套管磨损防护技术应用研究

在大斜度井及大位移井钻井过程中，钻柱摩阻过大，常常导致送钻困难、顶驱能力超限、钻柱和套管磨损严重等复杂情况，给正常的钻井作业和完井作业带来很大困难。从套管磨损机理分析入手，研究了造成钻柱摩阻增大的主要因素。对各种方案和工具进行对比分析，重点阐述了几种用于减少钻柱摩阻的井下工具的工作原理及其使用条件，指出在大斜度井施工过程中使用减磨接头，能够大大降低钻柱的摩阻和扭矩。现场应用表明，在大斜度试验井施工作业过程中，使用井下减磨工具在钻井过程中可将钻柱扭矩降低10％-30％，减磨效果良好。井下防磨工具在防治大斜度井和大位移井套管磨损方面具有很好的效果和广阔的应用前景。

海上油田注水处理用粘土防膨剂的室内筛选

针对海上油田储层特点筛选粘土防膨剂,对控制储层水敏伤害和保障整个油田的持续高效开发有非常重要的意义。综合多种防膨剂评价方法的优点,采用静态与动态相结合的实验评价方法,筛选了适用于海上某油田注水开发的粘土防膨剂。优选出质量分数为l%的FP-3A粘土防膨剂,静态评价离心法其防膨率为79.1%,X-射线衍射法防膨率为54.6%,膨胀仪法防膨率为80.7%,岩心线性膨胀率为0.73%,每100g静态吸附量0.29g;动态评价渗透率保留率大于70%,最佳注入质量分数为0.5%～1.0%,且渗透率波动范围小,防膨效果稳定且作用时间长,适于海上某油田注水开发应用。

无固相试井工作液室内研究

根据有机盐水溶性加重剂Weigh2在复杂地层钻井、完井作业中的特点,通过优选黄原胶XC作为流型调节剂、改性抗温淀粉DFD-140和油溶性树脂暂堵剂实验,研制出三套有机盐Weigh2无固相试井工作液。该工作液性能稳定、密度可调、具有较好的固相携带能力,便于充分洗井;其流变性、API和HTHP滤失量均能满足试井施工作业要求。

使用双井口水平井的新型地层处理热采技术

塔塔尔斯坦共和国拥有巨大的稠油和沥青储量,首次使用垂直井进行稠油开采的试验区方案可以追溯到1970年。试验了许多热采方法,包括火烧油层、蒸汽吞吐和气-汽混合注入方法,然而这些方法都有其不适用之处。2006年提出了一个新的试验区方案,即使用一对U型水平井的改进的蒸汽吞吐技术。目前已经钻了3对U型水平井,水平井筒长度从200m至400m不等,这些井有垂直和倾斜的2个井口,2口平行水平井钻在产油层,一个井筒在上一个在下,它们之间的垂直距离是5m,双井口设计有助于较大地增加产油量。基于STARS模块的模拟,提出了不同的操作方案。通过改变产液量和蒸汽注入体积等完成了流动管理,这些操作避免了蒸汽突破,形成了均匀的蒸汽腔。试验水平井的平均产量是垂直井的10倍。

热引发的润湿性转换机理研究

润湿性是共存于一个系统的一个流体在另一个流体存在时润湿固体表面的相对趋势。油湿岩石大部分是裂缝性碳酸盐岩地层,如果岩石润湿性改变,通过自然的渗吸其采油效率就能得到改进。在这一研究中,用接触角测量结果来研究在原油中和暴露于蒸汽中的老化时间对方解石、云母、石英和玻璃表面润湿性的影响。同时研究了用不同的溶剂冲洗老化的表面对润湿性的影响,用此来检查在这项工作中使用的方法和接触角测量过程的准确性。当在原油中老化的矿物表面暴露于蒸汽时,观察到润湿性转换的不同结果。石英、方解石和玻璃表面恢复到它们原来的水湿度,而云母表面显示向增加的油湿状态变化的趋势。在这些试验过的矿物中,当暴露于蒸汽中时方解石表面的润湿性转换最小。同样,应用玻璃微模型研究注蒸汽和热水对润湿性的影响。在微模型中的流体分布和残余油饱和度,当注入蒸汽和热水时润湿性向水润湿变化。

井筒流体中与温度相关的摩擦力的研究

不断增加的井的可达距离是现代钻井中最重大的发展之一。与钻井和完井阶段有关的井筒摩擦力起着主要作用。然而,石油工业使用简单的单参数库仑摩擦力模型来分析井的摩擦力,而没有考虑温度的影响。Stavanger大学开展摩擦力研究已有许多年,对机械、黏性、温度和材料的摩擦效应有更深入的了解。本文展现了这项工作的一些成果。测量了许多从泥浆卖主得到的水和油基钻井泥浆。包含加热单元的测试设备用于研究温度对摩擦力的影响。报告上的数据的温度范围是10～100℃。正如所预期的,油基流体的摩擦因数比水基流体的低。除了一种泥浆显示在50℃以上时摩擦力几乎是常量外,所有流体的摩擦因数随着温度的升高而增加。在不同的流体之间有相当大的差异。本文分别测量了钢铁与钢铁、钢铁与混凝土和钢铁与岩石的摩擦因数。由于岩石材料表面粗糙度较高,钢铁与岩石具有较高的摩擦力。推导了与温度相关的摩擦因数的方程式,油田实例应用结果显示,温度对摩擦力的影响相当大。