雾化钻井技术的研究及其在四川龙岗地区的应用

针对川渝地区富含大量浅层水、干气体钻井适应性较差、钻井液钻进井漏等难点,分析了雾化钻井介质的携水机理,确定了其在不同井深、不同井眼尺寸下的极限携水能力;对不同条件下雾化钻井参数进行了优化设计,确定出了满足不同条件的雾化基液配方;并在四川龙岗地区大尺寸井眼(φ444.5 mm)开展了5口井的现场应用。实践表明,雾化钻井技术能有效地治理漏失、地层出水,携岩效果好,机械钻速是同井段钻井液的2.38倍,平均周期缩短6 d。该技术的成功应用为气体钻井处理含水层提供了一条有效途径。

角64-2H井新工艺技术实施与认识

角64-2H井是一口最新工艺改造的施工井,从该井实施的新工艺出发,重点介绍了其工艺的特殊性,与常规工艺的区别和重难点。该井采用桥塞封隔分段加砂压裂施工工艺,配套技术有爬行器带射孔枪射孔、泵送桥塞和射孔枪、连续油管钻磨桥塞等,这些工艺技术在国内甚至亚洲都是首次应用。

阿姆河右岸定向水平井钻井工艺技术实践

中油(土库曼斯坦)阿姆河天然气工程项目是迄今为止中国石油集团公司在海外最大的天然气项目,是中亚管道的主要气源地,萨曼杰佩气田Sam35-1H水平井是土库曼斯坦阿姆河右岸巴格德雷区块的第一口水平井,其钻探目的是通过水平井实现稀井高产。该构造地层复杂,存在巨厚盐膏层(有的含异常高压盐水),储层压力低(0.98),高含H2S,该井面临水平位移长及盐膏层定向稳斜难等技术难题。Sam-35-1H水平井的成功实施,为同类地层大位移水平井的钻井积累了经验。

“2+3”采油技术调驱效率的室内研究

"2+3"采油技术以既能提高水驱油藏波及系数又能提高洗油效率为出发点而被提出,该技术综合了调剖和化学驱油的优点,从机理上完善了二次采油的不足,并减小了单一化学驱带来的高投资、高风险,为油田的有效开发提供了新的思路和方法。主要运用室内岩芯流动实验的方法,对"2+3"采油技术进行了调驱实验。为了深入分析和研究该技术的驱油效率,在相同实验条件下,把"2+3"采油技术的调驱实验结果分别同调剖实验结果和化学驱油实验结果进行对比。通过对比分析认为,"2+3"采油技术的调驱效率和提高原油采收率效果非常好。

伊朗南帕斯气田11区块防漏堵漏技术研究

井漏的产生必须具备两个基本条件,一是地层中存在能使钻井液流动的漏失通道,如孔隙、裂缝;二是井筒与地层之间存在能使钻井液漏失的正压差。南帕斯气田从上到下是一套以白云岩和灰岩为主的碳酸盐岩地质剖面,在成岩作用与构造运动作用形成的溶孔和裂缝是构成了南帕斯气田地层的主要漏失通道。其漏失压力系数小于1.0,因此使用海水钻井时均有可能发生井漏。文章对伊朗南帕斯气田11区块的邻井漏失案例进行总结,对影响钻探的井漏机理及原因进行分析,提出了钻开漏层前的预防措施,并对不同漏失层位的漏失制定了防漏堵漏对策,对该区块安全勘探开发具有积极意义。

充气钻井技术在四川地区的应用

充气钻井技术作为欠平衡钻井技术的一个分支,通过合理调节液气比进一步降低钻井液密度,从而达到降低有效液柱压力的目的。运用充气钻井技术不但能够及时发现和保护油气层,同时还能够提高机械钻速,解决由井漏引起的井下复杂问题。近几年,在四川地区开展了多口井的充气钻井试验,成熟了工艺技术,研究了充气钻井参数的合理设置,发现并认识了存在的问题,总结了经验,为充气钻井技术的发展奠定了基础。

MEG钻井液技术在剑门1井超长小井眼段的应用

由于MEG钻井液具有与油基钻井液接近的抑制性能和润滑性能,在国外广泛应用于水平井、定向井及钻探复杂井、高难度井中。通过对比评价分析MEG钻井液、聚磺钻井液、油基钻井液的流变性能、抑制性能和润滑性能等,优选出性能优良的MEG钻井液配方,并在剑门1井深井进行了成功应用,解决了该井深井超长小井眼段的抗温、润滑防卡、膏盐及盐水污染、压差卡钻等复杂问题,同时该钻井液还具有转化、维护处理简便的特点。该井钻至井深7 009 m完钻,创造了中国超深井小井眼段长2 005.43 m的记录。

