水合物开采中化学因素对井壁稳定性的影响

随着全球对清洁能源需求的增加,天然气水合物作为一种潜在的能源资源受到广泛关注。通过实验分析和模拟,探讨了化学添加剂对天然气水合物固态流化开采中井壁稳定性的影响。通过在实验室模拟井环境中设置不同的温度(0~15℃)和压力(5~20 MPa)条件,系统地评估了化学添加剂(甲醇和乙二醇)对水合物形成速率及其机械稳定性的影响。结果表明:化学添加剂能显著改变水合物的形成和解离速率,在5℃和10 MPa的条件下,添加抑制剂后水合物的形成率从79.4%降至63.2%,解离时间从2.3 h延长至3.8 h。此外,抑制剂的使用对水合物的抗压强度和弹性特性也产生了影响,在0℃和20 MPa的条件下,未添加抑制剂的水合物抗压强度为21.6 MPa,而添加抑制剂后抗压强度提高至23.4 MPa。同样,储能模量从未添加抑制剂时的1200 MPa增加至1350 MPa,从而提高了材料的整体稳定性。

一种气井泡沫排水采气效果模糊定量评价方法

排水采气是出水气田稳产和提高采收率的主体技术,泡沫排水采气是天然气开发降本增效的重点攻关方向,而现有泡沫排水采气效果却没有系统评价方法,并且无法对不同井况的气井泡沫排水采气效果进行对比。针对上述问题,提出了一种气井泡沫排水采气效果模糊定量评价新方法。该方法确定了气井日产气变化率、日产水变化率、油套压差变化率、日注量成本变化率4个评价指标,采用线性分析方法、层次分析方法和模糊关系合成算子等计算得出评价结果。将该方法应用于苏里格气田、重庆气矿共30口泡沫排水采气井,计算出了气井泡沫排水采气效果的综合评价指数。该方法的优势在于全面考虑了影响泡沫排水采气效果和效益的技术和经济因素,以及各个评价指标之间的隶属度关系和各指标的权重系数,可对不同井况气井的泡沫排水采气效果进行综合评价和定量对比,辅助泡沫排水采气工艺措施前气井的选择,指导进行气田泡排剂的选型。

尖北气田高温深井堵塞物分析与解堵剂研究

目的为解决尖北气田高温深井的堵塞难题,开展了堵塞物组成分析和配套的解堵剂制备与性能评价。方法采用原子吸收分光光度法测定堵塞物酸溶后的离子含量,采用X衍射对堵塞物组分进行分析,发现堵塞物以CaSO_(4)为主。以顺丁烯二酸酐(MA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和丙烯酸甲酯(MMA)为原料,合成了一种适合CaSO_(4)垢的解堵剂,红外光谱证实了目标产物中含有羧基与磺酸基,并对CaSO_(4)阻垢性能和以CaSO_(4)为主的堵塞物的溶垢性能以及腐蚀性进行了研究。结果当解堵剂质量浓度为3.0 mg/L时,阻垢率高达97%以上;当温度为80℃,解堵剂质量分数为4%时,对CaSO_(4)的溶垢性能达到25.59 g/L,处理后的堵塞物粒径明显减小,粒径主要分布在5~30μm;解堵剂投加前后采出水的腐蚀率分别为0.0683 mm/a与0.0459 mm/a,证明该解堵剂不具有腐蚀性,并且具有一定的缓蚀性。结论该解堵剂具有较好的CaSO_(4)阻垢溶垢能力,对油气田管道不具有腐蚀性,可用于CaSO_(4)阻垢和除垢作业。

