南海东部浅层大位移井聚合物钻井液优化研究与应用

南海东部恩平油田浅层大位移井钻遇层位浅,地层胶结疏松,泥岩含量高,钻井过程中存在钻井液增稠、井壁失稳、循环当量密度升高诱发井漏、摩阻扭矩大等问题。优选了低分子量酰胺基聚合物PF-BIOCAP、胺基聚合物PF-UHIB和硼酸酯复合植物油PF-EXLUBE以改善聚合物钻井液包被抑制性、造浆抑制性和润滑性。评价结果表明,优化后钻井液泥岩滚动回收率达到96%,经(w)15%泥岩钻屑污染后表观黏度上升率明显下降,摩擦系数和泥饼黏滞系数均低于0.1,表现出优异的抑制性和润滑性,且流变性能满足井眼清洁要求。该聚合物钻井液体系在恩平油田浅层大位移井中取得了良好的应用效果,解决了泥岩井壁失稳、泥岩岩屑造浆和高摩阻扭矩等技术难题,对海上浅层大位移井的推广应用具有指导意义。

赣江中游浅层地下水水化学特征演化及成因分析

赣江是江西省主要水源,研究其地下水水化学特征及成因机理对流域水质保护至关重要。选取赣江中游吉安市井开区为研究区,于2019年丰-平-枯水期各采集研究区浅层地下水样45组,运用数理统计、Durov图、Gibbs图、离子比例系数、PHREEQC反向模拟等方法,研究了吉安市井开区浅层地下水的水化学分布特征和组成类型,讨论了其主控因素、主成分离子来源,并开展了典型径流路径水文地球化学模拟。结果表明:研究区浅层地下水属低矿化度淡水,主要阴阳离子为HCO_(3)^(-)、Ca^(2+),个别样本中NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)的异常值均与人类活动有关,水化学类型主要有HCO_(3)-Ca型、HCO_(3)-Ca·Mg型、HCO_(3)·SO_(4)-Ca型3种;研究区地下水化学形成的主控因素为岩石风化作用;离子比值关系表明水中组分主要源于碳酸盐岩矿物的溶解作用,其中Na^(+)、K^(+)主要源于盐岩的溶解,SO_(4)^(2-)源于少量蒸发岩矿物(石膏)的溶解,Ca^(2+)、Mg^(2+)源于方解石、白云石和硅酸盐矿物的溶解;水文地球化学反向模拟表明水流路径均发生白云石、石膏、岩盐的溶解作用,结合氯碱指数,地下水流存在一定的逆向阳离子交换作用。研究成果可为赣江中游地区地下水开发利用与保护提供理论依据。

埕海1-1区浅软地层安全高效通井技术

埕海1-1区块采用水平井开发,主要钻遇地层为明化镇组和馆陶组的松软砂泥岩地层,井眼易蠕变缩径,加之大位移和双增三维轨迹因素,导致该区块二开311.15 mm井眼通井作业风险高,容易划出新井眼。通过设计一种通井领眼钻头,优化通井钻具和通井技术措施,形成了埕海1-1区浅软地层安全高效通井技术,解决了浅软地层通井遇阻易划出新眼、大井斜长稳斜段井眼清洁效果差等难题。现场应用1口井,通井时效提高12.34%,并为区块首口井全漂浮下套管顺利实施提供了良好的井眼条件。该技术对于浅软地层大位移井的安全施工及提速提效具有一定意义。

