长庆苏里格气田欠平衡及小井眼固井技术

苏里格气田属于低压、低渗、低产、低丰度的“四低”气田,面积约20000km2,气藏资源丰富,开发难度大。根据高效低成本开发苏里格气田的要求,进行了欠平衡及小井眼钻井,为低成本开发苏里格气田做前期技术准备。针对地层特性、储层特点、井身结构、固井难点及固完井要求,依据平衡压力固井及防气侵气窜原理,采用正注返挤固井工艺技术,使用双凝防气窜水泥浆进行封固。使用该技术在苏里格气田固井7口(4口欠平衡井、3口小眼井),固井质量优质率达100%,基本解决了苏里格气田的固井难题,确保了固井质量,降低了固井成本。

对完善和发展复合钻井液钻井技术的思考与认识

复合钻井液钻井技术是一项对付恶性漏失的实用技术,但因在运用中有较多的制约条件而未能得到广泛的使用。通过对复合钻井液钻井技术进行改进和完善,能够进一步拓展该技术的运用范围,发挥其技术潜力,对复杂漏失层的高效低成本钻井有重要意义。文章通过国内外相关文献的分析研究,结合作者的堵漏施工经验,着重论述了复合钻井液钻井技术运用的优势与制约因素,提出改进和完善此项技术的重点是通过环空压井液体系的优化提高压井液对井壁的稳定保护性能和防气窜能力;优化工艺参数、建立相关的配套工艺技术和现场监测手段。现场施工实践表明,通过对复合钻井液钻井技术的改进和完善,完全能够增强复合钻井液钻井技术对各种复杂地层的适应性,确保在现场实施过程中的井下和井控安全;特别是对于井喷与恶性井漏同时并存的复杂井,实施复合钻井液钻井技术能够得到更可靠的井控安全保障。文章对如何完善和发展复合钻井液技术提出了具体的技术思路和方法,对今后更好地使用和完善复合钻井液钻井技术有指导意义。

适用于长庆油田陇东地区的PDC钻头研发与应用

针对长庆油田陇东地区地层的岩性特征,在优化PDC钻头冠部剖面设计、布齿方法、切削角度和水力结构等的基础上,成功研制了P5263MF-222．3型钻头,在董63-61井和桐29-26井进行了试验应用并获得成功,打破了“长庆油田陇东地区不适宜用PDC钻头钻井”的旧观念。目前,该地区共推广应用该型钻头20余只,平均机械钻速27．85 m／h,与牙轮钻头相比提高了77．86％,每钻进1 000 m可节约钻井时间27．95 h,加快了长庆油田的勘探开发速度,具有较高的经济效益和社会效益。该钻头在陇东地区现场应用表明,螺杆配合PDC钻头的机械钻速比转盘配合PDC钻头的机械钻速低,这是由于地层较硬、门限钻压较高、对转速不敏感所致,因而P5263MF-222．3型钻头更适合于采用“低转速、高钻压”钻井参数模式钻进。

油气田开发中不同井型钻井成本相关关系研究

在进行油气资源开采时,可以通过钻直井采油,也可以钻定向井、水平井、大位移井等采出油气。不同的井型对应着不同的钻井成本,引起不同的经济效益。因此,钻井成本的测算显得尤为重要。然而并不是每种井型的钻井成本都容易测算,比如水平井、大位移井技术难度大、钻遇情况复杂、不可预见因素多,成本测算就比较困难。文章运用统计学中等级相关系数辅以回归分析的方法,对5个油田的不同井型钻井成本数据进行了分析,确定了各井型的单位进尺成本之间存在等级相关性,并拟合出井型与单位进尺成本的关系曲线,最终得出了直井、定向井、水平井、大位移井的米成本呈e0.4202倍增长的结论,为油气田进行钻井成本测算提供了捷径。

膨胀珍珠岩水泥浆体系在长庆油田的应用

为了预防洛河层水对油气井套管的腐蚀、提高油井使用寿命、解决易漏失和封固段长等技术难题 ,满足低成本开发的需要 ,提出使用加量少、价格相对便宜的外掺料膨胀珍珠岩来配制低密度水泥浆体系。对膨胀珍珠岩物理性能、化学成分进行了分析 ,并做了大量室内试验 ,确定了膨胀珍珠岩低密度水泥浆体系配方及性能参数 ,并在顺宁区块进行了 5口井的现场试验。现场应用表明 ,该水泥浆体系性能稳定 ,水泥石抗压强度可满足现场施工要求 ,水泥浆体系成本明显低于其它体系成本 ,有较好的推广应用前景。