多层疏松砂岩气藏水平井出水机理及防控对策——以柴达木盆地台南气田为例

柴达木盆地台南气田水平井出水已成为制约该气田稳产的主要因素。为破解上述难题,基于核磁共振测井解释技术,对储层束缚水饱和度分布特征进行研究,并结合该气田水平井投产初期的生产情况,确定投产即产出层内水的储层特征参数;通过岩心气驱水实验对束缚水产出的影响因素进行研究,通过隔夹层击穿实验开展隔夹层封隔能力的影响因素研究;采用数值模拟技术研究水平井在不同日产气量下,水平段长度对井底压力的影响;在此基础上,提出了该气田水平井出水防控对策。研究结果表明:①钻遇可动水饱和度大于7.2%、含气饱和度小于63.5%储层的水平井投产初期即会产出地层水;②泥质含量越低、生产压差越大越有利于束缚水的采出,平面非均质性较强的储层束缚水的产出是一个持续的过程;③隔夹层的封隔能力随夹层的垂向渗透率、含水饱和度减小而增强,随泥质含量、夹层厚度增大而增强;④泥质含量大于90%的Ⅰ类泥岩的突破压力约为4 MPa,泥质含量介于80%～90%的Ⅱ类泥岩的突破压力约为2MPa,泥质含量介于60%～80%的Ⅲ类泥岩的突破压力约为1.5MPa。结论认为,通过增加水平段长度和控制生产压差可以延缓边水侵入,延长气井无水采气期;水平井生产初期应均衡采气,生产过程中应加强动态监测,出水后应及时排水,以提高气井的累计产气量。

油田地面集输管线腐蚀穿孔分析及防腐措施

针对油田地面集输管线的腐蚀穿孔情况,分析管线腐蚀的原因和主控因素,并在此基础上提出具有针对性的防腐方案。实验结果表明:H_(2)S和CO_(2)共同影响集输管线的腐蚀,H_(2)S是影响腐蚀的主导因素,CO_(2)通过降低p H值对腐蚀起协同促进作用,温度升高能加快腐蚀反应。腐蚀因素从大到小顺序为HS分压、CO_(2)分压、温度。采用动态腐蚀失重法,对初筛出的缓蚀剂进行筛选评价,其中CT19缓蚀剂缓蚀效果最好,在最佳质量浓度100 mg·L^(-1)条件下,集输管线钢的腐蚀速率从0.713 mm·a^(-1)下降到0.034 mm·a^(-1),能够满足集输管线的运行寿命需求。基于上述的研究,结合现场集输管网的腐蚀情况,将缓蚀剂替换成CT2-19型缓独剂,采用连续注入与预涂膜注入缓蚀剂相结合的手段使用,提高缓蚀剂效果。

涩北二号气田低阻气层成因机理

涩北二号气田第四系七个泉组经证实存在一定数量的低阻气层,复杂的地质条件导致低阻气层的识别难度加大,由于对其成因机制认识不清,导致部分低阻气层被忽略。因此,综合岩心、薄片、物性、扫描电镜、X衍射及测井等资料,在准确识别低阻气层测井响应特征的基础上,深入剖析研究区低阻气层的形成原因。分析结果表明,高地层水矿化度以及由储层岩石粒度细、孔隙结构复杂、构造幅度低所导致的高束缚水含量是研究区低阻气层形成的主要原因,而黏土矿物的附加导电性、导电矿物富集、砂泥岩薄互层和外部钻井液侵入等因素则进一步使气层电阻率降低。

改进的模糊-灰色综合评判方法在储层定量评价中的应用——以苏里格气田苏X井区盒8下亚段低渗透气藏为例

储层认识不成熟以及评价信息不完备等问题,给苏里格气田苏X井区盒8下亚段低渗透气藏早期的储层评价带来很多不确定性,进而无法精细刻画储层特征。如何充分体现储层评价过程的不确定性以及有效扩大评价结果的差异性,则成为改善储层评价效果的关键。以隶属度为纽带,按照多信息叠合思想,将不确定方法中的模糊综合评价和灰色关联评价方法有机组合,对内部算法进行差异化改进处理,建立了更加有效的模糊-灰色综合评判方法。实例应用表明,新方法在兼顾研究区储层评价模糊性和灰色性的同时,还提高了低渗透储层的区分度,提升了储层描述的精度。根据改进后的储层分类结果,将盒8下亚段划分出4类储层,其中Ⅰ和Ⅱ类为有利储层。平面上储层展布与过去的近连片认识相比刻画得更加精细,储层类别间具有较好的区分,更贴近河流沉积的发育规律和地质知识库,与已有实践成果和地质认识也大致匹配。该方法能够快速有效地指导气田勘探开发部署实践,为类似的低渗透储层评价提供了新的思路。

