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顺北超深超高温油气藏钻完井提速关键技术

石油钻探技术 2024年第3期52卷 21-27页

作者：李一岚中石化华北石油工程有限公司西部分公司河南郑州450007

顺北超深超高温断控型油气藏地质条件复杂、埋藏深,地层温度高、强度高,钻完井过程中漏失、坍塌、气侵、井斜和仪器工具失效等井下故障与复杂情况频发,严重制约了该油气藏的高效勘探开发。为此,针对古生界钻速慢的问题,研究了地层可钻性... 详细信息

顺北超深超高温断控型油气藏地质条件复杂、埋藏深,地层温度高、强度高,钻完井过程中漏失、坍塌、气侵、井斜和仪器工具失效等井下故障与复杂情况频发,严重制约了该油气藏的高效勘探开发。为此,针对古生界钻速慢的问题,研究了地层可钻性,优选高效钻头和大扭矩长寿命螺杆,推广应用预弯曲防斜打快技术;针对储层温度高、定向难度大的问题,推广应用高温随钻工具,配套井眼轨道设计和井眼控制技术;针对窄间隙漏失问题,采用“随钻封堵+段塞堵漏”和高性能水基钻井液;针对漏溢同层问题,应用控压钻井和平推法压井技术;针对长裸眼固井质量差的问题,采用超高温固井水泥浆体系和配套工艺。综合上述技术,研究形成了顺北超深超高温油气藏钻完井提速关键技术。该技术在顺北不同条带6口井进行了应用,基本解决了超深超高温油气藏钻井提速困难、漏溢同存等问题,钻井周期同比缩短了55.0%,机械钻速提高了184.2%。研究结果为顺北超深超高温断控型油气藏高效勘探开发提供了技术支持。

关键词：古生界钻井提速定向钻井井筒压力控制井筒强化技术堵漏顺北油气藏

地质工程原生数据预测深层小尺度裂缝性地层漏失特征

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石油钻采工艺 2024年第1期46卷 33-44页

作者：何旭晟周井红管桐代红魏攀峰潘孝青中国石油西南油气田勘探事业部四川成都610095 中国石油华北油田分公司油气工艺研究院河北任丘062550 中国石油集团西部钻探工程有限公司新疆鄯善838200 北京力会澜博能源技术有限公司北京102249

中江-蓬莱气区筇竹寺组地层是典型的深层裂缝性地层,钻前漏点垂深、具体漏速等不清楚,现有堵漏手段匹配性差,漏失处理消耗工时偏高。为此,利用从现场录井、测井、钻井等历史数据中提取地质工程可以测量的信息138项,计算全部因素对漏速... 详细信息

中江-蓬莱气区筇竹寺组地层是典型的深层裂缝性地层,钻前漏点垂深、具体漏速等不清楚,现有堵漏手段匹配性差,漏失处理消耗工时偏高。为此,利用从现场录井、测井、钻井等历史数据中提取地质工程可以测量的信息138项,计算全部因素对漏速的影响特征系数,采用削元法筛选漏失主控因素16项。室内模拟地层裂缝尺度0.008~0.130 mm时,测试6项钻井液性能主控因素对漏速的影响特征系数范围与矿场计算特征系数范围一致,该裂缝尺度超过岩心观察范围,分析存在裂缝摩滑效应。优选粒径0.001~0.010 mm纳米活性颗粒,室内测试密度2.24 g/cm3水基钻井液加质量分数0.1%~0.8%的颗粒时,宽0.008 mm裂缝内钻井液漏失摩阻提高了0.01~0.16 MPa;桥堵体系中加入质量分数0.1%~0.5%纳米活性颗粒后,宽0.008~0.140 mm裂缝承压提高至7.2~10.9 MPa,改善堵漏效果可行。现场开展2井次漏点预测,实际漏点预测率80%,预测垂深偏差不大于31 m,相对传统方法提升明显。2井次中累积完成5次堵漏,一次堵漏成功率80%,单次漏失处理消耗工时28.25~39.15 h,均值32.39 h,相对已作业井下降68.60%。结果表明,地质工程原生数据预测深部小尺度裂缝性地层漏失特征可行。

