复合钻井技术在元坝地区陆相地层中的应用

川东北元坝地区陆相地层,特别是须家河组地层具有研磨性强、可钻性差的特点,致使该地区陆相地层的机械钻速较低,而"PDC钻头+螺杆"和"高速涡轮钻具+孕镶金刚石钻头"复合钻井技术可以提高机械钻速。在元坝地区陆相地层的应用表明,与常规钻井技术相比,"PDC钻头+螺杆"和"高速涡轮钻具+孕镶金刚石钻头"复合钻井技术均能提高该地区的机械钻速和单只钻头进尺,但"PDC钻头+螺杆"复合钻井技术只适用于该地区的上沙溪庙组地层,"高速涡轮钻具+孕镶金刚石钻头"复合钻井技术适用于须家河组地层。复合钻井技术的成功应用为高研磨性的元坝地区陆相地层提速提供了一种有效的技术手段。

水力喷射分段压裂技术在红河油田的应用及改进

水力喷射分段压裂技术集射孔、封隔、压裂于一体,成功应用于红河油田并取得了良好的效果。通过分析该技术在红河油田的应用现状,结合理论研究,提出将4.76mm×5个喷嘴改进为6.35mm×6个喷嘴的措施,解决了入地砂比低、施工排量小、改造规模受限的问题;结合喷枪、喷嘴磨蚀理论改进了喷枪关键部位的材质,喷枪磨蚀情况大大改观,进一步保证了工艺的顺利实施;不压井装置配合水力喷射,单段压裂后不放喷,能够带压起下油管,平均一天至少压裂3段,大大缩短了工期。几项重要的改进措施不仅完善了该技术在红河油田的应用,同时对该技术在国内的推广具有一定的指导意义。

深井套管保护技术及应用实践

随着国内深井钻井数量的不断增加,套管磨损现象严重。在分析套管保护技术的基础上,重点讨论了套管专用防磨保护工具的应用现状,对不同套管保护工具的适用性进行了研究。结合非旋转套管保护工具在钻井现场的应用实践,总结分析了该工具的性能特点及保护效果。实践证明:非旋转套管保护防磨套为深井套管保护的一种有效工具。

海上致密砂岩气藏体积酸压技术研究

海上致密砂岩气藏增产改造受多个因素限制,为促进海上致密砂岩气藏高效开发,开展了对海上致密砂岩气藏体积酸压技术的研究。针对砂岩储层酸压易出现的3点问题,对地质和工程提出6点要求。从储层岩性特征、脆性指数、应力特征和天然裂缝发育情况等方面对气田实例进行分析,总结出具备砂岩储层体积酸压的地质和工程条件。针对异常高温、高破裂压力、水锁伤害及水敏伤害严重等问题,研制出一套酸液体系,配方为:8%HCl+5%SA702+60%NaBr+1%WD-12+5%SA601+1.5%HJF-94+10%乙醇+1%SA1-1+1%WD-5B+1.5%SA1-7。酸预处理可有效降低储层破裂压力,实例应用中降低了9.5 MPa。采用6 mm纤维层内/缝内暂堵和1.5%纤维+0.8%小颗粒+1.2%大颗粒层间暂堵转向工艺进行体积酸压改造,单井增产了6.1倍,增产效果显著。该技术可为致密砂岩气藏开发提供理论依据和技术支持。

河南省中牟区块页岩气储层压裂技术初探

为评价南华北地区上古生界二叠系海陆过渡相页岩气储层的资源量,对河南省中牟区块太原组页岩气储层开展了压裂技术研究。根据牟区块M1井、Z2井太原组页岩气储层的岩性、孔渗、天然裂缝、脆性矿物、含气量、有机碳含量、岩石力学性质等,开展了页岩气大规模的体积压裂,技术参数优化,包括射孔位置优选、射孔方式确定、压裂液选择、支撑剂选择、压裂排量优化、压裂缝长优化等。两口井压裂后最高日产气4 000 m3,南华北盆地太原组页岩气勘探由此获得突破。

高速涡轮钻井技术在塔里木克深气田中的应用

塔里木克深气田天然气资源丰富,储量超过2 000×108m3,主要目的层巴什基奇克组埋深约7 000m,岩性致密,研磨性强,可钻性极差,采用常规钻井技术机械钻速低。为了有效提高深层机械钻速,在KS2-1-14井试验涡轮钻井技术,优选出高速涡轮钻具配合耐磨性强的孕镶金刚石钻头钻进,进尺和机械钻速均得到极大提高,有效缩短了钻井周期,为该地区的钻井提速提供了新思路。

