水平井钻井过程中钻井液污染油层特点及保护对策研究

近年来,水平井技术在提高油井产量中发挥出重要作用,成为提高油井整体产量的关键所在。但油层中的水长度较长,有增加钻井作业污染油层的概率。若油层被污染,势必会影响到钻井作业整体效率,也影响着钻井成功率。因此,水平井钻井作业油层污染问题的解决迫在眉睫,必须通过有效措施将水平井钻井给油层带来的各种损害全面减少,从根本上实现水平井钻井整体成功率进一步提高。基于此,文章从水平井钻井过程中油层污染主要特点入手,结合试验研究结果,提出油层保护的合理建议,确保在开采力度加大前提下降低油层污染率。

油基钻井液用有机土的制备及性能评价

为了满足现场复杂井钻井需要,优化油基钻井液抗温性能和流变稳定性,以十八烷基二甲基叔胺、1,2-二溴乙烷为原料制备双季铵盐有机改性剂,并由双季铵盐有机改性剂改性亲水性蒙脱石制备有机土GEL-H,应用于油基钻井液中。实验结果表明,双季铵盐有机改性剂分子中带有两个正电荷,与蒙脱石晶层具有更多的结合位点,使其晶层间距增大,提高了有机土的抗温性能以及成胶性能;由有机土GEL-H配制的油基钻井液具有良好的流变性能和润滑性能,且其高温高压滤失量仅为4.2 mL,可抗180℃,具有良好的抗温性能,可满足现场钻井要求。

注水水质对油藏开发指标的影响研究

注水水质是影响开发指标的重要因素。在注水开发中,注入水水质的好坏不仅影响注水工艺系统的效率,还影响油藏的开发指标及开发效果。通过实验研究和经验公式计算进行了注水水质影响下的油藏开发指标(含水率、波及系数、吸水指数及采收率)的变化规律研究;并做出了相应的变化规律曲线,分析了水质对这些开发指标的影响。注水水质差会导致油相相对渗透率急剧下降,含水率增长迅速,波及系数减小,吸水指数下降,采收率也降低。研究结果为注水水质标准的制定提供了一定的理论依据。

水泥密度和套管尺寸对油井套管波的影响

通过数值模拟结合实验测量,研究了第一、第二界面胶结良好情况下套管井内的声场,考察了水泥密度、套管直径及其壁厚对套管波幅度的影响,并将部分数值模拟结果与实验结果进行了对比。结果表明,套管波幅度随固井水泥密度增大而减小,低密度水泥和常规密度水泥固井时所得到的套管波幅度相差较大;因此,进行固井质量评价时对不同密度的水泥应采用不同的评价标准。当套管直径不变而壁厚增大时,套管波到时不变而幅度增大;当套管壁厚不变而直径增大时,套管波到时延后而其绝对幅度减小。对油田中常用的三种套管,在大型号套管中所得到的套管波的相对幅度也较大。另外,数值结果中套管波相对幅度随水泥密度的变化规律与实验测量结果基本一致。

分流河道砂体构型分析方法在萨北油田的应用

在现代沉积和野外露头的指导下,针对萨北油田北二西区萨Ⅱ1+2b沉积单元采用"层次分析"与"模式拟合"的研究思路,按照不同层次的空间组合模式以及定量规模,分复合河道层次、复合河道内部的单河道层次、点坝层次以及点坝内部的侧积体层次对储层内部构型进行了精细解剖,并建立了能够用于油藏数值模拟的曲流型分流河道三维构型模型,再现了侧积夹层的空间分布,为开发动态分析、剩余油挖潜提供更准确的地质依据.

准噶尔盆地拐17断块油藏评价及井位设计研究

为近一步落实圈闭,搞清油藏的控制因素、储层性质及油藏性质等,对准噶尔盆地拐17断块油藏进行评价,引入矿化度分析技术来确定储层的开启程度。研究结果表明,拐17井断块是一个断裂遮挡的构造油藏,地面原油性质具有“三中、二低和一无”特征,该断块油藏为中孔隙、低渗透非均质储层,油藏保存条件受到破坏,不属于原始状态。重新计算的储量为101×104t;井位设计结果为先采用交错井网,然后调整成反九点井网。

海上低渗透油藏剩余油挖潜及布井对策

海上低渗透油藏非均质性较强,进入特高含水期剩余油分布复杂。目前海上油藏布井主要依据油藏储量丰度或单储系数,该方法考虑因素较少,因此提出了可以综合表征油藏压力、可动油饱和度、油藏有效厚度、孔隙度、渗透率、边界距离和构造位置对生产井产能影响的改进型生产潜力,并利用均质油藏说明了其计算方法。针对珠江口盆地某特高含水期的低渗透油藏,应用改进型生产潜力评价了剩余油潜力区。在此基础上,提出了一套适用于海上低渗透油藏特高含水期的"自下而上"式布井原则,为该类油藏开发提供借鉴。