塔河油田TK1110X井盐膏层钻井液技术

TK1110X井盐膏层顶界面井深5197 m,下244.5 mm套管封住盐上井段,盐膏层段采取专封专打。该井在钻进盐膏层井段时,选用了抗温、抗盐性强,润滑、防塌能力好的欠饱和盐水聚磺钻井液体系,有效抑制了盐膏层的蠕变和坍塌,在钻井过程中未发生井下复杂情况,安全钻穿厚200 m的盐膏层,经过2次扩孔、2次电测,顺利下入206.4 mm套管,在固井过程中未发生漏失等复杂情况,固井质量优。整个盐膏层井段施工周期比设计施工周期缩短了12.2 d。详细介绍了该井钻井液体系的优选、体系转换及现场维护处理措施。

注水泥堵漏过程中水泥塞形成高度及质量控制技术研究

注水泥堵漏是裂缝性和溶洞型漏层地层堵漏施工的主要工艺技术,水泥塞的有效形成和形成的质量是保证注水泥堵漏施工成功率的关键,而水泥塞不能有效形成或形成质量差的主要问题是注水泥施工全工程中出现的混浆问题。文章在现有研究的基础上,通过对注水泥施工过程中水泥混浆问题的详细分析,归纳出影响出现水泥混浆的4个压力平衡点、对应于每一个压力平衡点的混浆机理及影响因素。在此基础上提出了具体的保证注水泥堵漏施工过程中水泥塞有效形成的控制技术和计算方法,即:设计合理的水泥塞高度和钻具下入深度;确定合理的注水泥量;解决注水泥过程中假封门现象对水泥塞形成高度的失控问题;大裂缝和孔洞型漏失层的水泥塞液面的控制技术。

低成本防窜水泥浆体系固井技术

针对安塞油田和靖安油田的调整井、底水油藏井、油气水层活跃井和不平衡压力下的油气水窜固井难题,研制出了GJR-1低成本防窜油井水泥浆外加剂,它由铝酸盐聚合物GJL、微膨胀材料GPZ、强触变性材料GCB和高效减水剂GJS组成。室内对GJR-1低成本防窜油井水泥浆的稠化时间、抗压强度、线性微膨胀率以及抗温性能的评价表明,该水泥浆具有低温高早强、短过渡、微膨胀、强触变的特性。现场应用表明,该水泥浆促凝作用明显,可降低顶替水泥浆的泵压,提高顶替效率;过渡时间短,增加了抗窜阻力;做触变性和内聚力高;早期抗压强度高;水泥浆硬化后具有一定的微膨胀性,可防止微裂缝、微裂隙的形成,有效地改善第一、第二界面的胶结质量,防止环空界面窜流。采用该体系固井600多口,油层段固井合格率为100％,优质率超过90％。

西峰油田固井技术研究与应用

对西峰油田固井技术现状及存在的问题进行了分析,针对西峰油田地质特点及先注后采引起的压力异常、油气水窜复杂情况,从理论上分析了发生气窜的机理、影响固井质量的主要因素,并在施工工艺、技术措施和水泥浆体系等方面进行了深入研究。研制了GSJ1多功能低失水水泥浆体系及相应的固井工艺技术,在西峰油田进行了现场试验及推广。该固井技术较好地解决了长封固段固井的漏失难题,并有效地控制了地层油气水窜,提高了该地区的固井质量。

油气操作成本预测方法研究

油气操作成本在油气生产中占有较大的比重,油气操作成本的高低直接影响油田开发的经济效益。为了有效地控制油田油气操作成本,根据影响油气操作的因素,将油气操作成本按其影响因素进行分类,对基本运行费和油气处理费采用回归预测的方法,通过对相关数据的收集,建立对应的数学模型进行预测,对其他各项操作成本,采用单位费用和计划工作量进行预测,最后进行汇总,得到油气操作成本,其预测结果可作为油气操作成本计划制订的依据。该方法简单、操作性强,预测效果较好,在油田可以推广使用。

粉煤灰降失水水泥浆在天然气井固井中的研究与应用

长庆天然气田属于低压、低渗透气田,存在承压能力较低的地层,固井设计要求全井段封固,并且采用双级双凝施工工艺。但由于用于低密度水泥浆中的漂珠生产量降低,价格上升,研究应用替代产品是固井技术发展的方向。在一级领浆中研究应用了粉煤灰水泥浆体系,其性能和固井质量可完全满足固井要求。粉煤灰水泥浆体系价格低和固井质量优良,使其成为漂珠水泥浆体系的替代配方。

压裂泵往复密封性能及机理研究

根据流体动压润滑理论,对压裂泵柱塞密封摩擦副的润滑机理进行了理论分析。在排出和吸入行程,柱塞密封摩擦副均能满足流体动压润滑的条件,即在柱塞与密封界面上能形成并保持一定厚度的油膜润滑密封,从而达到减小摩擦提高寿命的目的;建立了摩擦界面油膜厚度和泄漏量的计算公式。利用有限元法理论,对密封圈的压力沿轴向的分布规律、泄漏量与压力变化关系进行了模拟计算。对往复密封圈沿轴向压力分布、泄漏量随压力变化进行了测试;试验结果表明,建立的计算模型具有较高的计算精度,揭示了压裂泵的密封机理。

防斜打快技术的研究与发展

直井眼的防斜打快技术是目前国内外石油钻井急需的一项关键技术 .国内以钟摆防斜降斜技术和偏轴防斜技术为主 ,但无法解决这一难题 .国外的先进工具可以解决这一难题 ,但成本太高 .预弯曲动力学防斜打快技术通过控制钻具组合的有序变形 ,利用其动力学行为实现防斜打快目的 .本文认为 ,这项技术有望成为未来实用的防斜打快新技术 .

