丙烯酰胺类聚合物在储层岩石表面的吸附行为

研究聚合物在油气储层岩石表面的吸附滞留对于工作液配方优化、提升非常规油气藏经济效益具有重大意义。为分析储层岩石与丙烯酰胺类聚合物的吸附作用,采用淀粉-碘化镉法间接测定了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、部分水解丙烯酰胺/二烯丙基二甲基氯化铵共聚物(HPAD)和丙烯酰胺类疏水缔合聚合物(HAP)在页岩、煤岩和砂岩表面的吸附量,量化了吸附时间、聚合物浓度、温度和矿化度对3种聚合物在岩石表面吸附行为的影响。结果表明,HPAM和HAP在岩石表面的吸附更符合准二级吸附动力学模型,而HPAD则更符合准一级吸附动力学模型。与HPAD和HAP相比,HPAM平衡吸附量更大。3种聚合物在储层岩石上的吸附过程都更符合Freundlich吸附模型。达到吸附平衡所需时间与聚合物、储层岩石种类密切相关。HPAM在3种岩石表面的吸附会达到饱和,而HPAD和HAP的吸附量随着时间推移而增加。温度升高,会导致解吸附加剧,从而导致吸附量下降;溶液矿化度升高,聚合物的溶解度降低,导致吸附量增加。聚合物在储层表面的持续吸附是其在工作液中消耗的主要原因。HPAD和HAP可能会由于其在储层岩石表面的持续吸附,导致有效浓度过低而使工作液失效。

石油钻井工程应急管理现状分析与改进建议

石油钻井工程多为野外施工,远离后勤基地,在偏远地区施工交通、通讯不便,新区探井对钻井队自身应急能力要求更高。通过分析钻井队应急管理调查结果及专项检查中的问题,提出树立系统化的应急管理思想,打造应急管理标准化格局,建立应急日常管理的数值化,构建全方位的信息沟通机制等钻井队应急管理改进措施及建议。

超深高温弯曲井眼套管抗挤强度模型研究及应用

在定向井或水平井开发深层盐下油气资源时,套管柱在盐膏层的造斜段中受非均匀外挤载荷、井眼弯曲载荷及高温综合效应影响下易发生失效,严重影响井筒管柱完整性和生产安全。文章基于非均匀载荷下套管抗挤强度计算模型,引入井眼弯曲载荷和高温效应对套管屈服强度折减影响,建立了超深高温弯曲井眼套管抗挤强度评价模型,用以评价超深井中套管柱在盐膏层造斜段的抗挤强度可靠性。结果表明:井下套管剩余抗挤强度系数随套管外挤力非均匀系数增加呈近似抛物线型降低,随井眼曲率和井筒温度升高呈近似线性降低;套管外径和壁厚越大,井眼曲率和井筒温度对其抗挤强度折减越明显,而非均匀外挤载荷对三种规格套管抗挤强度影响相当。该研究成果在某盐膏层斜井中进行了现场应用,很好指导了该井套管的选型,并为同井型的套管实际抗挤强度评价及套管选型提供了技术支撑。

明月寄相思

那一年的中秋节傍晚,我和同事从中国石化华东石油工程公司的扬州石油基地驱车,北行80多公里,前往40415钻井队。赶到目的地,月亮尚未升起,映入眼帘的是那被大片椿树紧紧簇拥着的石油井架。刚一下车,就看见一脸阳光的队长陈正科,带着钻井大班高山、柴油机工饶加志迎上前来。见到曾经一起战斗的老同事,刹那间,一种久违的温情从我心底油然而生。“欢迎你们,中秋快乐啊!”陈队长热情地握住了我的手。他告诉我们,眼下正在进行秦X3井施工。由于连日阴雨,进展缓慢,可把大伙儿都急坏了。“还好这几天比较顺利,已经拿下2600多米的进尺了。”

ECS元素测井技术在非常规储层评价中的应用

煤岩、页岩等非常规储层岩性复杂、矿物成分变化大,依靠常规测井资料进行岩性评价难度较大。ECS测井技术通过获取地层次生伽马能谱资料,用剥谱分析推导地层的元素信息与岩性信息,从岩石化学成分角度为非常规储层的岩性评价开辟了一条新的道路。系统介绍了ECS元素测井技术在煤层气、页岩气等非常规油气资源评价中的应用,主要包括:划分地层岩性、确定地层元素含量、计算矿物含量、计算岩石骨架参数等。实践表明,ECS元素测井技术在非常规储层评价中具有广泛的应用前景。