复杂断块油藏高含水期剩余油定量研究——以胜利油田A断块为例

为对我国老油田后期挖潜、尤其是特高含水低效开发油藏的战略调整等提供新的思路,拓展老油田挖潜的领域与方向。以胜利某油田A断块高渗透大厚层高含水油藏为例,对其开发效果、水淹特征与剩余油分布规律进行了综合研究。结果表明,该断块采收率仅11.9%,而预测采收率在23%以上,一半以上的可采储量没有采出;剩余油在平面上分布于区块的绝大部分区域,纵向上主要集中于7个主力小层,尤其是ES1—32、ES2—13、ES2—22、ES2—23小层,剩余可采储量在3×104t以上,是将来挖潜的主要对象。此外,在系统研究与总结基础上,提出了A断块两种主要剩余油分布模式。

用有限体积法对粘弹性流体的扩张流动进行数值模拟

采用Phan-Thien-Tanner(PTT)本构方程,描述油藏条件下以第一法向应力差为主要特征的聚合物溶液的流变性。利用有限体积法对粘弹性聚合物溶液在突扩孔道内的流动特征进行数值模拟;绘制了流函数和速度等值线图、轴向距离与中心线速度图;研究了粘弹性的变化对微观波及效率的影响。数值模拟结果表明,聚合物溶液的粘弹性是影响波及效率的主要因素。凸角处的流动区域随着弹性的增加而不断增大,因此滞留区域不断减小,微观波及效率不断增大;具有粘弹特性的聚合物溶液相比于纯粘性的牛顿流体更利于提高驱油效率。

适用气举工艺的稠油热采开发模式优化

针对气举采油工艺对多元热流体吞吐开发中产量和流压等参数的特殊要求,以渤海A油田南区实际油藏参数建立的典型模型为基础,利用数值模拟技术,优化了海上稠油多元热流体热采吞吐开发方案,提出了适用气举工艺的热采开发模式,为探索气举工艺在海上稠油热采开发油田的适用性奠定了基础。

低渗油藏降压增注表面活性剂室内研究

针对低渗油藏孔吼半径小,少量残余油即可造成水相有效渗透率大幅度下降的问题,在Z3区块油层条件下,以洗油效率为指标,筛选得到了表面活性剂配方体系:6%G44+3%异丙醇+3%丁醇+0.075%γ-氨丙基三羟基甲硅烷,考察了注入段塞、浓度、速度等对降压增注效果的影响,且在Z3区块单井进行了试验,现场试验表明,该表活剂体系使欠注井(Z3-7井)注入压力平均降低了7MPa,且有效期达6个月以上,在该区取得了良好的应用效果。

纳米二氧化硅对微泡沫钻井液体系的影响

【目的】微泡沫钻井液是一种热力学不稳定体系。在复杂的地层环境中,钻井液的稳定性会下降,导致微泡沫钻井液的使用范围受到限制。为了稳定微泡沫钻井液,通常使用稳泡剂来增强泡沫的稳定性。随着对纳米颗粒研究的深入,发现纳米二氧化硅颗粒具有稳定泡沫的作用。本研究通过试验来对纳米二氧化硅颗粒进行研究。【方法】首先,以泡沫半衰期和发泡量为指标来验证纳米二氧化硅对泡沫稳定性的影响。其次,将纳米二氧化硅添加到微泡沫钻井液中,用来研究纳米二氧化硅对微泡沫钻井液性能的影响。【结果】由试验结果可知,纳米二氧化硅能极大增强微泡沫的稳定性,与未添加纳米二氧化硅的表面活性剂溶液相比,添加纳米二氧化硅后的半衰期增加60 min。在微泡沫钻井液中加入纳米二氧化硅后,钻井液的稳定性增加、流变性良好、黏度增加、失水降低。【结论】纳米二氧化硅在增强泡沫稳定性上具有显著作用,将其应用到微泡沫钻井液中,能有效提高钻井液的稳定性,降低钻井液的失水量,从而发挥出钻井液的良好性能。未来可以使用纳米二氧化硅来代替钻井液材料,能有效降低钻井液成本。

钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术研究

随着石油勘探钻井工程的深入发展,钻井液漏失问题日益突出。为了解决钻井液漏失问题,针对钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术进行了研究。钻井液堵漏材料主要包括高滤失堵漏材料、桥接堵漏材料、聚合物凝胶堵漏材料、水泥浆堵漏材料和膨胀型堵漏材料等。钻井液防漏堵漏技术主要包括微泡钻井液技术、无固相钻井液技术、随钻防漏堵漏技术和超低渗透钻井液技术。这些技术在不同情况下展现出各自的优势和适用性,可以有效地防止钻井液漏失问题的发生。希望能为同行业工作者今后在钻井液堵漏材料和防漏堵漏技术方面的研究提供一定参考。