关键词：天然气非常规油气深层工程技术剥茧算法防漏堵漏裂缝纳米颗粒

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五宝场硬塑性地层斧形曲面PDC齿破岩性能研究

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钻探工程 2024年第2期51卷 85-93页

作者：荣准杨学军张航颜爽张琦张龙龙中国石油西南油气田分公司川东北气矿四川达州635000 西南石油大学机电工程学院四川成都610500 中国石油集团西部钻探工程有限公司吐哈钻井公司新疆吐鲁番834000

为解决川东油气钻井中五宝场沙溪庙组硬塑性地层PDC钻头磨损严重、起下钻频繁的问题,开展了斧形曲面PDC齿在硬塑性地层破岩性能的研究。首先采用X射线衍射试验与三轴力学试验分别获取该地层岩石性质和力学参数,然后采用有限元仿真与试... 详细信息

为解决川东油气钻井中五宝场沙溪庙组硬塑性地层PDC钻头磨损严重、起下钻频繁的问题,开展了斧形曲面PDC齿在硬塑性地层破岩性能的研究。首先采用X射线衍射试验与三轴力学试验分别获取该地层岩石性质和力学参数,然后采用有限元仿真与试验相结合的方法开展斧形曲面PDC齿破岩性能研究。研究结果表明:斧形曲面PDC齿主要以剪切、挤压、犁切共同作用破岩;相较于常规PDC齿,斧形曲面PDC齿有更强的吃入岩石的能力和稳定性,能有效减小钻头异常振动,提高钻头寿命,并在不同磨损高度(0~3 mm)时,破岩比功降低2.2%~8.2%;根据试验得到斧形曲面齿较常规齿破岩性能提高了11.39%,且试验与仿真平均切削力误差仅为7.46%,验证了仿真模型的正确性。本研究表明斧形曲面PDC齿在硬塑性地层对提高破岩性能具有重要意义。

关键词：斧形曲面PDC齿硬塑性地层破岩比功磨损高度破岩性能

富满地区断控缝洞型油藏试油初期产能预测方法

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油气井测试 2024年第1期33卷 72-78页

作者：郑函庆刘军严丁心鲁汪坤封猛冯光中国石油集团西部钻探工程有限公司试油公司新疆克拉玛依834000 中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院新疆库尔勒841000 中国石油塔里木油田分公司塔中采油气管理区新疆库尔勒841000

塔里木盆地富满地区碳酸盐岩缝洞型油藏产能预测分析多是定性认识,且产能预测方程可操作性较差。通过分析稳定渗流压裂井产量与井底压力关系,发现影响各井产能的主要因素是生产压差和裂缝发育程度。根据钻井期间目的层钻具放空和泥浆漏... 详细信息

塔里木盆地富满地区碳酸盐岩缝洞型油藏产能预测分析多是定性认识,且产能预测方程可操作性较差。通过分析稳定渗流压裂井产量与井底压力关系,发现影响各井产能的主要因素是生产压差和裂缝发育程度。根据钻井期间目的层钻具放空和泥浆漏失量情况将富满地区试油井分为3类,同时分别统计分析3类井生产压差和日产油、日产气的关系,最终形成了1套符合富满地区断控缝洞型油藏的产能预测方法。利用该方法对富满地区7口试油井进行产量预测,有5口井试油后验证产量误差在15%以内,符合率达到71.43%。该方法使用简单、可靠性强,可在塔里木盆地富满地区推广应用。

关键词：富满地区断控缝洞型油藏试油井地层压力井底流压生产压差产能预测方法现场应用

高温深井温压耦合下流体性质对井筒压力的影响特性

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钻井液与完井液 2024年第3期41卷 288-295页

作者：刘平江和建勇张晔毕毅张瑞华杨谋中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一固井分公司天津062552 西部钻探固井公司(固井技术研究中心) 新疆克拉玛依834000 “油气藏地质及开发工程”全国重点实验室•西南石油大学成都618300

