注液辅助气举卸载工艺动态模拟

气举因其适应性强、工艺灵活,故广泛用于油气井措施后排液复产、排水采气和气举采油、产水气井排液采气及水淹气井复产等的人工举升工艺。气举工艺虽然简单、灵活、适用范围广,但对于采用单点气举或硬举气举(油套环空底部过气)时工艺,其气举卸载压力往往很高、卸载困难。为此,提出了注入气体加液体的气举卸载方式,利用液体的重力辅助降低井口注入气压力,从而实现注液辅助气举卸载的目的的注液辅助气举卸载工艺。并利用商业软件建立了能反映这一工艺的软件模型,得到了能维持生产井连续稳定出液的“临界注气量”。还对注液辅助气举的卸载过程进行了动态模拟,最后将其与传统的注单相气体的气举卸载过程进行对比。结果表明:注液辅助气举存在一个“临界注气量”;其卸载过程可分为四个特征明显的阶段;与注单相气体相比,它是一种“以卸载时间换启动压力”的卸载方式。这些研究成果可以为,注液辅助气举的推广应用,提供理论支撑依据。

基于气液分离的天然气双入口优化设计

天然气井采出的天然气通常含一定量的液体,这些液体不仅会堵塞管线、阀门,影响流量计计量的精确度,而且还会腐蚀设备、管道、仪表,易引起振动,破坏管道结构,严重影响集输生产管道寿命与安全,因此需尽快对采出液进行气液分离。为此,根据油气田现场采出液工况,设计了双入口气液分离器,并采用欧拉多相流模型,耦合标准k-ε湍流模型,对分离器内部的流场分布和分离特性开展了数值模拟研究。研究结果表明:(1)由于双入口的存在,分离器入口处湍流强度较小,流动较为平稳,能够增加入口气液混合液的分层程度,减少分离器下部发生折返的气体流量,进而减少气体出口带液量;(2)当入口液滴粒径大于0.1 mm时,仅有极少量的气体从液体出口流走,能够取得较好的分离效果;(3)随着分流比的减小,液体出口液体体积分数迅速增加,气体出口液体体积分数缓慢增加;(4)入口液体体积分数的变化主要影响分离后气体的纯度,对分离后液体的纯度影响较小。结论认为,在实际应用过程中,对于液滴粒径较小的来液工况,无论入口液体体积分数如何变化,均应调节分流比小于入口液体体积分数,使其液位略高于液体出口,以提高气液分离的效果。

PGA可降解材料作为钻完井液暂堵剂实验研究

聚乙醇酸(PGA)具有良好的环保特性,通过高温浸泡前后PGA力学性能、颗粒粒径、分子热稳定性和晶体致密度等参数分析,研究了PGA在水相及油相环境中的热稳定性,评价了PGA作钻完井液暂堵剂的应用潜力。结果表明PGA理化性质受钻井液液相环境和温度的影响较大。对水基钻井液而言,100℃高温水相环境下PGA分子受pH值影响降解生成低聚物,分子热稳定性降低、力学强度下降,表现为强酸(pH<5)及强碱(pH>9)环境加速降解,且强碱条件下降解快于强酸环境。高温油相环境导致PGA颗粒先溶胀后出现剥落、破碎现象,本体由塑性向脆性转变,抗拉及抗压强度出现一定程度下降,PPA封堵实验显示油相环境中8 d内具有良好的封堵效果。与水基钻井液相比,暂堵剂PGA更适合在油基钻井液中使用。

东河塘油田超深水平井钻井技术研究与应用

水平井的施工风险和难度随井深的增加而增加,特别是6000m以上的超深水平井存在着较高的施工风险,塔里木盆地东河塘油田油藏深度在5740m左右。目前,该油田已先后完成了20多口超深水平井,完钻井深均在6300m以上。水平井投产后,油气产量明显提高,水平井平均单井油气产量为开发水平井前单井产量的3～5倍。通过在该油田7口水平井的施工探索,超深水平井钻井技术已日臻成熟。针对塔里木盆地东河塘油田自身特点,以东河1-H6井和东河1-H8井为例,从难点分析、优化钻井设计、轨迹控制等方面作了较详细的论述。该油田超深水平井的成功经验,对超深水平井施工有一定的指导和借鉴意义。

羊塔克凝析气田堵漏技术研究与应用

井漏是钻井作业中长期存在并且尚未得到有效解决的技术难题。羊塔克凝析气田位于塔北隆起羊塔克构造带1号构造东端,下第三系软泥岩、复合盐膏层缩径与井漏并存。井壁不仅渗透率极低,而且具有很高的强度和稳定性,能够承受一定的压差作用,在井眼内可以有效地阻止钻井液漏入地层,从而达到防漏堵漏的目的。文章结合羊塔克1-10井的堵漏施工情况,对羊塔克凝析气田堵漏技术进行了总结,为该地区以后的堵漏施工提供了可靠的依据。

