井下油基泥浆电阻率和介电常数测量方法与测量探头设计

随着油气勘探的发展,油基泥浆应用越来越广泛,适用于油基泥浆环境的电成像仪器也获得了大量应用。油基泥浆电阻率与介电常数对电成像仪器的测量影响很大,需要利用探头附近油基泥浆电阻率和介电常数数据对成像测量结果进行补偿。介绍了一种实时测量井下油基泥浆电阻率与介电常数的方法及其探头的设计,利用发射电极、接收电极及充满在环形间隙的油基泥浆形成同轴圆柱电容器,建立油基泥浆电阻率与电容器等效电阻的定量关系及油基泥浆介电常数与电容的定量关系,从而确定油基泥浆电阻率与介电常数。该技术为补偿油基泥浆对电成像测量数据的影响提供了理论依据和技术支持。

油基泥浆下深层储层裂缝表征及有效性评价

库车地区发育典型的裂缝性致密砂岩储层,岩性致密,孔隙度低,裂缝是否有效是好储层形成的关键因素。因此,如何准确识别裂缝及评价其有效性是油田勘探开发面临的首要问题。由于钻井工程的需要,库车地区大部分井采用油基泥浆钻井。油基泥浆导电性能差,且早期的油基泥浆电成像测井仪器受分辨率限制,很难有效识别裂缝,因此,利用油基泥浆电成像测井仪与超声成像仪相结合进行构造的提取与不同张开度裂缝的拾取,可有效解决层理与裂缝精细识别问题。介绍了利用非传导泥浆地质成像仪识别裂缝方法,并系统分析裂缝面法向应力、裂缝走向与最大主应力夹角与产能的关系,建立了库车地区评价油基泥浆裂缝有效性的定量标准。在实际应用中,本套裂缝精细识别及有效性评价方法可有效地指导生产作业措施,为裂缝性致密油气藏的评价与开发提供技术手段。

水泥在油基泥浆中凝固时间及固井质量差异探析

固井质量对油气井生产及后续井下作业影响重大,水泥浆性能是固井成功与否的关键。探讨水泥在油基泥浆和水基泥浆中的凝固时间差异,通过试验方法比较了两种泥浆中水泥的凝固特性。结果表明,水基泥浆和油基泥浆对水泥凝固的影响存在显著差异,水基泥浆中的水性环境有利于水泥颗粒的分散和水化反应,因此水基泥浆中的水泥凝固速度相对较快。而油基泥浆中油类成分的存在会影响水泥颗粒的水化过程,导致水泥在油基泥浆中的凝固时间相对较长;SBT固井质量测井在不同候凝时间测井效果明显不同。

东海X井油基泥浆环境下注水泥塞侧钻复杂情况处理分析

随着油气田勘探开发力度的持续深入与钻井工艺技术的不断提高,各类复杂井型与非常规作业层出不穷,油气井侧钻作为老井眼二次利用、带领眼兼探调整井以及降本增效的有效手段其运用场景也不断增多。与此同时,侧钻过程中存在的水泥塞封固质量不好、侧钻点优选等技术难点也逐一暴露出来,导致各类复杂情况层出不穷。其中侧钻前注弃井水泥塞过程中发生的水泥浆冲洗液、隔离液与油基泥浆驱替及隔离效果差,加之井斜影响,产生大量水泥混浆,使得水泥塞强度差,不能有效封固裸眼段,为侧钻带来一定难度。文章从研究固井液与水泥浆配方着手并结合现场案例,从施工工艺上解决水泥混浆影响水泥塞封固效果的问题。

油基泥浆电成像测井仪刻度电路研究

随着油田推动非导电泥浆的普及使用,常规水基泥浆电成像测井仪在非导电泥浆井眼环境下的使用受限,非导电油基泥浆微电阻率测井仪应运而生。本文针对油基泥浆电成像测井仪的井眼、地层进行了数值模拟仿真,并转化为由电阻和电容组成的集总参数网络模型,对模型进行优化计算,最终得到了油基泥浆电成像测井仪的刻度电路,将刻度电路安装在极板刻度装置上,通过该极板刻度装置可以在地面对油基泥浆电成像测井仪的电子线路进行刻度验证,方便检测仪器的工作状态。

