基于3D扫描打印技术的裂缝性堵漏模拟新方法

塔里木油田博孜区块钻井过程中漏失频发,钻井液损失量大,造成巨大的经济损失,是目前该区块勘探开发的一大难点。现有的传统裂缝堵漏模拟方法较难真实模拟井下裂缝条件,导致室内实验效果与现场应用差异较大。以博孜区块为例,通过对其储层特征进行分析,明确储层漏失成因为天然裂缝漏失与薄弱地层破裂;基于3D扫描打印技术,制作具有储层真实裂缝特征的仿真缝板,以此为核心建立了一种裂缝性堵漏模拟新方法,使用自主研制的堵漏仪器开展了不同裂缝宽度下的堵漏配方评价实验。实验结果表明,裂缝性堵漏模拟新方法适用于多尺度裂缝性地层堵漏配方模拟评价,能够为针对裂缝性漏失的现场堵漏配方测试提供有力支持。

融合LightGBM和SHAP的井漏类型判断及主控因素分析

在塔里木盆地库车山前地区,盐膏层和目的层的地质条件复杂,钻井过程中面临许多挑战。这种复杂性导致井漏在钻井过程中频繁发生,带来巨大的经济损失。研究采用LightGBM算法建立了井漏判断模型,LightGBM模型判别性能较好,平均召回率为85%,精确率为91%,F1-Socre为86.7%。同时利用了基于SHAP值的可解释性机器学习技术分别针对单次井漏事件和所有井漏事件进行分析。SHAP值方法基于合作博弈理论,它将井漏事件的发生分解为不同特征的贡献值,以解释每个特征对于井漏事件的影响。研究发现,Δρ(钻井液密度与地层破裂压力当量钻井液密度的差值)、排量、井深和层位是导致井漏的主要影响因素。同时针对库车山前地区的盐膏层和目的层的地质情况,深入分析了层内地质影响和层间垂直分布影响。由此,现场工程师能够准确、快速地判断井漏类型,为防漏堵漏措施制定提供了有力支持。

低毒高性能油基钻井液研制与评价

针对常规油基钻井液毒性高、污染能力强、常规乳化剂乳化性能差等问题,采用大庆油田长垣重烃,经分离、洗涤、加氢、脱硫、脱芳精制处理后,研制出一种低毒高性能基油,合成了两种相互配伍、乳化性能好的乳化剂,确定了一种低毒高性能油基钻井液配方,并对钻井液进行了性能评价。研制的低毒高性能油基钻井液在高温高压下的滤失量≤10 mL,破乳电压可达1121 V,在性能评价实验中,钻井液体系表现出了良好的流变性及电稳定性,岩屑回收率达到97.57%,岩心渗透率恢复率达到98.08%,半最大效应质量浓度(EC_(50))值达到60 g/L。实验结果表明,该钻井液体系抗温能力、抗岩屑侵、水侵能力较强,岩屑回收率高,流变性能、电稳定性、抑制性能及储层保护性能优异,钻井液生物毒性达到无毒级别,满足了复杂地层深井安全高效钻井需求及环保要求。

应用数值模拟软件探究动滤失影响因素

利用数值模拟软件,模拟地层条件下钻井过程中的钻井液动滤失情况,研究了滤失时间、滤液黏度、压差、内泥饼渗透率、外泥饼渗透率对滤失量的影响。模拟结果表明,当地层渗透率为100 mD,外泥饼渗透率小于0.01 mD时,90%以上的压力被外泥饼消耗,外泥饼是控制滤失量的主要因素;当外泥饼渗透率大于0.1 mD时,外泥饼消耗的压力低于总压差的55%,内泥饼及原始地层的渗透率对钻井液的动滤失也有较大的影响。在模拟条件下,压力很快会传递到地层边界,随着时间的变化,地层中相同位置的地层压力逐渐增加,但增加的幅度很小,滤失速率基本为一定值。从模拟结果可以看出,滤失量与滤失时间、压差成正比,与钻井液滤液黏度成反比,同时,滤失量随着外泥饼渗透率的增加而增加,但2者不呈线性关系。

隔水管钻井液控压技术及其在深水钻井中的应用前景

隔水管钻井液控压技术是在无隔水管钻井液上返技术基础上发展而来的一种新型控压钻井技术,主要是为了解决深水钻井中遇到的窄密度窗口问题。该项技术主要通过控制隔水管中钻井液液面高度从而达到灵活调控井筒压力,其当量钻井液密度为一条曲线,与安全密度窗口更加匹配。隔水管钻井液控压技术有利于减少窄密度窗口井的套管层次;在检测井涌及漏失所需时间较短,且检测方式不受海洋环境的影响;用于控压固井时可增加固井过程的安全性,提高固井质量;可抵消钻进过程中产生的循环摩阻,增加水平井的水平段长度;也可有效降低钻井液滤失量,提高井眼清洁能力,缩短钻井周期及降低钻井成本。文章详细分析了该技术的优势及在深水钻井中拥有的巨大应用前景,未来必将在深水钻完井作业中发挥更大作用。

钻井液损害储层室内评价新方法

流动启动压力是影响低渗储层开发的因素之一,实验室用于测量流动启动压力的方法是使用恒定的返排速率,然而实验发现这种方法测得的流动启动压力值偏高。针对这个问题,提出了一种恒定压差的改进返排方法,用钾盐水基钻井液对5种不同渗透率的岩心进行动态滤失后,进行了单相流和两相流返排实验。实验发现,渗透率越高的岩心,流动启动压力越低,并用钻井液损害前后岩心流动驱替实验时稳定压差之比来表示渗透率恢复值,结果发现两相返排实验达到的渗透率恢复值大于单相返排实验,外部滤饼的存在不影响流动启动压力和渗透率恢复值,该方法为储层损害室内评价提供了新思路。