球塞气举可视化物理模拟实验研究

球塞气举是一种特殊的气举方式,具有举升效率高、稳定性好、特别适应低压且液相滑脱损失严重的油气井条件。根据球塞连续气举的采油原理,2000年建立了一套高14.2 m、(?)40 mm的U型可视化球塞气举实验装置,其实验研究的目的为:一是优化设计地面投球器和井下气液混合器等主要配套部件;二是系统地开展球塞连续气举物理模拟实验研究,测试对比不同球塞直径、材料和投球频率对气举特性的影响。该研究成果对于研发配套装置、观测认识球塞气举气液球三相流动规律和指导现场应用均具有重要的指导意义。

磨损套管抗挤强度的新算法研究

油气井钻井过程中,由于钻具和套管相互摩擦,造成套管内壁磨损并引起磨损套管抗挤强度降低,直接后果是:降低油气井寿命,严重时将导致某段油气井报废或整口油气井报废。因此,套管柱设计尤其是水平井、大位移井、深井、超深井钻井必须考虑磨损对抗挤、抗内压强度的影响,而现有计算方法在计算磨损套管抗挤强度时通常忽略了制造缺陷对挤毁强度的影响,计算值与实测值差异较大。为此,文章研究了磨损套管的挤毁机理,认为计算磨损套管的抗挤强度应重点考虑磨损对抗挤强度的影响,同时考虑制造缺陷对套管抗挤强度的影响。基于此,文章进行了大量研究,应用叠加原理,建立了计算磨损套管抗挤强度的新算法。通过对此算法和其它算法的计算结果与试验数据比较分析表明,新算法优于其它算法并与试验数据更接近,能较好满足工程要求,为磨损套管柱设计提供了理论依据。

天然气欠平衡钻井技术在井浅2井的应用

天然气欠平衡钻井就是在钻开产层前采用天然气作为钻井介质,替换普通泥浆进行钻井作业,在钻井过程中井筒气柱压力低于地层压力,允许地层流体进入井筒,没有钻井液滤液和有害固相微粒进入地层。它与其它欠平衡钻井作业方式相比,具有鲜明的技术特点和独特的技术优势,是一种对于产层少污染的非常规钻井方式,是真实评价和最好保护油气层的最佳钻井方法。文章结合井浅 2 井,重点介绍了有关天然气欠平衡钻井的一些关键技术,主要包括储层特征、井身结构、钻具组合、气举、天然气钻进技术、不压井带压起下钻技术、不压井带压下油管技术等,并列举了天然气欠平衡钻井在该井所取得的主要技术成果。井浅 2 井首次在南井构造须家河组获得油气储量,实现了该构造须家河组油气勘探开发的重大突破。为勘探开发川南水敏伤害严重的低压碎屑岩储层找到了一种有效的技术手段。

裂缝性地层气水两相渗流机理研究

文章首先利用先进的激光刻蚀技术,将岩石的真实裂缝结构刻蚀在光学玻璃板上,制作成可供摄像用的透明微观物理模型,并加压让气水两相流过微裂缝,观察到气水两相在裂缝性地层中的流动分为三种现象,即水窜、绕流、和卡断现象。在此基础上,建立了气水两相裂缝渗流模型,将气水两相流动分为四个流动阶段,即静止、运动、卡住和卡断阶段。从微观渗流角度出发,利用能量守恒原理详细地分析了裂缝性地层中气水两相渗流机理,证明裂缝性地层中气水两相流动具有不连续性。该过程不能用Vogel方程进行分析计算,同时也说明裂缝性地层中的气水分布与压力分布无关,只与构造形态、水侵特征和产水历史有关。由此我们知道有水气井井底产水具有波动性,不能用井口产水来描述井底产水,从而提高了对裂缝性地层中气水两相渗流特征的认识,可以更好地指导裂缝性地层中有水气井的生产。