油基泥浆水平井堵漏水泥浆体系研究与应用

油基泥浆水平井钻遇裂缝发育地层,极易发生井漏,油基泥浆大量漏失不仅增加钻井成本而且破坏环境。为有效解决油基泥浆漏失问题,室内通过优选添加剂材料,开发了一套可用于水平井油基泥浆堵漏的水泥浆体系。室内对该水泥浆的性能进行了实验研究,结果表明,该水泥浆稠化时间任意可调,无温度敏感性,早期强度发展快,抗油基泥浆污染性良好,水泥浆被40%体积的油基泥浆污染后,24小时养护强度可达1.9 MPa。该水泥浆技术成功应用于焦石页岩气水平井堵漏作业,现场效果良好。

油基泥浆微电阻率扫描成像测井裂缝识别与评价方法

根据岩心观察和微电阻率扫描成像测井等资料,对克深气田巴什基奇克组储层的裂缝发育特征进行研究。重点针对克深2-2-12井基于油基和水基泥浆采集得到的成像测井图像进行对比,并总结油基和水基泥浆成像测井图在裂缝识别效果等方面的差异。研究结果表明,与水基泥浆相比,规模较大的裂缝在油基泥浆成像测井图上基本可以识别,但有一些小裂缝显示不清;整体上对高角度缝的拾取率较高,对低角度缝基本无法拾取,且层理等层面信息丢失严重。可通过油基泥浆成像测井与岩心资料对比、标定,并与井径、声波时差以及阵列声波等测井技术序列进行对比验证,进一步提高油基泥浆裂缝识别与解释的精度和准确度。

油基泥浆长水平段页岩气固井技术在建页HF-2井的应用

建页HF-2井井深为2888m,水平段长1000m,大斜度段长380.5m,垂深1753.74m,页岩发育,使用油基泥浆,裸眼段伴有漏层。针对现场情况,制定了相应的固井技术措施确保固井质量,具体措施包括:模拟套管串强度通井,优化扶正器安放设计,使用高效油基泥浆清洗液VERSACLEAR冲刷井壁,采用双凝双密度韧性胶乳水泥浆进行防漏防窜双控制,使用双配双注固井设备以及漂浮顶替技术。较好地解决了页岩气长水平段油基泥浆条件下的固井技术难题,建页HF-2井水平段全段固井质量良好。

油基泥浆中P110套管磨损机理和耐磨性能

固井后的技术套管与旋转的钻杆接头在一定正压力下接触导致不同程度的磨损,磨损后套管抗挤毁和抗内压强度降低,威胁油气井的安全。为计算井下套管磨损深度和磨损套管的剩余强度,确定减少套管磨损的有效措施,在油基泥浆中进行了P110套管的磨损实验,测量了不同磨损时间、转速和正压力下套管的磨损效率和摩擦系数。通过套管磨损表面形貌分析,确定了套管磨损机理。油基泥浆中P110套管的磨损效率和正压力和转速成正比,磨损效率在2~4×10-131/Pa之间。各转速下套管表面的磨损机理基本相同,黏着磨损、犁沟和疲劳磨损同时发生。正压力对套管表面磨损机理的影响有较大,低接触力下套管表面磨粒和犁沟磨损同时存在,高正压力下主要发生黏着和犁沟磨损。不同转速和正压力作用下,P110套管主要发生了黏着磨损,采用基于粘着磨损机理的磨损效率模型预测井下套管的磨损程度是可行的。

油基泥浆下超声成像测井仪裂缝识别效果分析

声波幅度衰减与裂缝发育程度密切相关且受泥浆电阻率影响较小,为声成像测井技术评价裂缝有效性提供了可能。针对油基泥浆条件下裂缝识别问题,阐述了UXPL超声成像测井仪的原理、特性以及仪器技术指标,利用岩心刻度后的油基泥浆井对声电成像测井仪识别效果进行了对比分析,探讨了超声成像测井仪井在油基泥浆井中的拾取裂缝能力及影响因素,结合声与电成像测井资料综合分析,得出油基泥浆条件下裂缝识别的方法:超声波成像测井仪对油基泥浆钻井液下的裂缝识别有较好的适应性;考虑井眼条件及井斜角度对UXPL成像测井资料的影响,需结合电成像测井资料完成裂缝的识别。