涡轮+孕镶提速技术在准噶尔南缘高103井的应用

准噶尔盆地南缘地区油气勘探前景广阔,但地层埋深深、压实程度高,整体钻探难度大、施工周期长。针对新近系沙湾组膏质粉砂岩地层抗压强度高、研磨性强、单只钻头进尺低、机速低、成本高等难题,试验涡轮+孕镶提速技术。通过优选高温高速涡轮、耐研磨孕镶钻头、微降斜钻具组合,在南缘高103井进行了成功应用,实现了进尺和机械钻速的有效提高,为该地区的钻井提速提供了积极借鉴作用。

多重交联水凝胶体系的抗剪切性能评价研究

凝胶调驱体系注入过程中的强剪切降解作用严重阻碍了施工应用效果,改善凝胶调驱体系的抗剪切性能,实现高效的深部调驱十分重要。通过对比疏水缔合聚合物(DHAP)与部分水解聚丙烯酰胺为主剂(HPAM)的多重交联水凝胶体系,开展抗剪切性、成胶性能、老化稳定性、封堵能力和调驱效果等内容研究。结果表明:疏水缔合聚合物在经历注入速度为175 mL/min的炮眼剪切后,黏度损失率仅4%,交联成胶后依然具备15 Pa·s的高强度,在多孔介质中的封堵率能够达到91%;在并联岩心驱替实验中,能够有效调驱,扩大对低渗岩心的波及效率,比HPAM为主剂的体系提高10%的原油采收率。通过适当降低共价交联密度,构筑的适度共价交联+非共价交联的水凝胶体系,能够在多孔介质中建立起较好的调驱作用能力。

含水合物沉积物孔隙流动特性数值模拟

以中国南海泥质粉砂型天然气水合物沉积物为研究对象,基于有限单元数值模拟法,采用孔隙尺度模型定量分析了砂质颗粒粒径、水合物饱和度和砂质颗粒空间非均质性对水合物沉积物(HBS)渗透率演化的影响。首先,本文基于CT图像重构了含水合物沉积物均质模型,基于Darcy定律对不同砂质颗粒粒径和水合物饱和度的含水合物沉积物储层渗透率进行了定量分析;其次,构建了含水合物沉积物非均质数值模型,探讨砂质颗粒空间非均质性对渗透率演化的影响;最后,提出一种基于Tokyo模型的修正方法,并与数值模拟结果及实验数据进行拟合及验证。研究结果表明:HBS绝对渗透率与粒径呈正相关,砂质颗粒粒径下降至拐点(D_(50)=62.5μm)后,绝对渗透率急剧下降,粉砂水合物沉积物绝对渗透率是黏土水合物沉积物的962倍(S_(H)=41.1%);而HBS相对渗透率则与饱和度S_(H)呈负相关,水合物饱和度上升至拐点S_(H)=33.9%后,相对渗透率急剧下降。砂质颗粒空间非均质性会显著降低初始渗透率且导致渗透率变化对饱和度更加敏感,并成为影响Tokyo模型中指数N变化的关键要素。

导向涡轮钻具在元坝陆相定向井钻井中的应用

元坝气田须家河组气藏埋藏深,研磨性强,地层硬度高,软硬交错变化大,采用常规钻井机械钻速低。为此,优选了元坝陆相直井段提速工具和技术方案,采用导向涡轮钻具配合孕镶金刚石钻头在定向井中钻进,针对斜井段机械钻速低的问题,优选合适井段开展了导向涡轮定向钻井试验。实钻效果表明,应用导向涡轮配合孕镶金刚石钻头能够克服地层硬度高、机械钻速低等问题。建议优选井位继续开展导向涡轮定向钻井试验,形成斜井段提速配套技术体系。

扭转冲击破岩效果影响因素评价

通过理论分析并根据现场资料计算,对影响高频扭转冲击破岩效果的4个参数进行了分析评价。结果表明:扭转冲击破岩冲击能量应该保持在岩石临界冲击能量附近,可获得理想的破岩效果;扭转冲击破岩效率比旋转剪切破岩效率更高,能大幅提高机械钻速。可为扭转冲力钻井工具及与之匹配的PDC钻头设计提供参考。

超短高能涡轮钻具研制及应用

针对超深层强研磨、高硬度地层机械钻速慢的问题,研制了一种超短高能涡轮钻具,并对其进行了参数校核和现场应用。该涡轮钻具创新设计了多曲面3D转子叶片,基于流体力学CFX软件,优化了转子叶片空间形态布局,使叶片的水力能量转化效率提高45%,扭矩增加了43.55%;通过将装有叶片的动力端和装有止推轴承的轴承端合二为一,使分体式的涡轮芯轴改进为一体式结构,长度由进口涡轮钻具的15 m缩短至8.3 m,大幅提高了涡轮钻具的可下入性和安全性,缩短了划眼和通井作业时间;最后采用有限元仿真对涡轮钻具产生的扭矩和丝扣连接强度进行了校核测试。该涡轮钻具先后在博孜、元坝等区块石英砂岩、火成岩、砾石层地层的48口井中成功应用,应用混合钻头后机械钻速平均提高100%,为我国深层超深层钻井提供了有力保障。