营养状态指数在长江下游小型浅水湖泊富营养化水平评价中的局限及改进建议

基于多个环境变量、以等权或者加权平均法获得的综合营养状态指数(Carlson指数:TSIc;修正后的Carlson指数:TSImc;综合营养状态指数:TLIc;湖库营养状态指数:EIc)得分是当前评价湖泊营养水平的主要依据,其值计算时先要获得基于单个环境变量的营养状态指数分值。若基于总氮(TN)、总磷(TP)和透明度(SD)等的单个理化指标与基于叶绿素a(Chl.a)的营养状态指数得分间存在显著差异,表明依据理化指标的评估结果低估或者高估湖泊的实际营养水平。长江下游分布大量的小型浅水富营养化湖泊,但基于理化指标的评估结果是否会误判湖泊的实际富营养化水平的研究很少。本研究以长江下游的14个浅水富营养化湖泊为对象,于20192020年按照季度采集水样并测定水环境因子,分析基于理化指标和基于Chl.a的各营养状态指数(TSI、TSIm、TLI和EI)得分间的差异。结果表明,基于SD的TSI、TSIm、TLI和EI的年均得分均显著高于基于Chl.a的相应营养状态指数的年均值;除TSI(TP)vs.TSI(Chl.a)外,基于TP与基于Chl.a的其他营养指数的年均得分间均有显著性差异;仅TLI(TN)与TLI(Chl.a)的年均得分间无显著性差异。这表明,除TSI(TP)和TLI(TN)外,基于理化指标与基于Chl.a的其他营养状态指数的评估结果间均不能相互匹配。针对基于理化指标的营养状态指数在长江下游小型湖泊富营养化水平评估中的问题,提出如下改进建议:1)依据lnSD-lnChl.a-lnTP间的回归关系重构了营养状态指数(TSIr、TSImr和TLIr)方程,结合基于单个理化指标与基于Chl.a的各指数得分间的匹配性、基于多个环境变量的综合营养状态指数TSIrc、TSImrc和TLIrc得分间的差异性及其与水体实测Chl.a浓度对应的营养状态指数赋分区间的一致性,建议在长江下游小型浅水湖泊的富营养化水平评估中使用TSImr和TLIr指数;2)以加权平均法计算综合营养状态指数TLIrc得分时,发现基于理化指标实测值的归一化相关权重(W j1)与基于直接引用文献数据的相关权重(W j2)的TLIrc得分间无显著差异。从简便性角度出发,建议直接以W j2计算TLIrc指数得分。

长江中下游地区地埋管群时间效应数值分析

为了提高生活质量,实现碳中和,开发浅层地热能是可行的办法。针对长江中下游地区夏季制冷大于冬季制热的实际和可能产生岩土体中热量失去平衡的问题,用ANSYS数值模拟软件,对江苏省南京市某地源热泵系统设计方案的时间效应进行了分析,结果表明:在长江中下游地区赋水量小的浅层地热能场地,地埋管间距4 m是合理的;常规设计方案不会产生岩土体中热量失去平衡而影响地源热泵系统长期稳定运行的问题;施工地埋管群前,对设计方案时间效应进行数值分析是必要的,有利于设计方案的改进,确保地源热泵系统长期稳定运行。

对长江芦家河浅滩段演变特性的新认识

根据实测资料 ,分析了长江芦家河浅滩段退水过程中沙泓冲刷流量 (Q=10 0 0 0～ 2 50 0 0m3 / s)的持续时间与当年航道发生青黄不接现象之间的联系。在此基础上 ,利用计算资料 ,分析了三峡建库以后来水来沙过程的改变对沙泓冲淤演变的影响趋势。

超浅层大位移水平井楼平2井钻井技术

为提高河南油田稠油储量动用程度，完善注蒸汽开发井网，增加油井热采产能，探索合理经济开发超浅层稠油油藏的新途径，在井楼区块部署了第1口超浅层中曲率大位移水平井——楼平2井。开展了表层定向、浅层松散地层中曲率井眼轨迹控制，中曲率井眼的入井管柱加压，钻井液体系配方和固井施工工艺研究。该井完钻井深530m，垂深162．4m，水平位移407．9m，最大井斜96．28°，位垂比2．51，油层套管一次下至设计位置，固井质量合格，经蒸汽吞吐投产开发效果良好。该井及后续3口井的试验表明：在河南油田特浅松散地层，实施垂深162～185m、井斜96°、位移410m、位垂比在2．51以内的中曲率大位移水平井技术进行稠油开采是切实可行的。它的试验成功为国内其他同类油田的开发提供了经验。

长江芦家河浅滩段石泓大开挖方案的研究

三峡水库蓄水运用后,长江芦家河浅滩段将出现局部坡陡流急的航道问题,石泓大开挖为解决此问题的方案之一。采用全沙动床模型实验方法,研究了石泓大开挖方案实施后对改善航道条件、对本河段及上游河段河势变化可能产生的影响等。研究表明:石泓大开挖方案将改善本河段的航行条件;也将使本河段枯水期的主、支汊易位;改变松滋河的分流特性;与此同时石泓大开挖方案将加剧上游水位的下降,并可能因此影响葛洲坝船闸的正常运行;挖槽中推移质泥沙的回淤有待于今后的进一步研究。

