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石油钻井工程中常用防漏堵漏技术分析

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第2期 0101-0104页

作者：张洋洋中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井一公司辽宁盘锦124000

油气勘探开发是一项复杂的系统性工程,包含钻井、修井等作业过程,而井筒内部的钻井液、修井液、固井水泥浆等可能在作业过程中流入地层而发生井漏,从而影响油气勘探开发的安全性。本文从石油钻井井漏分类出发,分析了漏失通道的不同形态... 详细信息

油气勘探开发是一项复杂的系统性工程,包含钻井、修井等作业过程,而井筒内部的钻井液、修井液、固井水泥浆等可能在作业过程中流入地层而发生井漏,从而影响油气勘探开发的安全性。本文从石油钻井井漏分类出发,分析了漏失通道的不同形态、漏速特点,结合石油钻井工程井漏的发生机理从静止堵漏、降排量循环等方面探讨了石油钻井工程常用的防漏堵漏技术,以期提供一定的参考价值。

关键词：石油钻井工程防漏堵漏技术分析

考虑盐度影响的深水水合物地层钻井井筒流动规律

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石油机械 2024年第7期52卷 19-27页

作者：郭庆丰蔡骁刘伟张景田张鑫门明磊中国石油大学(北京) 中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油集团西部钻探工程有限公司

水合物分解的气-液-固多相流动问题是深水水合物地层钻井面临的一个新问题。考虑钻进过程中井筒内的多相流动、传热和水合物分解三者之间相互耦合关系,建立了考虑海水盐度影响的含水合物相变气-液-固多相非等温瞬态流动模型。采用室内... 详细信息

水合物分解的气-液-固多相流动问题是深水水合物地层钻井面临的一个新问题。考虑钻进过程中井筒内的多相流动、传热和水合物分解三者之间相互耦合关系,建立了考虑海水盐度影响的含水合物相变气-液-固多相非等温瞬态流动模型。采用室内试验数据与现场实测数据验证了模型的准确性。案例井计算结果表明:随着海水盐度的增加,井筒内水合物分解区域和分解速率逐渐增大。同时,海水盐度越高,钻井过程中井底压力降低的幅度越大,井口气体含量也越高。井口回压和注入流体温度可以有效控制井筒内水合物的分解量。为了保证井口安全,降低水合物分解速率,井口回压应大于4.5 MPa。当入口流体温度在15~30℃范围内时,海水盐度应控制在0.8%~1.9%之间,这将保证井口最大气相体积分数小于10%。研究结果可为深水水合物的开采提供理论支撑。

关键词：水合物地层气-液-固三相流海水盐度水合物分解

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深井固井水泥浆凝固阶段的传压效率时变规律

天然气工业 2024年第8期44卷 125-132页

作者：刘开强郑友志冯予淇师伟刘洋蒋平屈中文龚泽相张兴国西南石油大学中国石油西南油气田公司工程技术研究院中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司中国石油集团工程材料研究院有限公司中国石油集团西部钻探工程有限公司固井公司

随着油气井向深层超深层发展，地质条件愈加复杂，开采难度越来越大，尤其是高温高压、窄压力窗口地层是固井工程面临的突出难题。深层超深层压力敏感地层固井过程中，精确控制水泥浆柱压力是保障固井安全与水泥环层间封隔质量的关键。... 详细信息

随着油气井向深层超深层发展，地质条件愈加复杂，开采难度越来越大，尤其是高温高压、窄压力窗口地层是固井工程面临的突出难题。深层超深层压力敏感地层固井过程中，精确控制水泥浆柱压力是保障固井安全与水泥环层间封隔质量的关键。为探究凝固阶段水泥浆的失重规律和传压能力，建立了固井水泥浆静液柱压力评价装置和水泥浆传压效率评价方法，结合微量热仪和超声波静胶凝强度仪，测试了水泥浆水化过程不同厚度水泥浆的水化速率和静胶凝强度，最后分析了水泥浆失重和传压效率的时变规律。研究结果表明：(1)沉降稳定性良好的水泥浆体系，凝固阶段可根据其水化进程将失重分为水化诱导期的平稳阶段和水化加速期的快速降低阶段；(2)在水化诱导期内，悬浮分散结构的水泥浆静胶凝强度缓慢发展，其失重速率随厚度降低而加快，遵循胶凝悬挂理论，且该阶段液态水泥浆可高效、快速传递顶部压力，传压效率超过95%；(3)在水化加速期内，水泥浆变为凝胶网架结构，水化产物增强凝胶网架的强度及其与外界面胶结强度，转移固相重力和上部加压值至外界面，降低水泥浆静液柱压力和传压效率，最终使水泥浆丧失传压能力。结论认为，该规律认识可为压力敏感地层固井憋压候凝工艺的高效实施提供实验和理论支撑，为深层超深层油气的高效开发奠定坚实基础。