单个磨料颗粒冲击岩石过程的数值模拟研究

根据连续介质力学和有限元理论,给出了磨料水射流破岩系统中磨料颗粒和岩石的控制方程及相应的有限元列式,建立了适用于磨料水射流破岩全过程分析的岩石损伤模型。数值计算的结果较真实地反映了磨料水射流破岩过程中岩石动态响应特性的演化过程,普通磨料水射流破碎岩石的主要形式是磨料颗粒冲击压力波所产生的拉伸破坏。数值计算与相关试验结果基本吻合,表明该分析方法是可行的,可用来指导磨料水射流破岩理论的进一步研究及应用。

钻井液CO_2污染的测试方法及处理技术

针对钻井液滤液颜色较深,采用甲基橙作指标剂滴定时难以判断终点的缺陷,提出了溴甲酚绿作为指示剂测定深色钻井液滤液碱度的方法,便于更加准确地判断钻井液受CO2污染的程度。结合钻井液遭受CO2污染的机理和特点,提出了有效的处理方法和措施。当钻井液受到CO2严重污染,必要时可考虑使用CaCl2进行处理,并在两口井的现场应用中取得了良好效果,较好地解决了深井高密度钻井液受CO2严重污染后难以处理的技术难题。

一种酸化缓蚀剂的合成及缓蚀效果评价实验研究

以苯乙酮、甲醛、对苯二胺为原料,通过对反应时间、反应温度、原料配比的筛选,合成了一种酸化缓蚀液剂—曼尼希碱(Mannich)。研究实验表明,该酸化缓蚀剂在酸液中具有良好的溶解分散性和稳定性,能在金属表面形成较为牢固的多分子吸附膜,在常压、90℃温度条件下具有较好的缓蚀性能。该酸化缓蚀剂还可与六次甲基四铵、碘化钾、丙炔醇复配使用,进一步提高缓蚀率,并通过实验确定了酸化缓蚀体系的配方。

水基钻井液高温流变特性研究

在深井钻井中,钻井液流变性受温度的影响大。通过研究温度对钻井液流变性的影响,对深井安全钻井具有重要意义。使用RS6000型高温高压流变仪对抗高温水基钻井液的流变性能进行了测定,分别运用宾汉、幂律、卡森、H-B和罗-斯模式对实验数据进行回归分析处理,为优选描述钻井液高温流变特性的流变模式提供依据。回归分析表明:在高温高压条件下,罗-斯模式相关性最好,宾汉模式次之,幂律模式最差。同时,研究了温度对表观黏度的影响,建立了预测井下高温条件下钻井液表观黏度的数学模型,为深井安全钻井提供参考。

AMPS/AM共聚物油井水泥浆降滤失剂合成条件研究

使丙烯酰胺基甲基丙磺酸(AMPS)与丙烯酰胺(AM)于50℃、引发剂存在下在水溶液中共聚6小时,以阻聚剂中止共聚反应,得到黏稠产物,用作水泥浆降滤失剂。通过共聚体系中单体总质量分数(6%～10%)、AM、AMPS质量比(0.12～0.16)、引发剂用量(0.3%～0.7%)、pH值(2～13)、反应温度(10～70℃)5个单因素优选实验,得到了一系列共聚产物,以0.4%的加量加入水灰比0.44、以150g/LNaCl盐水配制的G级水泥浆中,考察水泥浆API滤失量,确定最佳共聚条件为:单体总质量分数8%,AM、AMPS质量比0.14,引发剂用量0.5%,反应温度90℃,pH值7。加入最佳条件下合成的共聚物的水泥浆,流动性好,API滤失量约25mL,零析水,90℃时稠度适中,稠化曲线比较符合理想,有一定缓凝性,90℃、24小时强度为21.7MPa,各项性能均有一定可调范围。

国外海洋钻井绳索取心新技术

介绍了国外"海洋钻井项目"(Ocean Drilling Program-ODP)的4种钻井取心工具,包括活塞取心工具、旋转取心工具、延伸取心工具,井下马达驱动取心工具。这几种取心工具根据取心地层岩性、深度等实际情况与3种类型的取心钻头配合使用。文章概述了这些工具和钻头的结构和性能特点以及适用地层范围,给出部分工具和钻头的具体工作参数,在此基础上还指出这些工具各自的局限性,分析了ODP取心工具对于国内陆地取心的指导意义。

