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中国石化“深地工程”油气测试关键技术及展望

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石油钻探技术 2024年第2期52卷 48-57页

作者：张锦宏张波曹明孙晨祥刘涛廖碧朝牟小清中石化石油工程技术服务股份有限公司北京100020 中石化江汉石油工程有限公司湖北武汉430206 中石化胜利石油工程有限公司山东东营257001 中石化中原石油工程有限公司河南濮阳457001 中石化西南石油工程有限公司四川成都610041

针对“深地工程”构造和储层介质复杂、埋藏深、地层压力高和温度高等复杂工况,中国石化围绕深层超深层油气测试、超高温高压井下工具、地面测试、窄安全窗口油气井测试工程设计和完井测试液等技术进行攻关研究,完成100余口8000 m以深... 详细信息

针对“深地工程”构造和储层介质复杂、埋藏深、地层压力高和温度高等复杂工况,中国石化围绕深层超深层油气测试、超高温高压井下工具、地面测试、窄安全窗口油气井测试工程设计和完井测试液等技术进行攻关研究,完成100余口8000 m以深油气井的测试施工,初步形成了“深地工程”油气测试关键技术及配套装备,有力支撑了塔里木盆地、四川盆地和准噶尔盆地等深层超深层油气资源的勘探开发。梳理总结了中国石化“深地工程”油气测试关键技术,分析了中国石化“深地工程”向9000 m乃至10000 m以深迈进情况下油气测试技术面临的主要挑战,展望了特深层高温高压油气测试工程设计、特深层高温高压油气测试完井工艺、地面自动化测试和高性能油气测试工具等技术在未来的发展。该技术总结与展望对构建更加成熟、专业、安全、高效的油气测试技术体系,助力深层超深储层油气勘探开发取得更大突破有一定借鉴意义。

关键词：深地工程超深储层油气测试完井投产地质工程一体化中国石化

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冲击螺杆钻具结构设计与参数优化

石油机械 2024年第4期52卷 49-55页

作者：姜华李军张鹏翔汪伟查春青中国石油大学(北京)石油工程学院中石化华东石油工程有限公司中石油西部钻探吐哈钻井公司北京工业大学材料与制造学部

为了高效钻进硬岩地层,将螺杆钻具的大扭矩与轴向冲击工具的高频低幅冲击特性相结合,研制了一种冲击螺杆钻具。在工具结构原理讨论的基础上,建立了轴向冲击短节的冲锤运动控制方程,分析了冲锤的运动特性,并以工具冲击功和最大能量利用... 详细信息

为了高效钻进硬岩地层,将螺杆钻具的大扭矩与轴向冲击工具的高频低幅冲击特性相结合,研制了一种冲击螺杆钻具。在工具结构原理讨论的基础上,建立了轴向冲击短节的冲锤运动控制方程,分析了冲锤的运动特性,并以工具冲击功和最大能量利用率为评价指标,采用正交试验方法对主要工具结构参数进行了优化研究。研究结果表明:冲锤往复运动过程为加速度逐渐减小的非线性加速运动,节流喷嘴直径和冲锤运动行程是影响冲击功的主要因素,而冲锤质量、承压面积和腔体通孔面积是次要因素。节流喷嘴直径和冲锤承压面积是影响最大能量利用率的主要因素;而冲锤运动行程、冲锤质量和腔体通孔面积是次要因素。所得结论可为对冲击螺杆钻具的进一步优化设计和现场应用提供参考。

关键词：冲击螺杆钻具运动特性正交试验冲击功最大能量利用率

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南海东部底水油藏水平井控水完井技术研究进展

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中国海上油气 2024年第3期36卷 137-143页

作者：谭吕张宁曹波波安永生熊成琛中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249

南海东部底水油藏分布广泛,水平井开发方式可大幅度降低底水锥进速度,但由于水平段距离长,储层非均质性和水平井跟趾效应造成的点状见水易导致油井含水率大幅上升,降低生产效益。针对上述问题,南海东部油田采用ICD、AICD、C-AICD等控水... 详细信息