盐井大井斜开窗侧钻水平井绕腔连通技术

盐井水溶开采形成溶腔后,溶腔中的岩盐层,因作用于岩盐层上的支承压力超过其所处应力状态的强度极限而发生塑性破坏,随着开采的继续,破坏形式不变,破坏范围增大。原苏16井组钻井轨迹下穿泥岩造成溶腔通道堵塞,采卤量只有6~7 m^3/h,基本处于半停产状态,严重影响了卤水的产量,采用多种工艺均未能解堵。通过引进大斜度开窗工艺、短半径水平井技术,对侧苏盐16-1井进行三维绕障设计,轨道优化,并优化开窗侧钻技术方案,实现侧苏盐16-1井轨迹绕过小腔与苏盐16井大溶腔连通的目。该井在大斜度开窗工艺、高造斜率轨迹控制以及绕腔连通技术方面取得成功,形成大斜度开窗绕腔连通技术,为今后盐井水平连通井开窗侧钻的常态化提供借鉴。

非常规龙马溪组和牛蹄塘组页岩取心技术

页岩气井钻探过程中获取高质量的岩心样本是进行储层评价的重要前提。针对我国南方页岩气井目的层取心进尺长、收获率低和常规取心工艺效率差等难题,在分析取心层位地质特点的基础上,开展了取心工具、取心钻头、取心参数及取心工艺等方面的优化和改进。通过多口页岩气井牛蹄塘和龙马溪组的取心实践,平均取心收获率大于98%,最高机械钻速达到9 m/h。现场应用表明,该技术能有效提高取心收获率和机械钻速,成功解决了页岩气井中取心施工存在的各种问题,同时也为页岩气井的后期开发提供了重要支持。

天长深层泥页岩井壁失稳机理及防塌对策

天长地区深层泥页岩钻井中发生井壁失稳,造成起下钻遇阻、长时间划眼、电测阻卡、填井侧钻等复杂事故,大幅增加钻探成本,影响钻井速度和电测资料的获取,延误该区深层油气藏勘探开发进程。为此,通过对已钻井资料及坍塌层组构特性分析,探讨了阜宁组泥页岩井壁失稳机理,研究提出整体抑制、分级封堵、协同增效的钻井液防塌对策。在室内研究基础上,采用聚胺、聚醚多元醇及纳米封堵剂与江苏油田常用复合金属离子聚合物钻井液体系复配,建立了强抑制强封堵聚醚醇胺钻井液体系配方。室内研究与现场应用表明,该体系能有效抑制天长地区深层阜宁组硬脆性泥页岩井壁失稳,为深层硬脆性泥页岩地层钻井施工提供了钻井液技术借鉴。

金湖凹陷闵桥油田低阻油层成因与识别

分析金湖凹陷闵桥油田常规和特殊岩心实验结果认为,该区古近系阜三段低电阻率油层主要因其粘土矿物含量高、岩石表面的亲水性及孔隙结构复杂而导致高束缚水含量,进而大幅降低了油层的电阻率。利用交会图法、地质综合法等方法对研究区低阻油层进行识别,建立了区分油水层的判别标准:闵桥油田阜三段低阻油层渗透率大于7×10^(-3)μm^2,孔隙度大于18.6%,含油饱和度的下限值为26.6%,声波时差大于323μs/m,测井电阻率下限值为2.6Ω·m。

考虑钻具屈曲的环空流动仿真研究

在小井眼定向井和水平井钻井过程中,钻具屈曲会对环空流场、压力场产生较大影响。文中借助流体动力学计算软件ANSYS FLUENT开展了考虑钻具正弦、螺旋屈曲的环空流动仿真模拟,系统地研究了不同环空偏心距、不同转速等因素对环空流场和流动压降的影响规律。研究发现:同心环空中,流体流速沿径向对称分布,偏心、屈曲环空中偏离对称分布;环空间隙越大,环空流速就越大;当考虑钻柱旋转时,钻柱旋转对环空窄间隙处流速的影响比对环空宽间隙处的影响要大,可明显提高环空窄间隙处的流速;同心环空、偏心环空压降值沿井深呈线性增加,偏心度越大,压降越小;屈曲环空压降值沿井深呈非线性增加,转速越大,压降越小。仿真结果与实验结果相比,具有较高的准确性,对真实钻井条件下环空压降的计算具有一定的指导意义。

地质调查井桂融页1井钻井关键技术

桂融页1井位于广西喀斯特地貌带,地质条件复杂、邻井资料少,施工中面临诸如井漏风险高、地层易垮塌、防斜打直难度大、钻头磨损严重、机械钻速低等问题。为此,在井口位置确定时应用物探法规避溶洞或破碎带,采取井身结构优化、空气钻、主动控斜保证井身轨迹、优化高研磨性地层钻头、应用中长筒取心、钾胺聚合醇聚合物防塌钻井液体系等技术,顺利完成钻井施工,钻机台月比设计方案缩短10 d。并在石炭系鹿寨组发现良好的油气显示。

