中国石油渤海钻探工程公司自主研制成功快速识别油气层新技术

日前,中国石油渤海钻探工程公司自主研制成功模块地层测试器,在大港油田连续进行了两口井的现场测井,均一次下井取得合格测井资料,为直接有效识别油气层、准确评价地下油气资源储量提供了可靠保障,是渤海钻探公司打造快速识别复杂油气层的又一利器。BH-CDC模块式地层测试器,是该公司自行研制的具有国际先进水平的新一代地层测试器。

科技成果与标准转化可行性分析——以某石油钻探企业为例

本文以某钻探企业的科技成果为例,分析其企业技术能力、科技项目以及科技成果标准转化可行性,并提出以下建议:科研项目立项之初全面考量和规划项目预期成果中标准制修订计划或规划,在科研过程中同步开展标准化研究,将标准研制实质性纳入科研工作中;及时评估科技成果标准转化的可行性;结合项目特点与服务队伍优势,及时制修订双语版标准或外文版标准。

对加快我国石油技术服务企业国际化品牌建设的思考

实施品牌战略不仅是参与国际市场竞争的需要,也是打破跨国公司技术垄断的需要。我国石油技术服务企业品牌建设落后的原因一方面是由于企业体制改革滞后影响了品牌建设,另一方面是缺乏核心技术。中国石油技术服务企业要全面实施国际化品牌战略,首先要提高对打造国际化品牌紧迫性的认识,加强品牌战略的研究;进一步深化企业体制改革,满足国际化经营和创建名牌的需要;同时要积极营造良好的市场环境,进一步提高技术创新力;强化人力资源的开发,为培育附加值高、技术含量高、竞争能力强的服务产品创造条件,尽快形成一批有实力的跨国企业和著名品牌。

渤海钻探随钻测压技术创新纪录

日前，渤海钻探公司测试工程作业部喜传捷报：2013年度首口随钻测试井冀东油田NP36-P3001井成功获取随钻测试数据，并创造了下井深度6000m的测试随钻施工新纪录，受到甲方一致好评。

基于定切深和状态依赖时滞的共振冲击钻井系统动力学特性

为了研究共振冲击钻井系统的动力学特性,综合考虑钻柱的轴向动-静载复合冲击以及轴向冲击-周向扭转耦合运动,分别建立基于定切深方法和状态依赖时滞方法的钻进系统动力学模型。通过杜哈梅积分、四阶龙格-库塔方法对动力学模型求解,分析轴向简谐动载的频率和幅值对共振钻井系统动力学特性的影响;最后,基于数值求解结果和箱线图方法,对比分析两种钻进系统动力学模型特性差异。结果表明:在给定的初始条件下,当简谐动载频率从25 Hz提高到100 Hz时,钻进系统轴向方向的跳钻现象和扭转方向的黏滑效应明显减弱;当简谐动载幅值从30 kN提高到60 kN时,钻进系统轴向方向钻头跳钻现象频发,扭转方向黏滑效应加剧;在相同初始条件和简谐动载激励下,两种模型得到的动力学特性响应曲线无论是形状还是频率均存在差异,采用状态依赖时滞模型计算得到的数据点更加集中,更接近实际钻井工况;高频低幅的简谐动载能改善共振冲击钻井系统动力学特性,从而提高钻进效率。

各向异性致密砂岩气藏分段压裂水平井气水两相产能预测模型

致密砂岩气藏具有储层物性差、孔喉结构复杂、各向异性强、初始含水饱和度覆盖范围大等特征,导致储层中流体的渗流机理复杂,为气井产能的准确预测及评价带来了巨大挑战。为此,基于气水两相非达西渗流理论,综合考虑储层各向异性、储层基质和裂缝不同程度的应力敏感性和两相启动压力梯度、高速非达西渗流效应、气体滑脱效应以及裂缝导流能力与缝间干扰等复杂因素,利用坐标变换、扰动椭圆理论、等价发展矩形理论、当量井径原理、压力叠加原理、水电相似原理等方法,建立了适用于各向异性致密砂岩气藏分段压裂水平井气水两相产能预测的新模型。通过矿场实例验证了新模型的准确性和实用性,并绘制了气水两相产能预测曲线,评价了敏感参数对产能的影响规律。研究结果表明:随着气体滑脱效应、裂缝导流能力、裂缝半长、裂缝条数、水平井井筒与地层主渗透率方向夹角的增大,压裂水平井的无阻流量增大;而随着储层各向异性、储层应力敏感性、裂缝应力敏感性、两相启动压力梯度、生产水气比增大,压裂水平井的无阻流量降低;水相对气相的流动具有抑制作用,且驱替压差越大,抑制作用越显著,因此需提前采取防水和治水措施。该研究成果进一步缩小了致密砂岩气藏产能预测结果与矿场实际产量的差距,有助于致密砂岩气藏的参数评估、动态预测以及产能评价和勘探开发决策制定。