乐东22-1气田超浅层大位移井钻井液技术

针对乐东22-1气田浅层地层疏松、成岩性差,易坍塌、水化起泥球,浅层大位移井摩阻大等问题,室内对聚合物/KCl钻井液体系的流变性、抑制性和润滑性进行了优化研究,并在乐东22-1气田A14h井、A15h井的2口超浅层大位移水平井得到了成功应用。A14h井、A15h井是南海西部迄今为止垂深最浅的超浅层大位移井,具有垂深浅,水垂比高,水平位移大,井斜大的特点。现场应用结果表明,优化后的聚合物/KCl体系成功解决了该区块长久以来的泥球、井眼净化、润滑防卡等技术难题,确保了9in套管顺利下到位。该井的钻探成功对于类似浅层大位移井钻井液体系的优选及应用具有一定的指导和借鉴意义。

井楼超浅层大位移水平井钻井液体系

楼平2井是河南油田井楼区块的一口超浅层大位移水平井,同时创中国石油化工股份有限公司2项新指标:垂深最浅、位垂比达2.51。针对井楼区块地层特点及水平井施工对钻井液的要求,在室内进行了大量试验,优选出聚合物乳化混油防塌钻井液体系。实钻表明,该体系较好地控制了钻井液滤失量,减少了滤液渗入地层;悬浮和携带能力强,井眼净化彻底,避免了岩屑床的形成;抑制能力强,解决了该区块地层分散造浆和易坍塌、阻卡等技术难题;摩阻系数小,起下钻遇阻最大不超过80kN;油层保护效果好,初试油求产,产油量达30t·d-1。

浅地层大位移井海水钻井液技术

针对埕129-斜10井地层成岩性差、泥岩性软、蒙脱石含量高、造浆严重、砂岩渗透性好等特点和大位移井钻井施工工艺的特点,采用了纳米乳液胺基聚合物润滑海水钻井液。经现场应用表明,该钻井液携岩能力强,具有良好的流变性、润滑防卡性和抑制性,有效预防了井壁失稳,满足了浅地层、大斜度延伸井的钻井要求。在大斜度井段施工中必须坚持短程起下钻,及时修整井壁,以钻井液的净化保优化。该井的安全、快速完钻为渤海湾海油陆采浅地层、大位移井的钻井液工艺技术提供了宝贵经验。

葛洲坝下游宜昌-杨家脑河段平面二维水沙数学模型

采用有限体积法,基于曲线网格,建立了葛洲坝枢纽下游宜昌-杨家脑河段平面二维水沙数学模型。利用三峡工程蓄水前后2002-2004年河段实测水沙资料对数学模型进行了验证,预测了三峡工程运用2005-2014年本河段河床冲淤变化趋势,分析了河道冲刷后宜昌站枯水位、芦家河浅滩枯水比降等可能的变化趋势,模型成果可为河段治理对策及措施提供科学依据。

浅层大位移水平井钻井关键技术分析

高平1井是胜利油田第一口位垂比达到4的大位移水平井。为了最大限度降低和克服井下摩阻扭矩,利用井眼轨道优化设计、下部钻具组合及钻进参数优选、工程保障措施和钻井液性能调控等关键技术,实现了对井眼轨迹的有效控制。所完成的高平1井位垂比达到了4.019 8,水平段长3 462.07m。结论认为:①造斜率相对较低的单增轨道更适用长水平段水平井井眼轨道优化设计;②优选底部钻具组合、钻进参数和钻头,在特定区域能有效降低长水平段滑动钻进的比例;③水基钻井液在大位移井钻井中拥有较广阔的应用空间。

长江下游扬中河段三益桥浅滩成因分析

三益桥浅滩位于长江下游扬中河段左汊进口段,属典型的过渡型沙质浅滩,是长江下游深水航道主要碍航浅滩之一.以近50年的实测河道水文、地形资料为基础,并结合物理模型试验资料,分析了滩段河床演变特征、浅情状况,重点分析了浅滩成因及其主要影响因素.研究认为:三益桥浅滩段与上、下河段相比较,过渡段水流分散,且浅滩段洪水水流偏离航槽,加上淮河入江水流顶托的影响,输沙能力骤然下降,泥沙易于落淤,这是导致浅滩形成的主要原因.

新疆宽浅变迁河流桥渡动床模型设计探讨

结合新疆宽浅变迁河流特性,分析了变态率和轻质沙对新疆宽浅变迁河流桥渡动床模型的影响,认为新疆宽浅变迁河流桥渡动床模型最好采用平面比尺小于20、模型沙为天然沙的"自相似"正态动床模型。以代表性河流为例,说明标准的"自相似"动床模型将遇到模型场地及进出口边界控制等困难,提出采用局部模型设计思路。通过分析新疆宽浅变迁河流的地形特点、局部模型中桥位断面不同宽度和沿程单宽流量偏差对代表性河流的水流及地形变化的影响,认为局部模型方法能模拟代表性河流建桥后桥位断面地形和水位的变化。

