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高含硫气藏安全清洁高效开发技术新进展

天然气工业 2015年第4期35卷 1-6页

作者：黄黎明国家能源高含硫气藏开采研发中心

我国的高含硫气藏大多赋存干海相碳酸盐岩储层中,具有埋藏深、地质条件复杂、高温高压、高含硫化氢和二氧化碳的特点,在气田开发工程建设和安全清洁生产保障上存在着诸多技术难题。我国高含硫天然气资源丰富,主要集中分布在在四川盆地,... 详细信息

我国的高含硫气藏大多赋存干海相碳酸盐岩储层中,具有埋藏深、地质条件复杂、高温高压、高含硫化氢和二氧化碳的特点,在气田开发工程建设和安全清洁生产保障上存在着诸多技术难题。我国高含硫天然气资源丰富,主要集中分布在在四川盆地,目前累计探明储量已超过1×10^(12)m^3,自20世纪60年代在四川盆地威远震旦系高含硫气藏进行开发实践以来,陆续成功开发了卧龙河、中坝等一批中小规模、中低含硫气藏,2009年以来龙岗、普光等一批高含硫气田的相继成功投产,标志着我国高含硫气藏开发技术取得了新的突破。为此,重点介绍了"十二五"以来针对我国高含硫气藏安全、清洁、高效开发的实际需要,在气藏工程、钻完井工程、采气工程、地面集输与腐蚀控制工程、天然气净化和安全环保工程技术领域所取得的新进展。最后,分析了目前我国高含硫气藏开发面临的挑战,指出了下一步技术发展的方向:降低安全风险,降低环境危害,提高高含硫气藏开发效益。

关键词：高含硫气藏气藏工程钻完井工程采气工程地面集输工艺腐蚀控制技术天然气净化技术安全环保技术进展发展方向

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基于静摩擦扭矩释放的快速滑动定向钻井技术

天然气工业 2015年第11期35卷 60-65页

作者：韩烈祥中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心

由导向马达、随钻测量系统构成的滑动钻井仍然是目前的主要定向钻井方式。国外近年发展起来的一种依靠控制钻柱旋转扭摆的工艺方法,突破了滑动钻井工艺中马达导向所面临的局限性,同时费用又低于旋转导向系统。该方法以滑动动摩擦原理及... 详细信息

由导向马达、随钻测量系统构成的滑动钻井仍然是目前的主要定向钻井方式。国外近年发展起来的一种依靠控制钻柱旋转扭摆的工艺方法,突破了滑动钻井工艺中马达导向所面临的局限性,同时费用又低于旋转导向系统。该方法以滑动动摩擦原理及其优势为基础,建立了钻柱物理模型,把滑动钻井时井下钻柱摩擦力的分布状态划分为3个典型区间:地面扭摆作用区、静摩擦区、反扭矩作用区;由自动扭摆控制软件系统对顶驱扭矩、钻头钻压和钻进速度的连续不断地测量,自动计算和最大限度地扩展地面扭摆作用区的长度(或减少下部动力钻具静摩擦区的长度),实现钻柱摩阻的减少,从而有效地提高了滑动钻井的机械钻速、提高定向作业纯钻时效,减少导向马达和钻头的损坏。实例运用结果表明:该方法能够提高机械钻速近50%,与常规复合导航钻井相比,节省了调整工具面角的时间损失,因而是一种极具发展前景的技术。

关键词：滑动钻井定向大位移扭摆工具面旋转导向页岩气低成本钻速提高

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四川盆地震旦系灯影组储层改造实验与应用

天然气工业 2016年第1期36卷 81-88页

作者：韩慧芬桑宇杨建中国石油西南油气田公司工程技术研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心

为了提升四川盆地震旦系灯影组储层的改造效果,研究了高温下不同酸液的酸岩反应速率、高闭合压力下不同酸液及不同注入方式下酸蚀裂缝导流能力保持率、酸液穿透实验最低穿透时间、酸蚀裂缝形态特征数值化特征表述及暂堵球转向暂堵效果... 详细信息