深井高温高压环境对流体密度和流体流变参数影响较大,忽略其作用使得井筒压力认识不准确,制约着钻完井作业安全。基于能量守恒原理,建立了井筒温度计算模型,考虑流体流态对温度压力影响,建立了温压耦合条件下井筒压力计算方法,结合现场... 详细信息

深井高温高压环境对流体密度和流体流变参数影响较大,忽略其作用使得井筒压力认识不准确,制约着钻完井作业安全。基于能量守恒原理,建立了井筒温度计算模型,考虑流体流态对温度压力影响,建立了温压耦合条件下井筒压力计算方法,结合现场实测数据验证了温度压力模型计算可靠性。研究表明:温度对流体密度和流变参数影响程度大于压力,随着井深增加,环空流体密度和动切力逐渐增大。随着循环时间增加,井底温度逐渐降低,环空流体密度、动切力及流性指数逐渐增大,而稠度系数逐渐降低;温压耦合条件下环空ECD低于未考虑工况,两者相差0.067 g/cm3。因此,若不考虑耦合对流体密度和流变参数影响时,使得设计流体密度偏低,易诱发溢流或井喷事故发生。该研究成果与认识为深层超深井井筒温度压力精细评价奠定了关键理论基础,降低了钻完井井下作业风险。

关键词：高温高压温压耦合流体密度流变参数压力分布

高温地层对传感器采集钻井液参数的影响及解决方法

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石化技术 2024年第5期31卷 270-272页

作者：隋泽栋梁晓飞徐声驰董海涛郭鹏中国石油西部钻探录井工程分公司(地质研究院) 新疆克拉玛依834000

钻井液的流变参数优化设计对于整个项目的安全,保证钻井的高效优质有非常重要的意义,国内外目前并没有形成系统科学、定性定量的钻井液参数采集模式。考虑到钻井液的密度和电导率会随着温度的变化产生线性变化,温度过高会使采集参数的... 详细信息

钻井液的流变参数优化设计对于整个项目的安全,保证钻井的高效优质有非常重要的意义,国内外目前并没有形成系统科学、定性定量的钻井液参数采集模式。考虑到钻井液的密度和电导率会随着温度的变化产生线性变化,温度过高会使采集参数的传感器的元器件造成形变,形变致使传感器发出参数变化,排除钻井液本体性能变化因素。分析了背景环境及影响因素,结合测试验证展开叙述,充分研讨了高温地层对传感器采集钻井液参数的影响及解决方法,希望能够为该领域的技术发展和工程建设提供有效的参考。

关键词：高温地层传感器采集钻井液参数解决办法

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基于数字岩心的碳酸盐岩复杂孔隙特征研究——以普光气田飞仙关组储层为例

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断块油气田 2024年第1期31卷 114-122页

作者：李文涛涂利辉鲁明宇宿亚仙黄长兵赵学钦西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621000 西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室四川绵阳621000 中国石油集团西部钻探工程有限公司苏里格气田分公司内蒙古鄂尔多斯017300 中国石油集团测井有限公司陕西西安710000 中国石化中原油田分公司勘探开发研究院河南濮阳457001

川东北普光气田飞仙关组为一套深层海相碳酸盐岩储层,储集空间类型、组合方式多样,孔隙结构复杂,储层非均质性强,利用常规测井资料难以有效表征其储层的孔隙结构及渗透力。文中应用数字岩心技术精细刻画孔隙结构,即采用全直径岩心CT扫... 详细信息

川东北普光气田飞仙关组为一套深层海相碳酸盐岩储层,储集空间类型、组合方式多样,孔隙结构复杂,储层非均质性强,利用常规测井资料难以有效表征其储层的孔隙结构及渗透力。文中应用数字岩心技术精细刻画孔隙结构,即采用全直径岩心CT扫描、微米级X-ray CT扫描、大面积扫描电镜拼图成像技术等,建立纳米—厘米级别的多维度多尺度的岩心数字化表征。对大数据图像特征参数提取和分析,建立了不同类型储层的孔渗关系,将整个储层类型分为三区一带:微裂缝区、粒(晶)间孔主控区、铸模孔区、粒间孔加铸模孔过渡带。研究明确了粒(晶)间孔结构是渗透率的主控因素,更好地明确了该类储层孔隙结构对渗流能力的影响,揭示了礁滩相碳酸盐岩地层的微观渗流特性。

