葡萄糖酸亚铁清除钻井液中硫化氢的实验研究与评价

为了准确掌握葡萄糖酸亚铁对水基钻井液流变性能的影响,研究葡萄糖酸亚铁清除硫化氢气体的作用机理和最佳作用条件,文章通过室内实验方法测试了水基钻井液在葡萄糖酸亚铁加入前后的流变参数,检测了常温常压下葡萄糖酸亚铁清除硫化氢气体的作用效果。结果表明,葡萄糖酸亚铁溶解产生葡萄糖酸,引起钻井液pH值降低、钻井液失水量增大;葡萄糖酸亚铁能与溶解的硫化氢气体迅速反应,主要生成硫化亚铁沉淀,葡萄糖酸亚铁清除硫化氢气体的最佳钻井液pH值为12。

核磁共振技术在岩石物理与孔隙结构表征中的应用

随着石油与天然气工业的勘探开发重点从常规储层转向非常规储层,全面认识非常规储层岩石物性和微观结构对实施高效的建产、增产、稳产措施具有重要的意义。面对油气储集空间多样化、流体在岩石多孔介质中渗流作用机理复杂化等问题,传统岩石物性测试和岩石静态微观结构描述已经不能满足油气渗流、储层增产的研究需要。核磁共振技术(NMR)具备无损、无害的特点,通过共振信号直接反映岩石孔隙流体分布和间接反映岩石孔隙结构变化,在岩石物理测试、孔隙结构表征和孔隙流体识别等方面具有突出优势。从方法基本原理出发,着重介绍了核磁共振技术在岩石物理学和孔隙结构表征领域的应用进展、归纳了应用中现存问题并展望了该项技术未来发展方向。

PowerDrive Archer+VorteX旋转导向技术在页岩气开发中的应用

页岩气水平井具有造斜点深、造斜率高、大井斜角、水平段长等特点,对常规定向工具提出了新的挑战。为了加快页岩气开发速度,提高机械钻速,降低井下风险,在长宁区块试验使用斯伦贝谢PowerDrive Archer+VorteX旋转导向系统。该系统搭配斯伦贝谢PowerDrive Archer旋转导向,既能实现全旋转高造斜率导向钻进,又能通过螺杆钻具提供额外的井下动力,在提高机械钻速的前提下避免了常规螺杆钻具定向过程中摩阻过高、滑动钻进慢、容易产生不规则井眼等问题,极大地降低了后期完井作业的风险,为页岩气开发提供了新的解决方案。介绍了该系统的构成、工作原理以及现场应用情况,分析了该设备在页岩气开发的应用效果以及提速方案。

空心斜向器开窗和定方位射孔技术在水下分支井中的应用

分支井技术作为一种提高采收率及提高油气开采经济效益的技术手段,已被广泛应用到海上油气田开发。针对LH4-1油田油藏地质情况及原油物性特点,为更大限度提高单井产能和经济效益,LH4-1油田开发设计一口水下双分支水平井,该井是国内海上油田开发中首次采用空心斜向器开窗及定方位射孔工艺技术钻水下双分支水平井。主要包括井身结构设计优化、分支井连接交叉处的处理工艺、定向钻具组合选择与井眼轨迹控制技术、空心斜向器定方位射孔工艺技术等,可为今后国内海上油田实施和推广水下双分支井技术提供借鉴。

水平井钻井过程中封堵型聚磺钻井液体系的应用

水平井开发钻遇碳质泥岩和煤层段,煤层和碳质泥岩胶结疏松,新井眼钻开后地层应力被释放和水化膨胀分散,极易导致坍塌掉块形成大肚子井眼,造成蹩钻、起下钻阻卡甚至井眼报废等恶性事故。水平段钻遇不同程度的微裂缝,发生渗透性和失返性漏失引起井下复杂,导致钻井难以继续。采用具有防塌和防漏能力封堵型聚磺钻井液,能有效地提高钻井速度,同时提高储层保护性、改善钻井液流变性、钻井液抗污染性强,预防井下事故效果好。