为了提升四川盆地震旦系灯影组储层的改造效果,研究了高温下不同酸液的酸岩反应速率、高闭合压力下不同酸液及不同注入方式下酸蚀裂缝导流能力保持率、酸液穿透实验最低穿透时间、酸蚀裂缝形态特征数值化特征表述及暂堵球转向暂堵效果。在此基础上,提出了适合灯影组储层改造的主体酸液类型,以及适合不同储层类型的主体改造工艺,优化了施工参数。现场试验18口井,平均单井获得井口测试天然气产量45.482×10~4m^3/d。结论认为:①酸岩反应速率影响因素大小为酸液类型>温度>转速>酸液浓度>同离子效应,灯影组储层酸化要考虑酸液类型、转速(施工排量)的优化及工艺上降温措施;②采用自生酸+胶凝酸+转向酸注入顺序不但能实现深穿透,而且能同时获得较高的导流能力;③孔洞型储层采用高温胶凝酸改造,非均质性强的储层采用高温转向酸实现均匀改造,岩性致密、裂缝及孔洞均不发育的储层宜采用自生酸与主体酸交替注入造长缝改造;④除了少数裂缝发育储层外,主体工艺应以深度酸压为主;⑤解堵酸化施工排量应不低于3.5 m^3/min;⑥可溶解暂堵球转向酸化工艺技术能够调整酸液在各酸化层的注入量,以实现对非均质储层的均匀改造。

关键词：四川盆地震旦纪储层改造深度酸化分层酸化酸岩反应穿透体积酸蚀蚓孔现场应用

四川盆地上震旦统灯四段气藏提高单井产量的技术措施

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天然气工业 2017年第8期37卷 40-47页

作者：韩慧芬中国石油西南油气田公司工程技术研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心

四川盆地上震旦统灯影组四段气藏的储层类型多样、非均质性强,前期探井开发效果较差,亟需研发适合于不同储层类型的增产改造技术措施,以提高单井产量。为此,开展了5个方面的优化研究,提出了有针对性的技术措施:①依据储层特征、缝洞发... 详细信息

四川盆地上震旦统灯影组四段气藏的储层类型多样、非均质性强,前期探井开发效果较差,亟需研发适合于不同储层类型的增产改造技术措施,以提高单井产量。为此,开展了5个方面的优化研究,提出了有针对性的技术措施:①依据储层特征、缝洞发育程度等与产能的相关性研究结果,优选出了灯四段以斜井为主兼顾纵向各层储量有效动用的方案;②采用改造—完井—投产一体化管柱进行储层改造,降低储层伤害、提高试油效率;③充分考虑井壁稳定性、储层改造的需要及对储层的伤害,确定裂缝、孔洞发育储层采用裸眼完井、孔隙型储层采用射孔完井;④基于酸与岩石反应实验结果及酸蚀裂缝刻蚀形态等成果优选出了高温胶凝酸为主体酸液,自生酸前置液为深度酸压主体前置液;⑤以储层特征为基础,提出分别针对裂缝—溶洞型、孔隙—溶洞型和孔隙型储层的缓速酸酸压、前置液酸压和复杂网缝酸压3套工艺。现场实施上述技术措施31口井,平均单井获得井口测试天然气产量68.33×10~4 m^3/d,与前期的探井相比,平均单井增加井口测试天然气产量22.85×10~4 m^3/d。

关键词：四川盆地晚震旦世储集层类型井型完井方式储层改造工作液分段酸化天然气产量

三维井筒套管柱居中度设计——以川渝油气田为例

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石油地质与工程 2024年第3期38卷 102-107,112页

作者：郑渊云鲜明邹祥富杨若愚龙远盛黄凯然中国石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司四川成都610052 国家能源高含硫气藏开采研发中心四川成都610052 中国石油西南油气田分公司勘探事业部四川成都610041