文昌油田裸眼水平井砾石充填防砂技术应用及分析

裸眼水平井砾石充填是当今国内外正在试验的新技术。为了提高施工质量和工艺效果,对其充填过程及特征进行了细致剖析,分析认为砂浆排量、携砂比、携砂液性能、滤失强度等是决定水平井砾石充填成败的主要施工因素。据此,在文昌13-2油田A15h、A13h、A14h 3口裸眼水平井砾石充填防砂采取有效的防范措施,达到了预期的防砂目的。

东海低孔渗油气田井壁失稳分析与对策

东海低孔渗油气田前期钻探过程中,存在着井壁失稳等原因引起的起下钻遇阻、倒划眼困难、测井遇阻、卡钻等井下复杂情况。利用X射线衍射、扫描电镜、比亲水量与泥页岩压力传递等实验手段,分析复杂地层的微观组构及其理化性能,探讨该区井壁失稳机理。研究表明,东海低孔渗油气田复杂地层井壁失稳与其自身的微观孔隙结构特征紧密相关,页岩微裂缝、层理发育是导致其井壁失稳的主要内在因素。钻井过程中,在井底压差、毛细管力、化学势差等驱动力作用下,钻井液滤液沿微裂缝或层理面迅速侵入页岩内部,造成近井壁地层孔隙压力增加;同时,钻井液滤液侵入,改变了地层原有的物理化学平衡,发生水化作用,降低岩石强度,最终导致井壁失稳。基于"多元协同"井壁稳定新理论,提出井壁稳定钻井液技术对策,选用化学固壁剂,加强钻井液的物理封堵/化学固结井壁能力,增强抑制与有限化学位活度平衡控制,提高井下液柱压力的有效力学支撑作用,实现"多元协同"稳定井壁作用。

海上稠油多元热流体吞吐注采参数多因素正交优化研究

多元热流体吞吐是目前海上稠油热采技术中提高稠油产能的经济而有效的方法,而注采参数对吞吐的效果起着决定性的作用。为了取得较好的开发效果,必须对吞吐注采参数进行合理的优化和调整。对于多元热流体吞吐注采参数优化,在单因素分析基础上采用了多因素正交分析方法进行分析。通过单因素与多因素极差分析显示,影响多元热流体吞吐效果的显著因素是周期注入量,敏感性大小依次为周期注入量、注入温度、注入干度、注入速度、闷井时间,并优化出合理注采参数,从而为现场多元热流体吞吐注采参数的操作指标提供理论指导。

QHD32-6油田氮气泡沫调驱数值模拟研究

为改善QHD32-6稠油油田的水驱开发效果,开展了氮气泡沫调驱提高采收率数值模拟研究。根据该油田A9井组的地质油藏条件,建立三维地质模型。在历史拟合的基础上,对氮气泡沫调驱注采参数进行了优化设计,并进行指标预测和经济评价。研究结果表明,氮气泡沫调驱最佳注采参数为:气液比为1∶2,井组合理注液速度为800m3/d左右,最佳泡沫剂浓度为0.3%～0.5%(质量分数),最佳驱替体积为0.15PV左右,最佳氮气泡沫段塞为60d左右。经济评价表明,采用氮气泡沫调驱方案,其投入产出比为1∶5。该井组采用氮气泡沫调驱技术可以较好地改善注水开发效果,达到降水增油和提高原油采收率的目的。

春风油田排601及排612区块出砂预测研究

结合出砂指数以及斯伦贝谢预测模型,针对准噶尔盆地春风油田的新春排601及排612区块的25口油井进行出砂预测,并将油井上部及下部储层出砂指数进行对比,得到如下认识:1两区块25口油井在开发初期即严重出砂;2新春排601区块油井上部及下部储层段出砂指数均低于严重出砂线,与上部储层相比,下部储层胶结强度相对更高,使得其出砂指数值更高;3新春排612区块油井储层段出砂指数低于严重出砂线.预测结果与实际良好吻合,有助于生产过程中准确判断出砂程度并采取防砂措施.

石油工程中的水合物抑制

随着石油勘探和开发向深水和高寒地区发展,施工中产生的天然气水合物已成为安全生产和正常施工的主要危害之一。为了在石油工程中有效地抑制水合物,世界各国的科技人员进行了长期的研究。本文介绍了水合物产生的条件及其抑制方法。如物理法、热动力抑制剂法、低剂量抑制剂法。最后,探讨了利用水合物生成机理生产淡水的设想。

海上疏松砂岩油藏出砂预测模型及应用

准确预测出砂对于合理选择油气井防砂措施以及平台除砂工艺具有重要意义。利用结构渗流力学及变形耦合的基本原理,建立了应力场和渗流场耦合作用的疏松砂岩三维出砂预测分析模型,运用大型有限元软件进行了求解,并与现场实际结果进行了对比分析。研究认为:地层压力变化,引起射孔孔道及井筒周围岩石应力场与渗流场重新分布,且相互作用影响,是砂岩出砂主要因素;射孔孔道是储层出砂敏感部位;生产制度改变引起地层参数变化,亦是诱发出砂的重要因素。模拟结果与现场实际生产情况相吻合,对现场油气井出砂预测与防砂工艺具有一定的指导意义。