关键词：固井憋压候凝失重压力传递早期水化微观结构

来源：博看期刊

小井眼侧钻井射孔压裂气举投产一体化技术——以肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏为例

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石油地质与工程 2024年第2期38卷 122-126页

作者：王勇陈维刘慎成刘江杨明敏鲍黎中国石油西部钻探工程有限公司吐哈井下作业公司新疆鄯善838200

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏属于高压低渗油气藏,水力加砂压裂是该油藏主要增产技术措施。目前区块由于管柱腐蚀断脱等原因造成的停产井已超过10口,为实现该类井复产高产,需要开展侧钻+压裂作业。围绕侧钻后作业过程中降... 详细信息

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏属于高压低渗油气藏,水力加砂压裂是该油藏主要增产技术措施。目前区块由于管柱腐蚀断脱等原因造成的停产井已超过10口,为实现该类井复产高产,需要开展侧钻+压裂作业。围绕侧钻后作业过程中降低储层伤害、小直径套管(内径97.18 mm)内工具设计、不放压转层喷砂射孔及延长含气油井自喷生产期等难题,开展小直径水力喷砂射孔+压裂+气举生产一体化压裂管柱技术攻关,形成了适用于高压储层小井眼侧钻井的射孔压裂气举投产一体化技术,现场应用效果显著,为油田长停井复产提供了新的技术思路。

关键词：高压低渗油气藏喷砂射孔压裂侧钻井小井眼

油基钻井液高滤失复合堵漏剂的研制及性能评价

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石油化工应用 2024年第8期43卷 92-96页

作者：贾永红周双君曹青天黄旭东温杰吴伟祺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 成都汉元君业油田技术有限公司四川成都610500

油基钻井液漏失严重降低了钻井作业的效益,而油基钻井液常用堵漏方式单一,堵漏成功率低。针对这一问题,本文优选出改性纤维棉(吸油棉纤维与抗静电复合纤维混合物)、刚性树脂、石英砂+云母(1∶1)、硅藻土分别作为柔性纤维材料、刚性颗粒... 详细信息

油基钻井液漏失严重降低了钻井作业的效益,而油基钻井液常用堵漏方式单一,堵漏成功率低。针对这一问题,本文优选出改性纤维棉(吸油棉纤维与抗静电复合纤维混合物)、刚性树脂、石英砂+云母(1∶1)、硅藻土分别作为柔性纤维材料、刚性颗粒、渗滤填充颗粒、助滤剂。通过4种材料的不断复配优选,最终得到高滤失复合堵漏剂基本配方为5%改性纤维棉(0.5~3.0 mm)+40%刚性树脂(200目)+50%渗滤填充颗粒(400目)+5%助滤剂(200目)。该高滤失复合堵漏剂在油基钻井液中悬浮稳定性好,1 mm缝板承压能力为5 MPa。高滤失复合堵漏剂在封堵效果方面展现出卓越的性能,能够快速滤失形成高强度封堵塞。高滤失复合堵漏剂弥补了油基钻井液缺少高失水堵漏手段及相关堵漏材料,为油基钻井液堵漏提供了新方法。

关键词：油基钻井液高滤失复合堵漏剂强封堵

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钻井液受碳酸(氢)根污染研究现状及建议

西部探矿工程 2024年第1期36卷 24-26页

作者：胡金喜中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井液公司辽宁盘锦124010

在钻探过程中,钻井液常受各种离子(物质)污染,其中碳酸(氢)根(CO32-/HCO3-)污染是一种较为复杂的情况。综述了钻井液受碳酸(氢)根污染可能产生的现象及危害、污染机理,以及应对碳酸(氢)根污染的处理技术,并提出了相应建议。

关键词：碳酸(氢)根离子钻井液污染机理处理技术

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博孜2402井钻井提速关键技术

西部探矿工程 2024年第4期36卷 25-29,33页

作者：王言泉郑智冬刘立超吴彪李长东窦华进中国石油集团渤海钻探工程有限公司第三钻井工程分公司天津300280

目前塔里木博孜1区块部署的井多为五开井身结构,平均井深7000m以上。地质构造复杂,施工难度大,事故复杂频发,周期普遍在400d以上。该区块吉迪克组、库姆格列木群盐层段以及目的层事故频发成为区块钻井难题,尤其是上部巨厚砾石层严重制... 详细信息