套管居中度对固井质量存在较大影响,合理设计套管居中度将极大改善套管环空流场分布,提高环空顶替效率,确保水泥环质量,为后续钻进和储层改造奠定基础。通过对现有主流套管柱居中度计算模型的局限性分析,提出因三维井筒中套管柱所受重... 详细信息

套管居中度对固井质量存在较大影响,合理设计套管居中度将极大改善套管环空流场分布,提高环空顶替效率,确保水泥环质量,为后续钻进和储层改造奠定基础。通过对现有主流套管柱居中度计算模型的局限性分析,提出因三维井筒中套管柱所受重力和轴向载荷不位于单一平面内,将发生非平面挠曲变形,侧向受力和径向偏移受到井筒轨迹和浮力变化影响的观点。基于真实井眼轨迹的三维形态,考虑井筒管柱轴向拉力对主、副法向平面挠度以及浮力效应的影响,建立了三维套管单跨梁居中度数学模型,编制了套管柱居中度模拟分析计算模块。通过与实钻井居中度成像测井数据对比表明:①该计算模式模拟结果与IBC套后成像测井实测居中度数据的平均整体误差仅7.6%;②通过增大直井段扶正器外径、尾管段替入清水实现漂浮效应减弱套管柱径向偏移量、合理加密安置上部直井段刚性扶正器间距等优化措施,能够显著提升管柱整体居中度至70%以上并改善水泥环质量。该设计模式能够有效指导川渝油气田高压气区套管居中度设计,对于提高复杂井筒环空封固质量有重要意义。

关键词：居中度三维井筒法向平面扶正器径向偏移成像测井

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凝析气藏合理注气时机研究

天然气工业 2015年第10期35卷 78-83页

作者：李骞钟兵杨洪志刘义成杨学锋中国石油西南油气田公司勘探开发研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心高含硫气藏工程研究所

凝析气藏的开发方式主要分为压力衰竭式和注气保压式,而目前对于后者合理注气时机的研究甚少,不清楚什么时候注气最有利于凝析气藏的开发:若过早注气,注气量较大,经济效益较低;而过晚注气,则有可能导致凝析油污染严重,产能及采收率均较... 详细信息

凝析气藏的开发方式主要分为压力衰竭式和注气保压式,而目前对于后者合理注气时机的研究甚少,不清楚什么时候注气最有利于凝析气藏的开发:若过早注气,注气量较大,经济效益较低;而过晚注气,则有可能导致凝析油污染严重,产能及采收率均较低。为此,选取某凝析气井的真实岩心,利用长岩心驱替实验研究其合理的注气时机;并在此基础上,运用响应曲面法和数值模拟的方法来综合评价合理的注气时间。研究结果表明:①对于凝析油含量较高的凝析气藏,应在地层压力降低至露点压力附近时进行注气,即可避免析出大量凝析油而导致气井产能和采收率大幅降低;②对于凝析油含量较低的凝析气藏,合理的注气时机为地层压力低于露点压力且高于最大反凝析压力区域,这样既能获得相对较高的凝析油采收率,又具有较高的经济效益。结论认为:对于凝析气藏的开发,注气越早开发效果越好,但不一定都能获得较高的经济效益。

关键词：凝析气藏注气保压式开采注气时机实验室试验数值模拟采收率注气量露点压力经济效益

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高压地区定向探井钻井实践

钻采工艺 2018年第6期41卷 111-113,117页

作者：郭世侯温富贵吴泓璇徐先觉蒋建乐川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心钻完井工程技术研究所川庆钻探国际工程公司

土库曼斯坦阿姆河右岸C区块存在巨厚盐膏层,厚达500~1 100 m,其内部存在高压盐水,压力系数达到2. 2~2. 32,钻井液密度一般在2. 35~2. 47 g/cm3,盐膏层易蠕动变形,盐与石膏物理性质相差大,极易造成各类井下事故,一直是钻井工程的难点之... 详细信息