涩北气田防砂工艺技术的研究与应用

柴达木盆地涩北气田属于第四系疏松砂岩气藏,其储层胶结疏松、易出砂。随着气田开发的深入,产层出砂严重,出水加剧出砂等,影响了气井的正常生产及气田的高效开发。通过多年的探索研究,进一步明确了涩北气田的出砂机理,形成了适合涩北气田的割缝管压裂充填防砂工艺技术。该工艺施工简单,一趟管柱可完成下防砂工具、充填、丢手多个工序。防砂后可形成防砂割缝管、砾石层等多级挡砂屏障,能有效阻挡地层出砂;同时,可对物性差产层进行改造,提高产层的导流能力。截至2015年底,共开展割缝管压裂充填防砂井47口,有效率83.0%,最长有效期5年以上,总体投入产出比1∶7.5。

涩北气田气举工艺的研究及应用

为了形成与柴达木盆地主力气田气水同采阶段相配套的排采工艺技术,以涩北气田第四系疏松砂岩气藏为研究对象,在综合分析气田开发现状的基础上,开展气举工艺技术研究。通过对气举方式选择、管流模型优选、管柱尺寸、气举参数、气举设备、地面流程等方面的系统研究,形成了单井撬装间歇和多井连续集中增压的多样化气举配套技术。研究结果表明:①气举技术井筒工艺无机械部件,很适合涩北气田出砂出水气井;②撬装气举灵活性强,适合井筒水淹气井的排水,集中增压气举自动化程度高,可规模化、多井同时排水,适合产层水淹的气井;③单井撬装间歇气举和多井连续集中增压气举的工艺相互补充,实现了"点和面"的全覆盖,可满足涩北气田的排水需求,将成为该气田开发中后期的重要治水手段。

关于提高天然气生产运行的安全环保措施

近年来,随着经济的飞速发展,工业化进程的不断深入,对能源的需求也越来越多。天然气作为清洁能源越来越被人们认可,在工业生产中的地位也越来越高,我国天然气的探明储量巨大,为我国工业化的发展提供了动力,推动了我国工业化发展。与此同时,天然气的生产运行中的安全环保问题又摆在了工业化发展的面前,为了保证天然气生产工作人员的人身财产安全,需要妥善解决天然气在生产运行存储中的安全环保问题,加强天然气的安全管理以及安全措施的落实,最大限度的降低天然气生产储存和运输过程的风险,保证整个经济社会稳定和谐的进步。

涩北气田集气站自控系统通信链路优化研究

着重介绍中国石油涩北气田现有自控系统通信链路架构、系统构成等情况,阐述了改造之后,现场及上位运行情况及推广应用。

天然气长输管道安全管理存在问题和解决方案

随着科技的飞速发展,人们的物质文化生活水平得到了普遍的提高,不仅如此,工业化的发展也带动了社会经济的巨大变革,在这种时代背景下,工业生产的能源需求量逐年增多,天然气在工业生产和人民的日常生活中的应用越来越广泛,因此天然气的长输管道的安全管理越来越受到人们的重视,因此在进行天然气长输管道的安全管理方案的制定时,必须要切实考虑天然气的实际情况,结合当地的特色,减少不必要的经济损失。本文首先明确了目前天然气长输管道安全管理中存在的问题,根据不同的情况制定相应的解决方案,保证长输管道的安全运输目的。