目前塔里木博孜1区块部署的井多为五开井身结构,平均井深7000m以上。地质构造复杂,施工难度大,事故复杂频发,周期普遍在400d以上。该区块吉迪克组、库姆格列木群盐层段以及目的层事故频发成为区块钻井难题,尤其是上部巨厚砾石层严重制约区域资源高效勘探开发,实钻表现为机械钻速慢、单只钻头行程进尺低、因憋跳钻引发井下钻具事故频发。博孜2402井从井身质量优化、钻头选型技术、钻具组合优化技术、钻井液体系优选、盐层卡层技术等方面着手,形成了博孜2402井钻井提速关键技术,该井最终以钻井周期253.88d,钻完井周期303.88d,创博孜1区块钻完井周期记录,博孜2402井关键钻井技术,可为博孜1区块钻井提供技术支持,建议进行推广。

关键词：博孜1区块海博瑞钻头钻头选型钻具组合钻井提速

漏失及油气水侵严重长封固段致密油气井一次上返固井技术

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石油钻采工艺 2024年

作者：王福昌谈涛高阳秦国宏王啸郗浩天王佳成渤海钻探工程有限公司第一固井分公司

通过固井液及固井工艺配套技术研究，解决漏失及油气水侵难题，提高固井质量。满足大型压裂要求，提高产能。全井封固一次上返漏失及油气水侵严重的长封固段致密油气井储层埋藏深，为高压低渗地层，压稳难度大；地层存在天然裂缝及后期... 详细信息

通过固井液及固井工艺配套技术研究，解决漏失及油气水侵难题，提高固井质量。满足大型压裂要求，提高产能。全井封固一次上返漏失及油气水侵严重的长封固段致密油气井储层埋藏深，为高压低渗地层，压稳难度大；地层存在天然裂缝及后期钻井诱导缝，承压能力低，漏失严重；钻井液密度安全窗口窄，井下情况异常复杂，固井施工难度大、风险高。在已调研初期完成的6口井中，有4口井固井时发生漏失，固井质量受到严重影响，固井质量合格率不到80%。根据地层特点及固井质量影响因素，通过大量室内试验，研发的大温差低密高强水泥浆体系、防气窜韧性水泥浆体系，较好地解决了漏失及油气水侵等难题；固井工艺配套技术的应用，对保证固井施工安全，提高固井质量起到了有力支撑。后期施工的8口井井下复杂情况显著降低，固井质量得到显著提升，固井质量合格率由80%提高到98%以上。固井质量满足大型压裂要求，为提高产能，延长油气井使用寿命，提高采收率奠定了坚实基础。

关键词：非常规能源勘探开发工程技术完井固井高压低渗温差气窜

环保型改性纳米碳酸钙降滤失剂的合成与性能评价

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 126-134页

作者：黄维安李国真贾江鸿张金昭江琳余婷苏锐中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 中国石化中原油田分公司工程技术管理部河南濮阳457001 中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司检测监督评价中心天津300280 西部钻探钻井液分公司新疆克拉玛依834000

纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,... 详细信息

纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,采用红外光谱(FTIR)、热重分析进行表征,同时对比评价其综合性能,通过对膨润土基浆粒径、zeta电位分析,滤饼扫描电镜(SEM)分析,考察SDNPJ-2在黏土颗粒上的吸附特征,研究改性纳米碳酸钙降滤失剂在水基钻井液中的降滤失机制。结果表明:SDNPJ-2可抗230℃高温;1%SDNPJ-2可分别使4%膨润土基浆、25%盐水基浆、10%CaCl_(2)基浆150℃/(16 h)老化后的API滤失量降低70%、89%和85%,可抗氯化钠250000 mg/L、抗氯化钙100000 mg/L,降滤失效果优于国外同类目前最优产品Driscal D;生化需氧量(BOD_(5))为558 mg/L、BOD_(5)/COD(化学需氧量)达22.6%,可生物降解;SDNPJ-2通过酰胺基团吸附于黏土表面、改善其分散性,优化体系粒径级配、通过物理堆积有效封堵滤饼和地层孔隙,两方面协同达到优良的降滤失效果。

关键词：纳米碳酸钙降滤失剂钻井液耐温耐盐