鄂尔多斯盆地西南部庆城地区三叠系长7段—长3段层序地层特征及演化规律

通过井-震精细标定、凝灰岩标志层约束和速度模型正演等方法,建立了鄂尔多斯盆地西南部庆城地区三叠系长7段—长3段等时地层格架,并对地层演化特征进行了分析。研究结果表明:①庆城地区三叠系长7段—长3段湖泛泥岩具有高伽马、高声波和中—高电阻率特征,单层湖泛泥岩在横向上表现为向湖盆中心倾斜的特征,纵向上长7段—长3段均有分布,具有等时对比意义;长4+5段发育的细粒沉积是不同时期湖泛作用的叠加响应结果。②研究区长7段—长3段以湖泛泥岩为界,自下而上划分为7个等时地层单元(Pss1—Pss7),横向上彼此叠置,向湖盆中心方向进积,垂向上表现为顶积层、斜积层和底积层“三元”结构。③研究区长7段—长3段整体表现为震荡湖退背景下的前积式充填特征,其演化可分为3个阶段:早期(Pss1—Pss2),坡度相对较小,地层总体呈楔状加积—弱进积叠置样式;中期(Pss3—Pss5)随着前积斜坡推进到半深湖—深湖区,坡度变大,地层主要表现为“S”形前积结构,顶积层广泛发育三角洲前缘沉积,底积层深湖相重力流砂体发育;晚期(Pss6—Pss7)湖盆萎缩,水体变浅,斜坡高度和角度均变小,顶积层发育三角洲平原沉积,斜积层中上部主要为三角洲前缘沉积,斜积层中下部和底积层以前三角洲—半深湖相泥质沉积为主。

压裂液渗吸与富气页岩气井典型生产规律关系剖析

压裂液渗吸会改变储层内的原始气水赋存特征,进而影响页岩气井生产规律。为此,通过动态驱替与核磁共振实验,结合前人研究成果,剖析了孔隙内原始气水分布、压裂液渗吸对通孔和盲孔内气体赋存的影响以及气井生产规律与压裂液渗吸的关系。研究表明:孔隙内原始气水赋存类型与矿物种类、裂缝孔径及储层湿度有关,小孔隙、孔角处存在束缚水,大孔隙内甲烷吸附面积随储层湿度的增大而减小,吸附气含量受有机质孔隙占比及成熟度的影响;近裂缝区存在渗吸影响区,在影响区内压裂液渗吸可促进吸附气解吸,并驱替非均衡渗吸通孔中的游离气,压缩均衡渗吸通孔及盲孔中的游离气;非均衡渗吸通孔中被驱替出的气体是水力裂缝中游离气的主要来源之一,只有当井筒、裂缝及影响区内滞留的压裂液排出,各区域内部的气体才能产出,从而导致产气曲线滞后于产水曲线的现象,且裂缝排液阻力远小于基质孔隙排液阻力,是产气及产水曲线呈“L”形递减的主要因素。该研究成果聚焦于压裂液渗吸对气体赋存及产出的影响,可丰富页岩气储层保护理论,对气井高效开发具有指导作用。

俄罗斯-前苏联石油产区的战略接替及其启示

单独油气田的生命周期是有限的,而油气生产的持续发展要靠两个接替:一是战术接替,即老油气田(区)内的潜力挖掘与增储上产;二是战略接替,即新领域、新类型、新层系,特别是新油气产区的开拓等。沙俄-前苏联-俄罗斯石油产区经历了从第一、第二到第三巴库的紧凑接替,为我国产区战略接替研究提供了实际案例。对前苏联解体之前和之后产量起伏的分析表明:为解国内政治-经济之困和扩充军备之需而剥夺了石油工业进行战术战略接替所必须的投资是影响其持续发展的首要原因。如果不改变俄罗斯目前的政策,实行改革开放,从国内国外两方面大力筹集资金就难以保障其石油工业的持续发展,难以保障出口增长,也就难以实现其"油气富国"的初衷。石油生产的客观规律要求我们增强进行战术和战略接替的自觉性和主动性,以不断开拓的"进攻"去实现石油工业的持续发展。基于上述分析,最后提出实现战略接替的必备条件:从实际情况出发提出的战略性开拓新思路,与目标艰难条件相适应的勘探开发新技术,投资的保障和一定的时间周期。