低油价背景下钻井工程企业加强HSE管理工作的实践与认识

在总公司各级领导的关心下,在各职能部门的大力帮助和指导下,通过认真贯彻渤海钻探公司HSE工作要求,强化落实HSE管理各项规章制度,严抓现场安全要求,以HSE管理体系建设推进工作为主线,落实三种管理,构筑横向到边,纵向到底的HSE责任体系,以HSE管理规范为载体,不断夯实HSE基础管理,开展具有针对性培训,进一步提升员工整体素质,深化HSE风险控制工具运用,有效控制作业风险,为安全生产目标的实现奠定了坚实的基础,也为低油价背景下企业能够取得优异成绩提供了强有力的保障。

超高压射流钻头破岩特性及设计

为提高井下钻头射流压力,设计超高压射流钻头,基于光滑粒子流体动力学理论及钻头设计方法,开展了超高压水射流作用下岩石破碎特性分析,设计并加工了配套超高压钻头,并进行了现场试验。结果表明:随着水射流不断侵彻,破碎坑直径和深度逐渐增加,射流的回弹扩散效应是决定水射流破碎坑直径的重要影响因素。高压水射流冲击岩石产生的第一主应力显著高于岩石抗拉强度,第一主应力极大值主要分布在破碎坑表面。超高压PDC钻头为六刀翼式钻头,采用双锥轮廓,主切削齿后面布置较小PDC复合片切削齿,超高压喷嘴的位置位于PDC切削齿所在刀翼后面,出口角度为沿钻头旋转方向向前13°;超高压射流钻头试验结果表明,平均机械钻速同比提高了71.95%,提速效果显著。

基于DDMP-GWO融合的气侵早期监测方法

气侵早期监测对于保障钻井安全至关重要,一旦监测不及时,可能造成井喷、人员伤亡等重大钻井事故。针对目前传统泥浆池增量法预警滞后性强,井下随钻监测法时效性高,但功能单一的现状,提出了一种能够同时实现气侵早期定性识别和定量解释的新方法。分析了气侵时环空流体流速变化规律,构建了气侵风险指数(Gas kick risk index,KRI),并推导了KRI与气体体积分数间的映射关系;进一步基于井下双测点压差(Difference between downhole dual measurement points pressure,DDMP),结合灰狼优化算法(Grey wolf optimization,GWO),构建了环空流体流速实时计算方法;利用气侵模拟场景,分析了气侵早期监测方法的稳定性和有效性。研究结果表明,气侵时环空流体流速整体呈增加趋势,可作为检测气侵的关键特征参数,环空气体体积分数与KRI呈线性关系。环空流体流速计算误差随着两测点距离的逐步增加呈现先减小后增大的趋势,受压力和温度测量误差的影响较小。该方法气侵预警滞后时间为13.8 min,环空气体体积分数反演误差小于10%,不仅能够较早检测到气侵,还能够为井控工艺设计提供环空含气率关键参数,而此时泥浆池增量仅为0.017 m^(3),泥浆池液位无明显变化。

含硫气井新型溶硫剂研究与评价

在溶硫剂二甲基二硫醚(DMDS)中加入催化剂DMA,获得了溶解气井开发中沉积的硫的有效配方。催化剂DMA在DMDS-DMA体系溶硫剂中的加量为20%,压力为0.10 MPa,磁力搅拌速率为420 r/min下,20℃时,硫在DMDS-DMA体系中的溶解度为110.6%,溶硫时间为2.94 min;90℃时,硫在DMDS-DMA体系中的溶解度为610.9%,溶硫时间为0.61 min。电镜扫描表明,DMDS-DMA体系溶硫是通过在硫颗粒外围形成一个包裹层溶解硫。

钻井废弃物高强度固化处理新技术

为消除钻井废弃物的环境影响并赋予其较高资源化利用潜力,采用改性氯氧镁水泥,对钻井废弃物进行高强度固化处理,优化固化体系各组成比例,用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析固化产物组成及微观结构,并评价其浸出毒性。结果表明:固化钻井废弃物原料组成对其抗压强度有较大影响,最优比例的固化体系,经过压实成型,环境温度下养护,其14 d抗压强度最高可达38 MPa;胶结材料水化产物中大量的5Mg(OH)2.MgCl2.8H2O使固化试样产生较大的抗压强度,粉煤灰活性组分反应产物提高了固化物的性能,这是晶体共生产生的机械嵌合作用和独特的空间网状结构的结果;固化物浸出毒性符合国家环境标准要求;处理后的钻井废弃物具有较高的抗压强度和环境相容性,处理工业废弃物量高达65.7%。

