钻井过程中的试验成功,标志着该项技术从单一循环介质迈向了两相循环介质的新台阶,可为钻井液条件下的欠平衡井、窄密度窗口井、大位移井、长段水平井安全高效钻井提供新的技术手段。

关键词：气体钻井大出水连续循环阀控制系统井底压力恒定波动时效安全

四川非常规气田开发主要钻井技术及其应用效果

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天然气工业 2015年第9期35卷 83-88页

作者：李官华伍贤柱李朝阳杨瑞月罗鑫李巍中国石油川庆钻探工程公司中国石油川庆钻探工程公司川西钻探公司中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院

随着油气勘探开发难度不断加大,尤其是近年来非常规气田的开发,定向钻井成为钻井主流技术,如何有效控制钻井成本和保护环境并防止井下事故的发生成为作业者必须面对的问题。为此,自2010年以来,在荷兰皇家壳牌集团(中国)四川非常规气项... 详细信息

随着油气勘探开发难度不断加大,尤其是近年来非常规气田的开发,定向钻井成为钻井主流技术,如何有效控制钻井成本和保护环境并防止井下事故的发生成为作业者必须面对的问题。为此,自2010年以来,在荷兰皇家壳牌集团(中国)四川非常规气项目50余井次的钻井工作中,运用了旋转导向技术、新型钻井液配方、钻井液回收技术和固控配套技术,取得了快速、安全、环保的应用效果,其中DXXX井应用旋转导向钻井,实现完钻井深5 729 m,水平段长1 418 m,钻井周期105 d,同比螺杆钻水平井节约时间65 d,钻井工程创下了该区新纪录。尤其是针对不同地层特点,兼顾环保要求,成功研制和应用了新型钻井液配方、固控和钻屑处理技术,取得了较好的环保效果。结论认为,上述配套技术的应用对提高钻遇产层成功率、提高钻井速度、缩短钻井周期、控制钻井成本、获得更好的经济效益和社会效益,具有重要的保障作用。

关键词：四川盆地非常规天然气气田开发旋转导向钻井液固控钻屑回收壳牌中国

煤层气排采中的“灰堵”问题应对技术——以沁水盆地多分支水平井为例

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天然气工业 2016年第1期36卷 89-93页

作者：杨勇崔树清倪元勇张国生李立昌孟振期中国石油华北油田公司中国石油渤海钻探工程有限公司工程技术研究院

煤层的性质决定了煤层气在排水采气过程中"出灰"(产出煤粉)是一种必然现象,在煤层气低能量开采及关井后再次开井条件下,煤粉的产出对产能的负面影响是不可逆转的。为此,通过分析山西沁水盆地煤层气排采特征以及该区多分支水平井实钻井... 详细信息

煤层的性质决定了煤层气在排水采气过程中"出灰"(产出煤粉)是一种必然现象,在煤层气低能量开采及关井后再次开井条件下,煤粉的产出对产能的负面影响是不可逆转的。为此,通过分析山西沁水盆地煤层气排采特征以及该区多分支水平井实钻井眼轨迹特征,找出了多分支水平井产气量达不到预期目标,以及关井实施维护性作业后难以恢复到关井前产量的2个原因:煤粉沉积堵塞了储层的运移通道,水平井段的波谷处形成的地层水和煤粉沉积加大了气体流向井底的阻力。进而提出了应对"灰堵"问题的关键技术:①煤层气水平井的井眼轨迹应在保证一定煤层钻遇率的前提下,以井眼光滑、总体上倾为原则,避免出现"波浪状"井眼;②排采井洞穴具有"沉沙"功能,便于气、液、固三相分离,是煤层气多分支水平井不可或缺的重要组成部分;③主支在稳定的煤层顶板或底板的仿树形水平井为疏灰提供了稳定的洗井通道。该研究成果为解决煤层气排水采气过程中的排灰问题提供了有益的尝试。

关键词：煤层气排采煤粉多分支水平井煤层钻遇率仿树形水平井轨迹控制洞穴完井沁水盆地