探究天然气地面集输工艺安全风险评价与应用

天然气地面集输工艺安全潜在风险的详细分析是促进HSE管理体系的关键环节。通过深层气体的超高温,高压和高腐蚀性的特点主要是基于各种联合检测残壁厚度的方法,快速实时腐蚀作用和腐蚀作用机理的相关研究,以及非稳态模拟等技术研究。利用模型,剩余高强度的综合分析,剩余寿命的分析和预测,对有关天然气生产过程中地面集输潜在风险的分析,提高预测和监测分析压力管道的勘探和监督成功率。

油气田自动化技术应用现状及发展趋势

自动化控制技术作为一种发展最快、影响力最大的高科技技术,它已经广泛的应用在人类生产生活的各个领域当中,而且很多领域都离不开自动化控制技术。在油气田开发中对于自动化控制技术的应用也越来越多,在油气田采油井計量法方面也研制出了很多新型计量方法和计量设备,比如功图法量油技术和三相不分离计量技术;在油气田的生产过程当中自动化控制技术的应用也很多,比如SCADA、PLC、DCS等控制系统;在对油气田的生产监控方面也应用了生产过程监测控制系统;在管理方面一体化信息管理技术的应用也很普遍。

原油管线腐蚀化学分析与防护方法研究

原油集输管道沿途地形复杂多变,导致管内油水分层流动,低凹处水分沉积严重。同时,采出物中CO_(2)、Cl-含量高,pH值低,对管道造成强烈腐蚀。基于此,对原油集输管道进行电化学腐蚀试验,分析原油集输管道的内腐蚀行为及其影响因素,并提出有效的管道防腐方案。结果表明:管道腐蚀行为受CO_(2)分压、温度、Cl^(-)含量和流速等因素的影响;温度、CO_(2)分压和流速的升高都会导致均匀腐蚀速率增大,其中L245M碳钢的腐蚀速率与CO_(2)分压成正相关,但增长率递减,高温下L245M碳钢易腐蚀,25~45℃时腐蚀速率对温度敏感,0.1~0.5 m·s^(-1)流速区间内腐蚀速率对流速较为敏感;Cl^(-)质量浓度升高导致腐蚀速率先增后减,当Cl^(-)质量浓度为70 g·L^(-1)时达到最大值1.65 mm·a^(-1)。针对原油集输管道的内腐蚀问题,建议采用内外防腐技术相结合的方式对管道进行有效防护。

松辽盆地梨树断陷营城组储集层裂缝特征及形成演化

松辽盆地梨树断陷营城组为典型的低孔低渗裂缝型砂岩储集层,裂缝的发育情况对油气勘探开发有重要意义。利用区域地质、岩心、薄片、测井、物探及分析化验等资料,对梨树断陷营城组储集层裂缝特征及形成演化开展综合研究。结果表明,营城组储集层裂缝比较发育,以构造成因的剪切缝和扭张缝为主;裂缝长度为0~15 cm,裂缝规模以小、微型裂缝为主,裂缝密度普遍小于0. 2条/m;裂缝主要发育在细砂岩中,充填物主要为方解石;裂缝走向以近南北向、北东向方位为主;梨树断陷构造发育主要包括断陷和拗陷两个阶段,形成了4期断裂及裂缝系统,营城组末期、登娄库组末期以及嫩江组末期是主要的成缝期,断裂对油气的运移、聚集以及分布有重要的作用。

水平井固井一界面泥膜分布规律及其特性

套管外表面泥膜厚度及其分布规律是影响固井一界面胶结质量的一个重要因素,而对于不同井斜角下套管外表面的泥膜厚度分布规律及其对界面胶结强度的影响,则迄今尚未见到相关文献报道。为此,通过自主设计的实验装置测定了井斜角分别为0°、30°、60°、86°条件下模拟套管(钢管)外表面不同部位的泥膜厚度,进而分析总结了泥膜厚度在管外的分布规律及其对界面胶结强度的影响情况。研究结果表明:①当井斜角从0°增大到86°时,泥膜厚度从均匀分布递变为薄厚相间分布,泥膜偏薄区域和泥膜偏厚区域面积占比均变大,尤其是在井斜角为86°时,上表面泥膜厚度很大,并且钢管左、右表面有大片裸露区;②裸套管组的一界面胶结强度远大于带泥膜组界面胶结强度,并且随着井斜角的增大,带泥膜组界面胶结强度趋于增大;③随着井斜角的增大,界面胶结强度依次增大与钢管裸露区在其外表面实泥膜中的面积占比密切相关。结论认为,模拟套管外表面裸露区域面积的大小是影响其界面胶结强度的关键因素。