新疆北山盐滩一带侵入岩地球化学特征、时代及地质意义

本文对新疆北山盐滩一带的侵入岩进行了系统的岩石学、岩石地球化学及锆石U-Pb同位素年代学研究。该区侵入岩主要包括闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、中细粒花岗岩和花岗斑岩,属高钾钙碱性系列和钙碱性系列。稀土元素特征表现为轻稀土富集,重稀土亏损,以及较强的负Eu异常;微量元素表现为富集Rb、Th等大离子亲石元素,而Sr、Nb、Ta等明显亏损。本研究采用锆石SHRIMP U-Pb定年,测得闪长岩和中细粒花岗岩年龄分别为(296±4.1)Ma、(294±3.7)Ma,两者在误差范围内一致,表明其形成时代为早二叠世早期。分析认为该区侵入岩为幔源物质底侵形成的I型花岗岩类,岩石形成于北山裂谷闭合之后的后碰撞构造环境。由此认为北山裂谷在该区的闭合作用在早二叠世早期已经结束。

埕海断裂缓坡区构造特征与油气聚集规律

黄骅坳陷埕海断裂缓坡区具有优越的成藏背景,是油气勘探的主要领域之一。通过系统解剖埕海断坡区构造、沉积、储层及油藏特征,明确了阶状断裂斜坡油气成藏主控因素及油气富集规律,提出充足的油气源、良好的储盖组合、基岩潜山背景下的断阶构造、长期继承性发育的断层是油气成藏的主要控制因素。宽缓斜坡始终是油气运移的主要指向区,断裂、不整合面及砂岩输导层三者不同的配置关系构成了研究区多种油气运聚方式,形成了大面积、多层系的油气聚集区。高斜坡和低断阶勘探程度低、潜力大,是下一步重点勘探目标区。

歧口凹陷南部斜坡区古近系沉积相类型及其特征

综合利用岩心、测井、地震等资料,对歧口凹陷南部斜坡区古近系沙河街组一段(Es1)沉积相类型及其特征进行了全面系统的研究。结果表明:研究区Es1主要发育辫状河三角洲和重力流水道;其中辫状河三角洲沉积分布在zhu68井-zhu38井一带以南,主要发育辫状河三角洲前缘亚相和辫状河三角洲平原亚相;重力流水道分布在坡折带以下的zhu65井-qn8井-qn6井-qn2井一带,发育有水道主体、水道侧翼、水道末梢等3种沉积微相。该研究成果为歧口凹陷南部斜坡区的勘探方向选择及井位优选提供了依据。

歧南次凹及其邻区古近系物源特征分析

物源分析是盆地分析的重要内容之一。歧南次凹及其邻区古近系沙河街组三段(Es3)、二段(Es2)沉积时期发育两大物源体系,即盆外的南部埕宁隆起物源,盆内的西部羊三木凸起物源。根据岩石学特征、重矿物组合、砂体分布体系和沟谷体系的分析研究成果,对研究区的物源口进行分解研究,Es3沉积时期细分为4个子物源口,Es2沉积时期细分为6个子物源口。近东西向的层拉平地震剖面显示,4条近南北向展布的沟谷对应发育4大物源通道,沟谷中砂岩发育,砂地比高。该研究成果为该区的古地理重建和有利砂体预测提供了最重要的依据和保障。

利用复杂结构井开发永安油田永3-1断块剩余油

永安油田永3-1断块属于典型的复杂断块油藏,经过30多年的开发,目前进入特高含水阶段,剩余油规模小且高度分散,直井挖潜难度大。根据永3-1断块剩余油分布情况,优化设计了绕锥水平井、跨断层阶梯水平井、跨断层多靶点定向井等复杂结构井挖掘剩余油潜力,分析了施工难点,提出了相应的技术对策。现场实施效果表明,永3-1断块日产油量提高了120多t,累积产油量4.84×104t,采收率提高9.6%,大大提高了储量动用程度。