无机离子在油基泥浆所引起储层润湿反转过程中的作用

以实验方法研究了地层水中Na^+和Ca^2+等无机阳离子与油基泥浆的协同作用对油藏岩石润湿性的影响。研究结果表明,离子浓度的增加使砂岩孔隙表面的水湿性减弱或油湿性增强,在相同浓度下多价离子的影响大大超过单价离子的影响。并且发现这种影响主要发生在无机离子与阴离子型表面活性剂共存的体系中,无机离子通过改变界面电性使水膜稳定性减弱,从而导致活性剂在固体表面的吸附量增加并改变其离子的排列方向。无机离子对阳离子烈表面活性剂的润湿作用影响较小。

化学破乳法处理废弃油基泥浆室内实验研究

研究了废弃油基泥浆化学破乳处理工艺,筛选出的最佳破乳剂SA破乳后能有效回收废弃泥浆中的矿物油,回收率达93%以上。确定了最佳破乳工艺参数:破乳剂SA加量为0.8%(φ),混凝剂PAC加量为质量浓度600mg/L,絮凝剂PAM加量为质量浓度8mg/L,反应时间为1h,温度为(50±0.5)℃;并对分离出的废水和废渣进行了无害化处理。

利用油基泥浆取心资料确定砂岩油藏原始含油饱和度若干问题探讨

原始含油饱和度是影响地质储量可靠性的重要因素之一.目前确定原始含油饱和度的方法主要有油基泥浆取心法、压汞法、测井解释和经验公式等四大类,其中油基泥浆取心是确定原始含油饱和度的第一手资料,也是用其它间接方法进行研究工作的基础和对比验证的依据.在用油基泥浆取心资料分析原始含油饱和度时,要充分考虑取心井所处油藏构造部位、储层特征及油水系统等多种因素的影响,并结合测井资料建立原始含油饱和度解释图版,对尽可能多的有效储层进行解释,最后采用有效孔隙体积权衡法选取油藏的平均原始含油饱和度值.

高密度油基泥浆中钻杆接头与140钢级套管的磨损试验

深井、超深井钻井过程中的套管磨损对井筒完整性有直接影响。采用全尺寸套管磨损试验机,模拟实际钻井的力学工况,开展3种高密度油基泥浆中敷焊Arnco100XT耐磨带的钻杆接头与140钢级套管内壁的摩擦磨损试验,并使用扫描电镜对套管的摩擦表面进行分析,获得磨损体积、摩擦因数和磨损系数等关键摩擦磨损参数。试验结果表明:仅采用重晶石粉将油基泥浆的密度加重至1.78 g/cm^3时,磨损机理为磨粒磨损,磨损情况较轻微;当以1∶1的重晶石和铁矿粉比例进一步将泥浆密度加重至2.20 g/cm^3和2.41 g/cm^3时,磨损机理转变为磨粒磨损与黏着磨损共存,磨损情况较严重。相比于低密度油基泥浆,高密度油基泥浆中套管的磨损轻微。

基于电容耦合原理的油基泥浆电成像测井仪特性考察

利用有限元法从仪器探测深度和分辨率2个方面研究了基于电容耦合原理的油基泥浆电成像测井仪探测特性,考察仪器结构参数如极板上各钮扣电极尺寸及间距、仪器工作频率、绝缘短节长度、回流电极长度和位置等因素对仪器测井响应的影响.该油基泥浆电成像仪器探测深度约为17.5 cm;随玻璃钢介电常数增加,探测深度变深;随着绝缘短节长度增加,探测深度变浅.识别的最小薄层厚度小于钮扣电极高度;玻璃钢厚度、玻璃钢相对介电常数及绝缘短节长度等因素,几乎不会影响仪器的分辨能力;减小钮扣电极高度,可以提高分辨率.随着纽扣电极的尺寸和间距的增加,视阻抗减小;回路电极高度对正演响应的影响相对较小;随着频率的增加,视阻抗减小;当绝缘短节长度在0.2～1m范围变化时,仪器正演响应变化不明显.