塔河油田超深侧钻水平井钻井技术研究与应用

油井开采后期,单井产量下降,部分探井、开发井由于各种原因在完井后没有获得油气流而形成了低产井和无用的"空井"。为了有效地将这些资产盘活,充分利用老井剩余资源对油区进行更经济有效的开采,塔河油田布置了多口超深侧钻短半径水平井。超深侧钻短半径水平井与常规中、长半径水平井相比较除具有提高油气采收率共性外,还具有成本低、周期短、见效快等特点。从侧钻短半径水平井施工特点、剖面设计、开窗工具及开窗方式的选择、轨迹控制、测量方式及测量工具的选择以及钻井液设计等方面对塔河油田小井眼超深侧钻水平井技术进行了介绍,并结合实钻经验总结出了各阶段相应的钻具结构、技术措施及注意事项等。塔河油田采用小井眼超深侧钻短半径水平井钻井技术对奥陶系油藏进行了勘探开发并取得了较好的经济技术效益。

塔河油田12区优快钻井技术研究与实践

塔河油田12区上部地层疏松、可钻性好,钻井过程中易出现缩径阻卡现象;下部地层易剥落掉块、坍塌严重,易出现井下复杂情况或事故,且存在垂直裂缝或溶洞,易发生钻井液漏失。在分析了塔河油田12区地层特点及钻井技术难点的基础上,给出了适合该地区深井钻井的优快钻井技术,主要包括井身结构优化设计、钻头选型、井下动力钻具配合高效钻头快速钻进、井眼稳定技术、井眼畅通技术、防斜打快及优质钻井液体系等技术,使塔河油田12区钻井效率得到了极大提高。多口井的钻井实践表明,塔河油田平均钻井速度大幅提高,平均钻井成本不断降低,对油田增储上产、提高勘探开发速度起到了积极的作用,取得了显著的经济效益。

羊塔克凝析气田复合盐岩层钻井技术研究与应用

羊塔克凝析气田位于塔北隆起羊塔克构造带1号构造东端,下第三系普遍存在一套复合盐岩层,特别是夹在复合盐岩层中的软泥岩、复合盐膏层缩径与井漏并存,造成井眼极不稳定,给钻井施工带来很多复杂和事故,其钻井风险很大,尤其是216mm井眼的电测和下套管作业更是异常困难。文章以羊塔克1-10井的实钻资料为依据从羊塔克凝析气田复合盐岩层的成因、危害、主要特征、钻井工艺及技术措施、钻井液技术措施等几个方面对羊塔克凝析气田复合盐岩层钻井技术进行了分析和总结,为该地区以后的钻井施工提供了依据。

东河1-H8超深水平井钻井液技术研究与应用

东河1-H8井是位于塔里木盆地塔北隆起东河塘断裂构造带东河1背斜的一口超深水平井,完钻井深6375m。该井超深、井眼大且长裸眼,油层压力系数低,地质情况复杂,钻井过程中存在着高压差的潜在事故,易造成泥包钻头、卡钻、井漏、井塌等井下复杂情况。该井采用强封堵、强润滑,结合"无故障及间歇"钻井的思路,通过优选聚合醇-正电胶-聚磺混油钻井液体系,合理复配使用正电胶与高分子聚合物,优化钻井液配方及维护处理方案,解决了高压差、枯竭产层的压差卡钻问题及抑制与分散、循环压耗与岩屑携带的问题,保证了该井的顺利完成。现场应用表明,该钻井液抑制性强,润滑防塌性能好,井底摩阻一般在10～20t之间;井眼净化能力强,有效防止了岩屑床的形成和泥包钻头;维护处理简便,有利于环保。

羊塔克凝析气田优快钻井技术研究与实践

羊塔克凝析气田位于塔北隆起羊塔克构造带1号构造东端,地质条件复杂,上部地层易垮塌、缩径,起下钻阻卡严重,平均机械钻速低。下第三系软泥岩、复合盐层缩径与井漏并存。本文对羊塔克地区已完成井的资料进行了综合性的分析和研究,并结合羊塔克1-10井的钻井施工情况,对羊塔克凝析气田优快钻井技术进行了认真地总结,确定了一套适合该地区地层特点的施工技术,为该地区以后的钻井施工提供了可靠的依据。

英买7-H2井下10-3/4″+9-5/8″复合套管技术研究

英买7-H2井是塔里木油田公司首口尝试在水平井12 1/4″斜井段下10 3/4″+9 5/8″高抗挤复合套管并取得成功的一口重点开发水平井。就英买7-H2井下复合套管所遇到的困难及所采取的措施进行了详细地分析和研究,并总结出了一套适合该地区同类型井的施工技术,为以后类似复合套管的安全下入提供了依据。