土库曼斯坦阿姆河右岸C区块存在巨厚盐膏层,厚达500~1 100 m,其内部存在高压盐水,压力系数达到2. 2~2. 32,钻井液密度一般在2. 35~2. 47 g/cm3,盐膏层易蠕动变形,盐与石膏物理性质相差大,极易造成各类井下事故,一直是钻井工程的难点之一。储层裂缝发育,产量高,易漏易喷,且C区为新探区,预计的地层压力、地质分层数据不准确,用定向井开发更加大了施工难度。文章针对该区的特点,进行了定向钻井难点分析,提出了进入高压层前完成定向施工,高压层中使用稳斜组合控制井眼轨迹的总体解决方案,细化了应对措施,通过2口定向探井的成功实施,论证了方案可行,获得了一些实践经验。

关键词：大井眼高密度盐膏层定向探井技术对策

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含硫井排出液自动实时除硫技术

钻采工艺 2015年第2期38卷 98-100,11页

作者：潘登川庆钻探有限公司钻采工程技术研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心

含硫气井试油作业期间,井筒排出的液体(地层水、酸化后返排残酸)富含H2S等,过去现场的作法是将这些液体经过直接返排到现场污水池简单的处理,一方面H2S不断向周围环境飘溢,同时返排出的残酸含有泡沫等也会向环境飘散,给作业井场和周围... 详细信息

含硫气井试油作业期间,井筒排出的液体(地层水、酸化后返排残酸)富含H2S等,过去现场的作法是将这些液体经过直接返排到现场污水池简单的处理,一方面H2S不断向周围环境飘溢,同时返排出的残酸含有泡沫等也会向环境飘散,给作业井场和周围自然环境带来了严重的安全危害。通过优选除硫剂、p H值调节剂等,自主研制处理剂自动连续加注装置,优化地面测试流程和工艺,最终通过物理和化学方法对井筒产出的流体进行实时除硫、消泡与中和残酸,处理后的产出液中H2S含量小于15 mg/L,实现了安全排放,保护了环境。

关键词：硫化氢排出液自动除硫

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含硫气田水达标外排处理技术新进展

天然气工业 2017年第7期37卷 126-131页

作者：杨杰向启贵中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心

气田水普遍具有污染物组分复杂、矿化度高等特征,如何对其进行妥善有效的处置,一直是油气田环境保护领域关注的焦点。为此,针对四川盆地某气藏采出气田水矿化度较高且含有较多硫化物等污染物的水质特征,以处理后达标外排为目的,通过实... 详细信息

气田水普遍具有污染物组分复杂、矿化度高等特征,如何对其进行妥善有效的处置,一直是油气田环境保护领域关注的焦点。为此,针对四川盆地某气藏采出气田水矿化度较高且含有较多硫化物等污染物的水质特征,以处理后达标外排为目的,通过实验室试验研究,分析了混凝—脱硫复合处理工艺、化学氧化除氨氮工艺以及低温多效蒸馏工艺处理该气田水的适应性和有效性。结果表明:(1)采用聚合硫酸铁(PFS)作为混凝剂,同时配合使用TS-1脱硫剂,硫化物及石油类的去除率超过90%;(2)采用CA-1作为氧化剂,氨氮去除率超过96%;(3)经低温三效蒸馏工艺处理,蒸馏水中氯化物浓度低于150 mg/L,CODcr浓度低于60 mg/L。结论认为:经全流程工艺处理后,该气田水中主要污染物指标可以达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准的要求,氯化物浓度满足GB 5084—2005《农田灌溉水质标准》的要求,使用上述组合工艺能够对含硫气田水进行高效处理。

关键词：含硫气田水混凝脱硫化学氧化达标外排氨氮氯化物低温多效蒸馏四川盆地