南海东部底水油藏分布广泛,水平井开发方式可大幅度降低底水锥进速度,但由于水平段距离长,储层非均质性和水平井跟趾效应造成的点状见水易导致油井含水率大幅上升,降低生产效益。针对上述问题,南海东部油田采用ICD、AICD、C-AICD等控水工具,结合控水颗粒充填、智能分段分流等控水工艺,开展了底水油藏水平井控水完井技术研究与应用,取得显著效果。围绕南海东部底水油藏水平井控水完井技术研究进展,综合分析了不同控水方式的控水原理、技术特点和不同控水完井工具的特性曲线数学模型,总结了不同生产预测技术的应用规模和不同控水完井技术的应用效果。在此基础上提出了底水油藏水平井控水完井技术挑战和发展趋势,可为南海东部底水油藏水平井控水完井的进一步发展提供参考。

关键词：南海东部底水油藏水平井控水完井

塔里木盆地超深小井眼定向钻井提速提效关键技术

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石油钻探技术 2024年第4期52卷 8-14页

作者：纪照生袁国栋晁文学蒋金宝白旺东中石化中原石油工程有限公司塔里木分公司新疆库尔勒841000 中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院河南濮阳457001

针对塔里木盆地台盆区超深小井眼定向钻井机械钻速低、钻头使用寿命短、常规螺杆钻具脱胶脱扣、钻井液稳定性差和产层喷漏同存等难题,研究形成了塔里木盆地超深小井眼定向钻井提速提效关键技术。以标准行程钻速和钻头进尺为指标,采用统... 详细信息

针对塔里木盆地台盆区超深小井眼定向钻井机械钻速低、钻头使用寿命短、常规螺杆钻具脱胶脱扣、钻井液稳定性差和产层喷漏同存等难题,研究形成了塔里木盆地超深小井眼定向钻井提速提效关键技术。以标准行程钻速和钻头进尺为指标,采用统计分析法优选了适用于目的层的ϕ149.2 mm/ϕ165.1 mm KS1352DGRX型钻头和ϕ120.7 mm KDM1062TR型钻头;对比国内外抗高温螺杆现状,确定了井底温度低于180℃时推荐使用国产抗高温螺杆,高于180℃时推荐使用全金属螺杆或进口耐高温螺杆;采用理论分析结合数值模拟的方法,优化设计了小尺寸降摩减阻工具,并优化了其安放位置;优选抗盐高温高压降滤失剂和抑制剂,研选除氧剂等,制定合理pH值调控和钙离子补充措施,形成了抗温200℃钻井液;分析了顺北油气田产层钻进喷漏同层的特点,确定了“降密度+井口控压+优化排量”的井控基本原则。塔里木盆地5口井应用了超深小井眼定向钻井提速提效关键技术,小井眼段平均机械钻速提高了113.24%,平均井径扩大率5.57%,平均钻井周期缩短了35.03%,均未发生井下故障和复杂情况。超深小井眼定向钻井提速提效技术为塔里木盆地勘探开发提供了技术支撑。

关键词：小井眼超深井抗高温钻井液降摩减阻工具井控技术塔里木盆地

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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

喷淋作用下的深水测试放喷热辐射规律及关键参数

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天然气工业 2024年第2期44卷 111-121页

作者：孙巧雷刘语维张崇夏乐冯定邓龙任冠龙董钊长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心中海石油(中国)有限公司湛江分公司

在深水天然气测试过程中,多相混合物会通过地面流程分离、泄压、加热后通过燃烧臂放喷燃烧,现场一般采用喷淋的方式来降低热辐射的影响。为了降低深水放喷测试作业时平台及燃烧臂的热辐射风险隐患,首先采用Thornton模型研究了火焰表面... 详细信息

在深水天然气测试过程中,多相混合物会通过地面流程分离、泄压、加热后通过燃烧臂放喷燃烧,现场一般采用喷淋的方式来降低热辐射的影响。为了降低深水放喷测试作业时平台及燃烧臂的热辐射风险隐患,首先采用Thornton模型研究了火焰表面辐射能量、视角系数以及水幕透射率等参数,构建了喷淋作用下放喷火焰的热辐射通量计算模型,并结合现场燃烧放喷下的仿真模型,应用有限元软件分析了放喷喷淋影响下的火焰温度和辐射量变化规律。研究结果表明:(1)喷淋形成的水幕使靠近平台区域的温度和辐射量明显降低,放喷管道附近的辐射量由2 050 W/m^(2)减小到了1 840 W/m^(2);(2)在单个水幕的作用下,水幕吸收了一定的热辐射量,水幕温度从11.85℃上升到约26.85℃;(3)由于平台附近的空气中CO_(2)和H_(2)O含量较低,空气的热辐射吸收系数较小,温度主要受到热对流的影响,空气温度基本保持在26.85~36.15℃之间;(4)不同放喷管径和产量变化下平台附近区域的温度和辐射量变化趋势基本一致,管径减小使得辐射峰值增大。结论认为,该研究成果进一步明确了深水测试放喷不同工况下的热辐射分布,为深水地面放喷热辐射设计分析及安全控制提供了技术支撑。