液态二氧化碳注入井环空带压规律研究

二氧化碳注入是CCUS(碳捕集、利用与封存)技术的重要组成环节,而将其以液态注入地下则是一种常用的消减温室气体、提高原油采收率工艺。在注入过程中,由于液态二氧化碳造成的井下恶劣环境导致的井筒失效问题日益突出,严重危及生产安全。在总结某油田液态二氧化碳注入实践的基础上,针对油管柱泄漏与否,用商业软件OLGA反演出三条规律。当油管柱未发生漏失,由于注入二氧化碳的低温效应,使得整个井筒温度剖面均低于地温,故环空压力会因其内的保护液冷却收缩而降低。当油管柱存在一处漏失点时,漏点越浅,井口套压值越高,直至接近于注入油压。当先后出现两处泄漏时,液态二氧化碳总是从浅的漏点由油管漏入环空,与此同时,环空保护液从深的漏点流入油管;到泄漏终止时,各漏失点处环空与油管压力达到平衡,漏点以上的环空全部为液态二氧化碳所充填,井口套压与注入油压持平,且与两漏点的位置无关。本研究成果便于快速评价环空安全风险等级,为二氧化碳注入井的完整性评价、修井作业安全提供技术支撑。

深层救援井动力压井水力参数设计及压井模拟

钻井中井内钻井液喷空是一种严重的井控事故,由于常规井控方法无法使用,研究井内喷空时的非常规压井方法就十分必要。目前钻救援井直接与喷井连通,采用动力压井进行压井的技术已成为三级井控处理的首选方案。动力压井不同于常规的压井方法。为了设计动力压井的关键水力参数,采用理论研究与商业软件计算相结合的方法,对某油田一口救援井的动力压井参数进行了优化;基于OLGA软件,建立了能够仿真救援井动力压井过程的软件模型,对提出的四套压井方案分别进行了模拟。基于此,分析得出三点结论:压井液密度适当地低于地层孔隙压力,有利于快速高效地压井;钻杆泵入排量与环空排量之比为1:3,两者的井口注入泵压相等;大排量地泵入油田水能压封喷层。所得结论可为深层救援井的动力压井提供借鉴意义。

AT1-14X井阳离子悬乳液钻井液技术研究与应用

阳离子悬乳液体系具有良好的页岩抑制性和极强的抗盐、抗钙与抗温能力,体系稳定性能好,渗透率恢复值高,损害半径和表皮系数低,抗温达150℃,润滑系数最低可以降到0.036,摩阻降低率达到94.3%,页岩回收率达90%以上,静态渗透率恢复值最高可以达到96.5%,具有较好的油气层保护效果,适于环境敏感地区的大位移延伸井、大斜度定向井、深定向井以及探井的钻井施工。AT1-14X井使用阳离子悬乳液体系,不仅很好地解决了白垩系、侏罗系、三叠系泥页岩的水化分散,保证了井壁稳定,而且有效地降低了摩阻,提高了平均机械钻速,取得了较好的技术经济效益。

英买322井下复合套管技术浅谈

英买322井是塔里木油田公司首口尝试在311.2mm井眼下273.1mm+244.5mm高抗挤复合套管并取得成功的一口重点预探井。对英买322井下复合套管所遇到的困难及所采取的措施进行了详细地分析,并总结出了一套适合该地区同类型井的施工技术,确保了这种高抗剂复合套管的顺利下入,为以后类似复合套管的安全施工提供了依据。

抗超高温水基钻井液用聚合物降滤失剂的研制

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为聚合反应单体,以偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂,通过自由基聚合反应,室内研制出了一种新型水基钻井液用抗超高温聚合物降滤失剂CLG-240。借助红外光谱分析、凝胶色谱分析和热重分析,分别表征了降滤失剂CLG-240的分子结构,确定了合成产物的相对分子质量和热稳定性。综合评价了CLG-240在钻井液中的基本性能。结果表明,降滤失剂CLG-240的数均分子量约为6.461×10^(5),重均分子量约为7.345×10^(5);在室温~315℃范围内该聚合物的热失重总量约为26.5%,表明其自身便具有良好的抗温、耐温特性。室内研究表明,无论是在淡水实验浆还是在盐水实验浆中,降滤失剂CLG-240均具有较好的降滤失特性,同时还具有较好的泥页岩抑制特性;其在钻井液体系中具有良好的耐超高温性能,在低密度钻井液中的抗温能力达248℃,而在高密度钻井液中的抗温能力达220℃。

随钻电阻率地层边界响应特征分析及应用

针对大斜度井、水平井随钻电阻率测井过程中随钻电阻率受地层界面影响大、极化效应明显的问题,从电磁场基本理论出发,建立了层状地层模型,利用数值模拟方法模拟了随钻电阻率测井仪以水平姿态穿过不同电阻率地层界面时的响应特征,分析了地层界面附近随钻电阻率测井仪的响应规律,总结了极化效应的产生前提和影响因素。结果表明,随钻电阻率测井仪的线圈距越大、工作频率越高,极化效应越显著,相位差电阻率与幅度比电阻率相比受极化效应的影响更明显。以永X断块A井为例,介绍了随钻电阻率地层边界响应特征在地质导向钻井中的应用情况。研究结果表明,在地质模型较为确定的情况下,可以利用随钻电阻率曲线的极化现象判断地层界面,进行地质导向。

塔河油田侧钻井施工技术

为了充分利用老井剩余资源对老油区剩余油气资源进行更经济有效的开采,塔河油田布置了多口短半径侧钻水平井。文章重点介绍了该地区短半径侧钻水平井施工工艺设计、钻井施工措施等内容。