页岩气水平井泵送桥塞射孔联作常见问题及对策

泵送桥塞+射孔联作分段压裂近年来在国内外页岩气藏及致密气藏开发中广泛应用。在页岩气水平井泵送桥塞射孔联作分段压裂实践中遇到了泵送桥塞因压力高而不能泵送、桥塞坐封不丢手、桥塞坐封时电缆不点火、电缆点火后桥塞不坐封、射孔枪不响或2簇射孔只射1簇、连续油管射孔意外丢手等各种问题。针对所出现的问题进行原因分析,制定了防范措施和解决方案,现场实施后各页岩气井水平井段的压裂改造施工得以完成,所取得的经验和教训可供今后同类井施工借鉴和参考。

页岩气水平井大型压裂设备配套及应用

为满足页岩气水平井分段大型压裂施工的需要,根据施工井的具体情况对主要压裂设备(压裂机组)进行了优化配置,并配套了压裂液混配设备、低压供液系统、立式砂罐等辅助压裂设备,满足了勘探阶段页岩气水平井大型压裂大排量、大液量、大砂量、使用多种液体和多种粒径支撑剂、施工时间长的工艺要求。涪页HF-1井、彭页HF-1井、延页平1井等3口页岩气水平井的成功压裂作业,为页岩气水平井大型压裂施工设备配套及应用积累了经验,增强了页岩气水平井大型压裂施工服务的能力。对今后页岩气"井工厂"模式的开发,目前的压裂设备配套与压裂工艺对设备的需求还有一定的距离,需要加以完善。

红河油田HH37P10井17级水力喷射分段压裂创国内记录

水力喷射分段压裂集水力喷砂射孔和射流加砂压裂于一体,是一项有效的增产工艺。介绍了水力喷射分段压裂技术原理,同时介绍了深圳市百勤石油技术有限公司承担的红河油田HH37P10水平井17段水力喷射分段压裂施工工艺。该工艺顺利完成17段分段压裂,完成设计加砂237.47m3,最高砂比45%,平均入地砂比18.09%,入地总液量2207.5m3,施工周期短,作业安全性高,有效实现了油井增产。并且,创下了国内水力喷射压裂施工级数最多的记录,也创下了国内一套工具完成作业级数最多的记录,对水平井开发发挥了重要的指导意义。

经济型采气树油管挂壁面结构模拟分析

天然气水合物采气系统以采气树系统为主,其中油管挂存在侧开口的情况,导致其受力情况较为特殊,相关力学模拟研究较少。本文针对油管挂壁面厚度与侧口尺寸进行力学分析。研究结果表明,壁厚的增加对降低最大应力有一定效果,应力集中点为内壁侧口上下端点,侧口尺寸对油管挂应力及表面位移影响较小。

天然气水合物经济型井口头系统力学行为模拟分析

天然气水合物钻井过程中,水下井口头系统处于关键节点位置,但对其力学影响探讨较少。文章结合水下井口头系统实际钻井工况下的受载,对其进行力学分析。研究结果表明在井口头的头部和尾部,位移和应力变化较小;而在井口台阶处,由于受力面积发生变化,变形较大。

经济型水下采气树本体力学行为模拟分析

采气树处于天然气水合物开发过程中的重要节点,但对于经济型采气树的力学行为研究较少。通过对采气树本体进行模拟分析,验证了100 MPa径向载荷作用下采气树满足稳定性的要求,且结果表明在应力分布与径向位移由内壁向外壁逐渐降低,在内壁端口部存在应力集中现象。

通过安监行政执法数据进行精细化安全生产决策管理的研究

本文探讨了如何充分利用安监行政执法数据,实现精细化安全生产决策管理的目标。安监行政执法数据是监管部门对各行业企业进行执法检查时收集的关于安全生产的各类信息和数据。通过对这些数据进行深入分析和挖掘,相关单位可以洞察事故发生的原因、违法行为及安全隐患等。利用安监行政执法数据进行精细化安全生产决策管理,可以帮助相关单位识别和评估潜在的安全风险,并制定有针对性的措施。本文通过引入先进的数据分析技术和管理方法,展示了安监行政执法数据在决策管理中的应用潜力,并提供了针对相关人员的实用建议。

受限空间的气体监测

在油气行业,受限空间作业始终被认为是高风险作业之一,而作为受限空间气体环境安全的最有效的方法就是对其进行气体监测,本文从系统分析的角度,全面剖析受限空间的气体监测方法,帮助各油气公司规范其作业要求。