聚合物钻井废液的处理研究

文章采用化学处理方法对聚合物钻井废液进行处理,先对其进行破胶混凝处理,再固液分离,最后固化处理。通过对几种主要处理剂的加量以及配伍性的研究,得出最优处理配方,经最优配方处理后的固化物浸出液监测指标均较好,其中色度、pH值及COD监测指标均能达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准,减少了聚合物钻井废液对环境的污染。

空气锤钎头失效机理研究

分析2005～2008年8月期间四川盆地空气锤钎头的失效形式,可知空气锤钎头的失效主要包括牙齿失效和本体失效两部分,其中牙齿失效占空气锤钎头失效的比例高达90%,钎头本体失效主要是钎头端面部分的径向磨损。开展空气锤钎头的失效机理研究,提高钎头的使用寿命,具有重要的科研意义和实用价值。

防砂用高渗透水泥浆体系的研究

对防砂用水泥浆进行了研究,得出最佳实验配方:ZSJ-10加量为7.5%,水灰比为0.6,石英砂为水泥质量15%,促凝剂0.5%,降失水剂3.1%,试验温度为50℃,候凝时间72h。在此配方下形成的水泥石其抗压强度达到6MPa～8MPa,经一定处理后渗透率达到0.6μm2～0.8μm2。在模拟地层环境下耐碱、油、盐水的侵蚀能力较强。由扫描电镜照片可以看出,该水泥浆体系所形成的水泥石具有良好的渗透率和防砂能力。

主动密封旋转防喷器胶心油压响应规律研究

确定主动密封旋转防喷器胶心的油压响应对整个装备的研制至关重要。运用有限元软件建立了胶心模型,在内胶心上、下两端全约束的情况下计算胶心的Von Mises应力分布,对胶心内置铁块的数量、形状及安放位置进行计算和设计,得到了注油压力与最大接触压力的估算式,通过样机的密封压力试验对估算式进行验证。研究结果表明,主动密封胶心完全采用橡胶材料其刚度无法满足设计要求;主动密封胶心需要内置8块铁块,铁块外弧10°,内弧13°,径向长度确定为105 mm,轴向高度为90 mm;胶心与钻杆的接触压力比施加在胶心上的油压小5 MPa。

密闭式钻井液地面分离系统技术发展现状分析

密闭式钻井液循环分离系统(密闭系统)是在含硫地层实施欠平衡钻井作业所必配的装备,目前国内还无该类系统。文章介绍了国外使用的密闭系统配置方式和流程原理,明确了它们的应用范围和技术特点。在此基础上,阐述了国内开发密闭系统的必要性,并建议尽快对该系统的装备及工艺进行研究,以满足含硫地层欠平衡钻井工艺的需要。

赤水地区下三叠统嘉陵江组嘉二~1——嘉一段有利储层研究

贵州省赤水地区下三叠统嘉陵江组的沉积相属于陆表海碳酸盐台地沉积,嘉二1—嘉一层段储层岩性主要为颗粒灰岩、粉晶白云岩。有利储层为裂缝-孔隙型,并具有低孔、低渗的特点,有利储产层的发育须要构造裂缝的连通。宝元构造为嘉二1～嘉一有利储层发育的最有利区,旺隆构造为嘉二1～嘉一有利储层发育的次有利区,太和构造为嘉二1～嘉一有利储层发育的差有利区。

气体反循环钻井技术发展现状

气体钻井技术与常规钻井相比在发现与保护储层、减少钻井工程复杂和极大地提高钻井速度等方面表现出明显优势,但是气体钻井设备投资大、占地多、运行能耗高也限制了其广泛应用的范围。而气体反循环钻井具有消除了井漏复杂、降低了对动力和钻井液的需求量,能完全回收未受污染的钻屑或连续取心、降低地层污染,以及更好、更及时地发现产层、减少地层产液对钻探工艺的影响等许多优点。气体全井反循环钻井技术在找矿系统、水井、水文地质以及大井径工程施工的钻探中广泛应用。文章介绍了国内外反循环钻井工艺及工具技术的发展现状,为该技术引进并更好地在石油工业中发挥效益提供重要参考。