油基泥浆用弱酸性冲洗液的室内研究

油基泥浆具有低滤失和低伤害等优点,但其滤饼难以清除,固井质量受到严重影响。在前期研究成果基础上,通过对悬浮剂、渗透剂、弱酸和微硅的种类或加量的优化,得到了一种新型弱酸性冲洗液XY-1。室内研究结果表明,XY-1流变性优异,稳定性和相容性良好,对油基泥浆滤饼的冲洗效率超过80%,并能大幅提高界面胶结强度。

库车超深气井油基泥浆条件下电成像测井对比研究

塔里木地区库车山前构造复杂,目的层上部盐膏层、高压盐水层发育,使用油基泥浆能解决该地区的安全钻井与地层复杂之间的矛盾。油基泥浆的规模化应用,给测井技术带来巨大挑战,原有水基泥浆电成像测井仪器已不再适用,新的油基泥浆电成像测井应用效果难以与原有水基电成像测井效果媲美。为了对比不同泥浆类型对电成像测井的影响,塔里木油田在同一口井进行了水基泥浆/油基泥浆替换实验,详细对比了不同工况下电成像测井仪器的测量效果。以塔里木油田目前应用的几种油基泥浆电成像测井仪器为研究对象,对比了几种仪器结构及原理并对其应用效果进行分析。研究认为,结合仪器特性和储层特征,根据具体需求选择性应用,在油基泥浆井况下同样可以达到地质特征识别和储层综合评价的目的。

油基泥浆钻屑物理化学分析与水泥窑处置可行性探讨

采用XRF荧光分析、TG-MS热重质谱联用分析、TG-DSC综合热分析、煅烧试验分析、XRD分析,对来自四川某地的油基泥浆钻屑的物理化学性质进行了研究,并根据测试结果,分析水泥工业协同处置油基泥浆钻屑的可行性.结果 表明:油基泥浆钻屑主要成分以SiO2、SO3、CaO和BaO为主,在常温条件下会有一部分挥发性组分选出;在升温过程中,其中所含的有机质、化石燃料等会在200~500℃之间燃烧并释放出一定的热量,同时在1 400℃时,会有大量的液相产生,其主要成分变化不大,但是物相发生了较大的变化.根据其物理化学性质判断,可以从分解炉、窑头、篦冷机窑口底下等部位加入油基泥浆钻屑,进而完成对其资源化利用.

油基泥浆环境下储层电阻率动态剖面反演方法研究及应用

基于油基泥浆环境下的时移电阻率测量数据,采用增阻模型及联合反演原理,并考虑测井时间对电阻剖面的影响,开展了油基泥浆环境下的储层电阻率动态剖面方法研究及应用,结合实测井资料,利用随钻电磁波电阻率实时测量数据和上提复测测量数据进行联合反演,得到主、复测泥浆侵入深度、侵入带电阻率以及地层真电阻率值等储层电阻率动态剖面,在此基础上结合宁波油田四口实测井的物性参数,统计分析了储层孔隙度、渗透率、饱和度以及孔渗比与钻井液侵入深度的关系,说明油基泥浆对储层具有一定的保护作用。

油基泥浆电成像仪器的研制与应用

随着油气勘探的发展,油基泥浆应用越来越广泛,国外大公司相继研制出油基泥浆电成像仪器,占领了国内外商业市场。为了填补国内装备空白,满足现场勘探需求,对油基泥浆电成像测量方法进行研究,研制出了国产油基泥浆电成像测井装备。在模型井测试中取得了良好的图像效果,与设计图吻合。随后在现场应用成功,测得合格的电成像资料,图像清晰地显示了井壁的裂缝、层理等地质特征,图像效果与国际同类仪器相当。该项技术解决了油基泥浆井况下的电成像测量难题,为我国油气勘探开发做出了积极的贡献。