页岩气水平井压裂施工中暂堵球封堵效果研究

文章通过研究暂堵球在井筒与炮眼附近的受力情况及封堵前后压力变化情况,建立了暂堵球运动方程,提出了评价暂堵球坐封效果的三个指标,根据现场压裂数据,进行了模型可行性研究,分析了一口页岩气水平井压裂施工中暂堵球的封堵效果。研究发现,本模型可以用于暂堵球封堵效果评价;涪陵页岩气水平井压裂中暂堵球有效利用率超过50%的段数占72.73%,暂堵球坐封效率在0.25~0.59之间,有效封堵了进液炮眼,实现了转向压裂的目的;二级压裂施工一次投球有效利用率较高,三级压裂施工两次投球有效利用率较低,压裂施工中推荐选用二级压裂一次投球方式进行。

环空底部加压固井技术的研究与应用

江苏油田老区由于多年的注水开采,地层压力紊乱,钻井施工中易引发油气侵、溢流,同时固井候凝期间的水泥浆失重也会诱导油气侵和溢流的发生,对固井质量影响较大。研究应用了环空底部加压固井技术,固井碰压后,首先坐封封隔器封闭下部环空,再通过套管内加压对环空注入一定量的水泥浆,保持套管外环空憋压候凝。该项技术共完成7口井现场试验,后5口井连续获得成功,固井质量优质。

关于加强境外钻井现场安全管理的思考

随着境外钻井现场员工当地化比例的逐年升高,加强现场安全管理已经成为海外石油工程项目亟待解决的问题。本文结合中国石化境外某钻井承包项目的工作实际,分析了目前现场安全管理中存在的突出问题,提出了"树立安全理念、做好安全培训、培育安全文化"三项具体措施。钻井现场员工经过"要我安全"、"我能安全"、"我要安全"三个阶段的思想转变后,安全意识和安全能力得到了明显提高。

雅达油田测试—酸化联作工艺技术优化及应用

伊朗雅达油田碳酸盐岩油藏广泛发育,测试层物性较好,但在钻井和固井过程中近井地带受到了污染,原油流入井底的阻力增加,射孔后产能较低,必须通过酸化疏通射孔孔眼才能获取地层真实产能。酸化后井口压力、油气产量、硫化氢含量较高,面临的风险大,安全、准确、快速评价地层成为测试的关键。通过优化测试工具、酸化方式、射孔工艺,配合连续油管使用,形成一套适用于雅达油田高温、高压、高产、高含硫、高污染碳酸盐岩地层的"射孔—测试—酸化—再测试"联作工艺技术,一趟管柱实现了对地层和酸化效果的评价,加快了勘探速度。

偏心分注管柱施工常见问题及应对措施探讨

介绍了偏心分注工艺管柱结构特点以及完井管柱施工技术要求。结合苏北油田偏心分注工艺实施情况,重点分析了偏心分注管柱施工过程中出现的常见问题及其原因,提出针对性应对措施。

自动丢枪工艺优化与应用

针对复杂井筒条件下射孔生产完井一体化作业时出现射孔后丢不了枪、提前丢枪、枪掉不到井底等问题,进行剖析,提出技改措施,改进丢枪工具和工艺优化,开展室内模拟试验及现场应用,形成一套功能齐全、性能稳定的丢枪装置及射孔工艺完善方案,运用于各类复杂条件下的射孔测试完井生产施工中,提升在国内外射孔、完井测试服务市场上竞争能力。

特殊结构钻杆的研发与应用

为解决常规钻杆采用双吊卡起下钻劳动强度大、气动卡瓦起下钻时卡瓦牙易咬伤钻杆本体,严重缩短钻杆寿命等问题,在常规钻杆基础上进行了优化设计。主要在钻杆母接头扣吊卡处的下方设计一个凸台,改变坐气动卡瓦时钻杆本体受力方向。通过仿真模拟计算建模、边界条件设定及凸台所受应力分析等,掌握了凸台长度、外径与所受应力关系,优化设计出特殊结构钻杆。通过气动卡瓦无牙板动力卡盘设计,消除了卡瓦牙对钻杆本体的伤害,可有效延长钻杆使用寿命。现场应用表明,使用特殊结构钻杆,配合新型气动卡瓦,在同等工况下,起下钻作业时间节约10%以上,钻杆寿命提高50%以上。

精确定位制导技术在水平连通井中的应用

盐矿开发有单井和水平连通井两种开采方式。以前施工水平连通井是在单井开采一段时间,在产层形成了较大的溶腔后,再钻另一口水平井与之连通。近几年为了进一步提高开发效益,施工了无溶腔连通水平井,由于目标井无溶腔,连通目标点范围很小,水平井井眼轨迹精度要求很高,连通难度大。通过采用近钻头电磁测距技术,在一定范围内能检测到钻头距目标点的相对位置,从而提高了水平井井眼轨迹控制的准确性,大幅度提高了连通成功率。

石油钻井工程环境影响及环境保护策略研究

为了研究石油钻井全过程对环境的影响并提出有效保护策略。通过对钻井工程展开系统性概述,结合笔者工作经验就环保问题展开探讨。在管理和技术上提出环境保护解决方案,为同行提供建设性意见。