大港油田调整井固井技术的研究与应用

针对大港油田调整井存在的地层压力系统复杂、高压低渗、水侵严重、钻井液触变性强、虚泥饼厚、顶替效率差等难题,通过采用井眼准备、冲洗隔离液技术、两凝防窜韧性水泥浆技术、平衡压力固井技术等措施,形成了适合大港油田调整井固井的工艺及方法。现场应用10余口井,其中以大斜度井小5-23-1L井139.7mm油层套管固井为例,有针对性地优化固井工作液体系及工艺技术,确保了固井施工安全,保障了固井质量,扭转了固井质量差的局面,为提高大港油田调整井固井质量奠定了基础。

油气井全生命周期完整性管理规范研究

随着国内油田进入开采后期,井数量庞大并日益老化,井完整性管理的重要性愈发凸现。为实现井全生命周期内完整性管理,确保安全生产建立了多专业结合基于风险评估矩阵的井完整性管理模型。井完整性管理模型通过对不同风险井的失效模式的区别化管理,并通过颜色代码将在井完整性管理系统中实现井资产完整性状态的可视化,确立井完整性失效问题的优先等级,得以将有限的资金运用到高优先等级的作业中,实现井完整性与成本的平衡。

大港探区上古生界烃源岩热史模拟——以泊古1井为例

泊古1井位于渤海湾盆地中部的大港探区，沧县隆起西南侧泊头市附近。运用镜质体反射率（Ro）对大港探区上古生界烃源岩进行了热演化模拟并分析其生烃期次。研究表明，大港探区古生代热流值较低，到三叠纪（225Ma）受印支运动的影响热流值持续升高，后因地层抬升剥蚀，热流值开始下降，直至渐新世末（25Ma），随后热流值趋于平稳。印支、燕山、喜山3大构造运动造成的不整合面上地层剥蚀量分别为3600、1000、300m。泊古1井上古生界太原组烃源岩在中三叠世末期（z39Ma}进入生烃门限，227Ma达到生油高峰期，后期地层多次沉降抬升，现今处于成熟早期阶段；山西组烃源岩成熟度演化历程与太原组基本相似，但比太原组的演化程度略低一些。晚三叠世为主要生排烃期。

水平井钻井减摩降阻工具研制及流场分析

在调研国内外现有降低摩阻和转矩的钻井工具的基础上,研制了新型水平井钻井用减摩降阻工具。介绍了该工具的结构,主要部件的作用,降低摩阻-转矩的原理及性能特点。该工具主要用于大位移井、定向井和水平井,不仅可以减少摩阻-转矩,还能减少套管磨损,接头磨损,防止压差卡钻,提高机械钻速。根据钻井流体携岩机理,并结合流场分析结果可知,特殊设计的导流槽还能提高井眼净化效率。

高压管汇冲蚀缺陷脉冲涡流检测数值分析

压裂作业中长周期运行的高压管汇在恶劣工况下极易产生冲蚀损伤,高压管汇的在线检测对保障安全生产尤为重要。为此,针对高压管汇冲蚀缺陷,基于脉冲涡流检测技术,采用Maxwell软件对高压管汇下表面缺陷检测模型进行数值模拟,分析磁感应强度矢量法向和切向分量,探究冲蚀缺陷脉冲涡流检测规律。研究结果表明:一定条件下,脉冲涡流检测高压管汇冲蚀缺陷时,激励电流为1.5 A,激励频率为500 Hz,线圈内径为10 mm时具有较高灵敏度;对于不同角度冲蚀缺陷,可根据差分信号梯度云图中的亮斑形状获得缺陷形状信息;法向检测信号差值与缺陷半径和缺陷深度呈三次多项式关系;线圈中设置铁芯可增加检测信号幅值,一定范围内,铁芯半径对检测效果影响较小。所得结论可为高压管汇冲蚀缺陷脉冲涡流检测装置的研制提供参考。