PDC钻头等体积布齿设计计算方法探讨

等体积设计是PDC钻头布齿设计的基本原则之一,等体积设计原则下要求PDC钻头旋转一周每一颗切削齿所切削的岩石体积相等。目前发表的文章大多是对布齿设计原则作了详细说明,而在如何实现方面没有进一步探讨。在综合考虑了钻头冠部形状、切削齿的空间布置、切削齿的工作角、切削齿尺寸、切削齿的相互作用等因素的影响后,建立了对切削齿进行等体积布置设计的数学计算模型并选取适当的数值计算方法求解,为PDC钻头的计算机辅助设计和性能模拟分析提供了一种有效的方法,实例计算表明该模型和求解方法具有实用性。

油田开发调整方案多指标综合评价方法

油田开发调整是油田开发过程中一项非常重要的工作，传统的油田开发调整方案评价方法存在主观性和片面性较大的缺陷。为此，针对油田开发调整方案的特点，提出采用多指标综合评价方法对油田开发调整方案进行遴选，并建立了相应的评价指标体系和综合评价模型。为保证指标的同质性，对异度量的指标进行了无量纲化归一处理，解决了对不同计量单位评价指标的不可公度问题。

泡沫水泥压力计算分析研究

泡沫水泥具有密度低、强度大、渗透率低、无游离液和防气窜等特点,主要用于长封固井段或低压易漏地层的固井施工。由于在泡沫水泥中含有气体,其中气体参数又是温度和压力的函数,因此在固井施工设计中不能采用常规固井理论进行相关计算。为此,根据实际固井施工模型,利用水力学知识与热力学原理建立了相应的计算模型,在对泡沫水泥密度和压力变化分析基础上,形成了适用于固井现场的泡沫水泥修正压力计算方法。详细阐述了施工模型的建模思路和求解过程,并通过修正压力计算值与采用数值方法求解的压力值对比,说明了该计算方法在误差范围内的正确性和可行性,能够为现场固井压力计算提供参考。

采用不同方法验证靖东油田储层水敏特征

储层的水敏特征评价对于注水开发至关重要 ,是保护油藏、防止油藏污染的重要参数 .从岩矿资料及黏土矿物成分看 ,长 2储层水敏矿物含量很少 ,从岩矿角度分析应该无水敏或弱水敏 .但试验结果表明长 2储层为中等水敏 ,显然两者是矛盾的 .利用试验方法来验证长 2储层存在的水敏特征 ,其伤害油藏水的主要原因是外来低矿化度流体的介入破坏了储层黏土矿物与地层水的原始平衡状态 ,引起黏土矿物品格膨胀分散运移 ,堵塞喉道造成的 .

改进单神经元PID控制器在自动送钻模拟加载中的应用

自动送钻是指钻机在正常钻进过程中 ,不依靠司钻调节 ,而是按钻井工艺要求 ,让送钻装置在给定的条件下实现钻头的自动给进。自动送钻装置可以消除人工控制的缺点 ,能提高钻井质量和经济效益。出于对安全性和可靠性的考虑 ,必须在实际钻机上应用该装置前进行模型模拟实验 ,为自动送钻控制技术的现场推广应用奠定基础。针对钻井过程中的非线性、不确定性和实时性要求 ,采用改进的单神经元PID控制器实现自动送钻模拟加载。实验结果表明 ,和传统的PID控制相比 ,改进单神经元PID控制器的反应速度快 ,振荡幅度小 ,并且稳态误差小。采用改进单神经元PID控制结构简单 ,易于实现 。

贵州某地玄武岩型氧化铜矿选矿试验研究

对贵州某地的玄武岩型氧化铜矿进行了可选性试验研究。对氧化矿采用的硫化浮选方法经试验不适合本矿,故采用离析浮选。采用离析、一次粗选的试验指标为:铜精矿品位26.70%,铜回收率84.36%。

钢管输送设备中凹面辊子曲面数学模型的研究

根据钢管输送过程中钢管与辊子的几何关系建立了辊子曲面的数学模型,运用矢量分析法推导了凹面辊子的辊形曲面方程,为凹面辊子的力学分析及优化设计提供理论依据。