长岭断陷烃源岩有机质类型判断

针对长岭断陷沙河子组与营城组烃源岩部分处于高成熟—过成熟阶段,采用常规的岩石热解H/C方法难以准确判断烃源岩原始母质类型。采用岩石热解、有机元素、干酪根显微组分、"A"族组分、干酪根碳同位素、饱和烃色谱特征等方法综合分析判断烃源岩有机质类型。结果表明,长岭断陷沙河子组烃源岩有机质类型优于营城组烃源岩有机质类型,且不同生烃洼陷烃源岩同时期由于原始母质输入差异导致有机质类型存在差异,长岭断陷龙凤山与伏龙泉次凹烃源岩有机质类型相对其他次凹较好。

元素地球化学分析法在沉积环境判别中的应用——以冷湖地区上干柴沟组为例

综合运用对沉积环境反映敏感的镁(Mg)、钙(Ca)等主量元素,锶(Sr)、钡(Ba)、铜(Cu)、铷(Rb)、钒(V)、铬(Cr)、镍(Ni)、钴(Co)等微量元素,结合δ^(13)C_(VPDB)、δ^(18)O_(VPDB)数据及沉积学特征,对柴达木盆地北缘冷湖地区新近系上干柴沟组的古气候、古盐度、古水深、氧化还原环境等古环境参数进行了综合研究,结果表明:主、微量元素含量频繁波动,反映上干柴沟沉积期古环境的不稳定性,w(Sr)/w(Cu)、w(Sr)/w(Ba)、w(V)/(w(V)+w(Ni))、w(V)/w(Cr)、w(Ni)/w(Co)等值反映上干柴沟沉积期气候从干旱逐渐趋于温暖湿润、水体逐渐变深、沉积水体为分层不强的氧化-弱还原过渡的陆相淡水沉积环境。沉积学证据表明:研究区从反映还原环境的灰色含砾砂岩到反映氧化环境的棕红色砂岩、棕灰色粉砂岩及棕红色泥岩均有出现且呈互层发育,干旱湿润气候呈交替频繁变化,造成了湖平面升降频繁,湖盆表现为高频振荡性特征,水动力条件及水体深度变化较大,砂泥岩多呈互层状分布,为有利储盖组合的发育创造了条件。

疏松砂岩气藏压裂井中微地震监测应用研究——以涩北气田为例

青海油田涩北气田疏松砂岩气藏差气层开发应用压裂方式进行改造,增产效果显著,但缺少有效的压裂监测方法落实压裂裂缝走向、长度以及增产是否由压穿差气层上下含气小层造成等,限制气田精细开发.针对疏松砂岩气藏的压裂效果量化评价需求和微地震信号能量弱、地层吸收衰减强而不利开展井中微地震监测的难点,通过优化监测井选取和观测系统设计采集高质量数据;应用纵横波时差法准确定位微地震事件;提出综合微地震事件属性、储层特征以及测井数据的微地震解释方法,量化评价压裂效果.涩北气田直井压裂微地震监测研究表明:疏松砂岩气藏压裂破裂信号能量弱,储层的吸收衰减比压裂规模对微地震信号影响更大;与压裂井距离在100 m内的监测井,可监测到高质量的微地震信号;涩北气田X1、Y1、Y2井区主应力方向为近东西向;X1、Y1、Y2井压裂未压穿差气层上下含气小层;利用测井数据优化压裂层组划分,可实现控制缝高、防止压穿目标开发层组.本文研究可为涩北疏松砂岩气藏精细开发和微地震监测工程实施提供指导与借鉴.