长江中下游湖泊大型底栖动物群落结构及多样性

2007年10月至2008年4月,对长江中下游地区四种不同类型(草型、天然养殖、施肥养殖以及城市湖泊)的10个湖泊的大型底栖动物群落结构和多样性进行研究,并分析其与水体营养状态之间的关系.研究结果表明,不同类型湖泊底栖动物的密度、生物量、多样性及特征种类均存在显著差异.草型湖泊具有最高的生物量和多样性,但密度最低,其特征种类为腹足纲动物.天然养殖湖泊生物量也较高,物种多样性处于中间水平,特征种类为河蚬、寡鳃齿吻沙蚕及苏氏尾鳃蚓.施肥养殖湖泊和城市湖泊底栖动物密度较高,并呈现出最低的物种多样性,特征种类主要是耐污能力较强的颤蚓类和摇蚊科幼虫.相关性分析表明湖泊营养状态指数与底栖动物密度呈显著正相关,而与生物量呈显著负相关,说明随着营养水平的增加,底栖动物群落逐渐被小个体的耐污种类所主导.Margalef丰富度指数及Pielou均匀度指数与营养状态指数亦呈显著负相关,反映目前长江中下游湖泊随营养水平增加底栖动物群落趋于简单化的演替趋势.

超浅层大位移水平井钻完井技术

为提高渭北油田低孔、低渗、低压油藏的单井储量动用程度,增加油井产能,在渭北油田部署了超浅层大位垂比水平井——WB2P37井。在分析施工难点的基础上,对井身结构、井眼轨道设计、井眼轨迹控制、倒装钻具组合、钻井液技术,下尾管固井等关键技术进行了研究,保障了该井钻完井施工的顺利进行。该井完钻井深为1 656 m,完钻垂深为392.97 m,水平位移为1 384.44 m,位垂比为3.52,油层套管一次下入到井底,固井质量良好。该井试验表明:在渭北油田超浅储层,垂深大于390 m、水平段长为1 000 m的大位移水平井进行下尾管固井完井的方案是可行的。该技术对国内其他同类油田的开发具有借鉴意义。

长江中下游浅水湖泊沉积物对磷的吸附特征

研究了长江中下游浅水湖泊1 1个沉积物对磷的吸附等温线及其吸附动力学,并分析了沉积物理化特征对磷吸附特征的影响,研究发现:①沉积物对磷酸盐的吸附主要在前1 0h内完成,在0 . 5h内吸附反应十分迅速,并逐渐达到吸附平衡;②沉积物本底吸附态磷与其有机质、CEC、总磷、无机磷、有机磷、Fe/Al 磷和总氮显著正相关;对磷酸盐的最大吸附量与其CEC和无机磷、有机质和总磷呈显著负相关;而总最大吸附磷量与其有机质、CEC、总磷、无机磷、有机磷、Fe/Al 磷和总氮含量呈显著正相关;③就目前长江中下游浅水湖泊的水质而言,其沉积物存在解析;沉积物对磷酸盐的吸附 解吸平衡浓度与其有机质,CEC ,总氮,总磷以及各形态磷含量均有显著的正相关关系.本研究条件下,即使是污染较为严重的湖泊,其沉积物也具有向上覆水体释磷酸盐的趋势.

河南油田直井钻机钻浅层水平井钻井技术

井楼油田拥有丰富的浅层稠油资源,采用常规直井钻机钻浅层稠油水平井开发因地面距离目的层垂直井段短,使得钻井完井工艺面临一些特定的技术难题。属超浅层中短半径大位移水平井,防碰绕障问题比较严峻,施工难度较大,针对施工难点,采取了表层造斜、优化井身结构和井眼轨迹及钻井液性能等相应的技术措施,实现了安全优质钻井。其中楼平1井完钻井深528m,完钻垂深159.88m,井斜94.75°,水平位移414.17m,位垂比2.59,成为当时国内应用常规直井钻机所钻位垂比第一的水平井。对同类似浅层大位移水平井施工有着重要的借鉴意义。

新疆宽浅变迁河流动床模型验证——以呼图壁河模型为例

以呼图壁河动床模型验证为例,分析"自相似"动床模型验证中涉及到的模型砂选取、试验加砂控制、模型验证指标的确定等方面的问题.通过对呼图壁河动床模型与原型河段的水面线、河床变迁范围、典型断面的冲淤深度比较,模型结果和实际基本一致,说明呼图壁河动床模型设计和模型布置合理,同时为新疆宽浅变迁河流的动床模型设计和验证提供参考.