海洋石油桩基平台射流辅助沉桩实验

针对海上沉桩施工中容易出现的停锤后打桩困难甚至拒锤现象,提出了高压水射流辅助沉桩的技术设想,并设计了海洋石油桩基平台射流辅助沉桩模型实验装置。通过该实验装置测试了6种不同形状喷嘴产生的射流对土塞表面的作用力,并对土体内应力分布状态进行数值模拟实验,得到了6种喷嘴射流作用下土体内的最大应力和最小应力,验证了模型实验结果。海洋石油桩基平台桩基建设过程中,采用高压水射流辅助沉桩提高桩基建设效率是完全可行的。等变速型喷嘴有限喷距最长,作用在土塞表面中心处的压力也最大。研究结果为海洋石油桩基平台射流辅助沉桩原理样机试制提供了重要依据。

无线数据传输技术在石油行业中的应用及展望

概括总结了在石油行业中使用的无线数据传输技术,主要可分为常规无线数据传输和井下无线随钻传输。提出了两点展望:利用短距离无线采集与远程无线数传相结合,可实现钻采现场参数实时监测;研发声波无线数据传输新型钻杆接头,能克服能量衰减问题,提高声波传输距离。

深层页岩气井表层与技术套管柱优化设计研究

套管的过度设计会增加建井成本,尤其西南油气田具有很多页岩气井,过度设计会造成很大浪费,并提高页岩气资源的开发费用。根据SY/T 5724—2008《套管柱结构与强度设计》标准中的设计方法对西南典型深层页岩气井的表层和技术套管进行校核分析,并在其设计原则与井口规范的基础上提出了优化设计方案,进行了成本对比。另外,参考了国内外大型能源企业的套管柱设计原则,指出了西南深层页岩气井套管柱设计方法的差异与优化方向。结果表明,采用管柱精确设计方法,在套管柱完全符合强度要求与井控要求的条件下,较大幅度地降低了购买套管的费用。该研究成果为深层页岩气井套管柱的优化设计提供了理论依据。

渤海某油田老平台火炬对新建平台海上施工影响研究

针对油田老平台火炬对新建平台海上施工有可能产生不利影响,根据相关标准规范要求,应用专业的火炬模拟分析软件Flaresim分别校核火炬在连续泄放及紧急泄放工况下产生的热辐射强度及噪音,得出在紧急泄放工况下火炬会对新建平台有一定影响,并给出了解决方案。

郑庄北中深部煤层气水平井产能影响因素及开发技术优化

【目的】沁水盆地郑庄北中深部煤层气早期采用压裂直井开发,整体表现为低产低效。采用单支套管压裂水平井开发后,单井产量达到直井的10~50倍,目前已成为主体开发井型,但各井产量差异较大。为明确郑庄北中深部煤层气分段压裂水平井产能影响因素,改善开发效果。【方法】基于郑庄北部水平井开发实践,结合地质特征与工程参数,分析了中深部煤层气水平井产能的主控因素,并针对性提出实现中深部水平井高效开发的建议。【结果和结论】结果表明:单支套管压裂水平井产能受地质和工程因素综合影响。地质条件下,中深部储层含气饱和度明显高于浅部储层,整体资源富集;高产井主要分布在构造曲率较小的平缓区域内;原生煤层射孔段数与水平井产气效果呈正相关关系;研究区水平主应力差介于8~16 MPa,且随埋深增加而增大,无法形成复杂缝网是导致前期产气效果差的原因。工程条件上,当井眼轨迹方位与最大水平主应力方位夹角为60°~90°时产气效果最好,井平均稳产气量可达到9 700 m^(3)/d;水平段越长,煤层稳产气量越高;采用泵送桥塞射孔压裂方式的水平井产气效果明显优于油管压裂方式,稳产气量随压裂规模增加而显著提高,压裂参数中施工排量对改造效果的控制作用显著,当排量<7 m^(3)/min时,水平井稳产气量整体小于2 000m^(3)/d;当排量增大到8~10 m^(3)/min时,稳产气量逐渐增高;当排量保持在10~12 m^(3)/min,稳产气量持续稳定在10 000~12 000 m^(3)/d;当排量提高到16~18 m^(3)/min时,稳产气量突破18 000 m^(3)/d。最后,优选含气性、构造曲率、煤体结构、地应力等地质参数与水平段长度、压裂段数、单段压裂液量、单段压裂砂量、施工排量、砂比等工程参数,通过灰色关联法分析了中深部水平井产能主控因素。结果表明煤体结构和压裂规模是影响水平井产能的主要因素。提高原生煤层钻遇率与选点效率以及进一步提升施工排量及压裂规模是实现研究区中深部煤层压裂水平井更高产能的主要途径。