关键词：碳酸盐岩孔隙结构数字岩心孔隙特征

滑溜水压裂液用超疏水型多功能减阻剂制备及应用

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钻井液与完井液 2024年第3期41卷 405-413页

作者：冯奇蒋官澄张朔黄胜铭王全得王文卓油气资源与探测国家重点实验室·石油工程教育部重点实验室·中国石油大学(北京) 北京102249 渤海钻探井下技术服务分公司天津300457 中海石油(中国)有限公司湛江分公司南海西部石油研究院广东湛江524057

目前常规滑溜水压裂液体系普遍具有减阻、携砂、抗盐和耐温等多种功能,但均没有考虑通过改变储层表面润湿性而实现储层保护功能。因此,以丙烯酸、丙烯酰胺、自制材料2-丙烯酰胺基-2-苯基乙烷磺酸和疏水改性剂等为原料,合成了一种超疏水... 详细信息

目前常规滑溜水压裂液体系普遍具有减阻、携砂、抗盐和耐温等多种功能,但均没有考虑通过改变储层表面润湿性而实现储层保护功能。因此,以丙烯酸、丙烯酰胺、自制材料2-丙烯酰胺基-2-苯基乙烷磺酸和疏水改性剂等为原料,合成了一种超疏水型多功能压裂液用减阻剂SHJZ-1。通过红外光谱仪对合成产物减阻剂结构进行表征,且通过高温高压岩心动态损害评价系统、接触角测量仪、哈克流变仪、闭合管路摩阻测试仪等方法对其性能进行综合评价。结果表明,该减阻剂SHJZ-1溶解时间短,起黏快;当盐水的矿化度达到40000 mg/L时,0.5%SHJZ-1溶液的减阻率在68%左右;0.15%SHJZ-1溶液在140℃下高温老化,减阻率仍能达到70%以上;1.3%SHJZ-1溶液处理后的岩心表现出超疏水效果,岩心接触角为151.21°;该减阻剂溶液对岩心平均渗透率伤害率仅为11.6%。超疏水型多功能压裂液体系在HX-1井顺利进行了现场应用,压裂过程中压裂液性能比较平稳,压后产量与临井相比提升10%以上,实现了提质增效的目的。

关键词：滑溜水压裂液减阻剂超疏水现场应用

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页岩地层井筒稳定性的化学和力学研究

西部探矿工程 2023年第7期35卷 74-76页

作者：王泽华大庆钻探钻井液技术服务项目经理部黑龙江大庆163411

钻探页岩地层是一项具有挑战性的任务。由于其粘土含量高,页岩地层容易出现膨胀、分散、缩径等问题。不同类型的粘土会产生不同类型的问题。例如,蒙脱石含量高的页岩遇水会膨胀,而高岭石含量较高的页岩则会分散。当活性页岩遇水时,破坏... 详细信息

钻探页岩地层是一项具有挑战性的任务。由于其粘土含量高,页岩地层容易出现膨胀、分散、缩径等问题。不同类型的粘土会产生不同类型的问题。例如,蒙脱石含量高的页岩遇水会膨胀,而高岭石含量较高的页岩则会分散。当活性页岩遇水时,破坏其稳定性的机制因页岩样品而异。掌握发生的机制是比较重要的,便于积极主动地使用适当的抑制剂抑制钻井液。根据页岩样品的地质结构、矿物学成分和相互作用对其进行表征也很重要。页岩表征和测试方法包括但不限于:X射线分析、使用扫描电子显微镜(SEM)的降解重整评估、阳离子交换容量(CEC)测定、溶胀试验、分散试验、体硬度试验、页岩膜试验以及单轴和三轴压缩试验。讨论了钻遇页岩地层时流体间相互作用的理化效应和机械效应,以及最常遇到的相关钻井问题。同时回顾了用于评估各种流体体系相互作用的最常用页岩测试方法。

关键词：页岩地层粘土膨胀钻井问题