关键词：深水测试放喷燃烧嘴喷淋作用辐射温度辐射量辐射分布燃烧

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石油机械设备中的防腐检测技术探讨

中国设备工程 2024年第15期 188-190页

作者：李浩盐城市大冈石油工具厂有限责任公司江苏盐城224043

在经济高速发展的情况下,我国的工业化进程正在持续加快,而近年来,石油行业的成长对我国的工业生产发展起到了巨大的推动作用。石油机械设备是石油产业发展中不可或缺的一种资源。然而,在石油工业的生产环境下,石油机械设备极易发生腐蚀... 详细信息

在经济高速发展的情况下,我国的工业化进程正在持续加快,而近年来,石油行业的成长对我国的工业生产发展起到了巨大的推动作用。石油机械设备是石油产业发展中不可或缺的一种资源。然而,在石油工业的生产环境下,石油机械设备极易发生腐蚀,这将对石油企业的生产经营和经济效益产生很大的影响,为了保证石油机械设备的正常运转,需要不断地改进和完善其腐蚀监测技术。基于此,本文主要分析了石油机械设备中的防腐检测技术,以此来供相关人士交流参考。

关键词：防腐检测技术石油机械设备

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石油机械设备现状及其质量控制的策略探讨

中国设备工程 2024年第13期 262-264页

作者：李浩盐城市大冈石油工具厂有限责任公司江苏盐城224043

石油资源是我国经济结构中的一个重要组成部分,石油资源的发展情况对整个国家的经济都有很大的影响,因此,石油产业的发展受到国家和社会的高度重视。石油机械设备是石油开展的基本条件,它直接影响着石油开采的效率和质量,因此,需要对它... 详细信息

石油资源是我国经济结构中的一个重要组成部分,石油资源的发展情况对整个国家的经济都有很大的影响,因此,石油产业的发展受到国家和社会的高度重视。石油机械设备是石油开展的基本条件,它直接影响着石油开采的效率和质量,因此,需要对它进行有效的管理,为石油产业的发展打下坚实的基础。基于此,本文首先介绍石油机械设备现状,其次陈述石油机械设备中的质量问题,最后讲述石油机械设备质量控制的措施,以供相关业内人士参考。

关键词：石油机械设备现状质量控制

基于群体平衡的胶凝原油水力悬浮体系流动特性模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 162-169页

作者：孙省身侯磊杨琨刘珈铨张鑫儒朱祚良唐帅帅周庆林中国石油大学(北京)机械与储运工程学院/石油工程教育部重点实验室北京102249 中油辽河工程有限公司辽宁盘锦124010

胶凝原油水力悬浮体系流动特性研究是高含水油田实现不加热集输的关键。近年来随着计算流体力学的发展,数值模拟成为复杂流体流动特性研究的有效工具。根据群体平衡模型,引入关键的凝油颗粒碰撞聚并与剪切破碎函数,描述颗粒群间的相互作... 详细信息

胶凝原油水力悬浮体系流动特性研究是高含水油田实现不加热集输的关键。近年来随着计算流体力学的发展,数值模拟成为复杂流体流动特性研究的有效工具。根据群体平衡模型,引入关键的凝油颗粒碰撞聚并与剪切破碎函数,描述颗粒群间的相互作用,在三维管道模型下求解,通过文献试验数据对模拟结果进行验证。结果表明:随着流速或含水率的增加,凝油颗粒平均粒径减小,粒径呈圆环状分布,油相分布更加均匀,不易产生凝油壁面沉积;在高含水阶段,流速增大对流动压降增大的影响占主导地位,含水率的影响不明显,颗粒粒径减小或凝油沉积也会导致流动压降增大。

关键词：胶凝原油群体平衡模型碰撞聚并剪切破碎流动特性