致密气水平井大修作业技术研究

水平井是高效开发致密气的主要井型,由于其长水平井段的井身结构特点,在使用连续油管进行冲砂、钻塞等作业时,容易在水平井段形成砂桥,导致卡钻事故。而致密气藏易因压井作业导致气层漏失、储层伤害、排液困难等问题,给修井作业带来巨大挑战。以中浅X井的修井作业为例,分析卡钻的原因及施工的难点,形成了带压实施大修施工的技术方案,即穿心套铣、切割打捞一体化的作业方案,并设计优选了打捞切割一体筒。该井的成功实施证明致密气水平井带压大修作业安全高效、成功率高,具有较好的现场推广应用价值。

芯轴式套管悬挂器金属密封设计及性能分析

为了避免芯轴式套管悬挂器密封失效,根据芯轴式套管悬挂器的结构及密封工作原理,设计了一种新型的金属密封结构。建立了芯轴式悬挂器密封性能有限元模型,研究了不同顶丝压力和套管悬重对密封锥面变形及接触压力的影响。结果表明:随顶丝推力的增加,上、下密封锥面上平均接触压力都增加,有利于实现密封;随套管悬重的增加,上密封锥平均接触压力增加,下密封锥平均接触压力减小,除下内锥面外,均能满足密封要求。研究结果可为芯轴式悬挂器密封部位的结构设计提供参考。

脉冲位置编解码方式映射模型及效率分析

随着石油钻井工程各项技术的飞速发展,MWD、LWD及旋转导向等系统井下测量数据越来越多。为了实现井下测量数据快速有效传输,需优化编码调制方式分析泥浆脉冲信号的解码效率和数据传输速率。通过对比几种常用的编解码方式,可以了解脉冲位置编解码方式的原理、框架结构和编译计算过程。针对此种编码方式,提出了脉冲数K和时间帧数M之间的组合码关系,映射了对应关系的数学模型;并利用数据分析了快型和慢型两种组合方式的差异性,推导了编码效率计算方法;进一步计算分析快型和慢型两种方式的传输速率的差别,最后,通过软件对解码方式进行了实现。

COWS 5万m^(3)原油储罐机械清洗工艺研究

本文针对COWS原油储罐机械清洗方法进行详细介绍说明,分析国内外储罐清洗方法,与传统人工清洗方式做对比分析。重点介绍了通过实际项目实践验证,体现机械清洗方式在保障施工安全风险,提高经济价值等方面的优势,以及后续可开发优化的价值。为储罐清洗行业做出有效的借鉴和参考。

钻井液固相控制系统信息化技术研究与应用

常规钻井液固控系统存在信息化程度低、人员劳动强度大、设备维护保养不及时等问题。针对以上问题开展信息化技术研究,搭建井场无线Mesh组网,并开发专用系统软件,实现固控系统信息化技术升级,具有较好的应用前景。

中国煤层气钻井技术现状及发展趋势

对我国煤层气钻井完井技术现状进行了归纳和总结,结果认为:煤储层地质基础薄弱、井壁易失稳、煤层损害严重以及完井效果差等难题严重制约了我国煤层气高效勘探开发;已开展的多分支水平井技术、U型井技术及其配套的连通和裸眼造洞穴等技术取得了长足进展,一定程度上缓解了以上技术难题的制约。生产实践表明,由清水钻井引起的钻井安全与煤层保护的矛盾仍然突出,国内煤层气产量依然偏低。进而建议,加强对煤层专用钻井液、煤层损害解除方法的研究,尽快制定煤层气钻井相关室内实验评价方法和矿场评价方法的行业及国家标准,探索矿权制度改革,开展煤层气与常规气、致密气合采关键技术研究,积极开展煤层气多层钻完井、复杂结构井增产措施配套技术研究。