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2004年  26卷  第5期

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油气钻井科技发展重点内容评估研究
高德利, 张辉
2004, 26(5): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.001
摘要:
油气钻井面临着许多新的技术挑战,其核心技术的筛选对于科学地制定油气钻井科技发展规划具有重要意义。从国内陆上石油工业发展战略目标出发,建立了一套较为完善的油气钻井核心技术定性和定量评价指标体系。应用特尔斐法的基本原理,通过两轮专家问卷调查,筛选和预测了未来10年左右支撑国内油气钻井工程的核心技术。该方法改变了以往单纯通过定性分析进行筛选的习惯做法,从而使筛选结果更具有科学性、合理性。根据专家会议的意见,将单项技术进行整合,最终筛选了5项核心技术作为研究和开发重点,并对这些核心技术分别进行了简要的论证。
超高压水射流冲击应力分布规律的数值分析
廖华林, 李根生, 罗学钊, 刘志宏
2004, 26(5): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.002
摘要:
由于高压水射流破岩涉及的因素较多,且水射流作用过程复杂,致使水射流冲击下介质内部的应力分布一直未能被准确揭示,从而制约着水射流技术的应用和发展。运用全解耦的流固耦合理论,建立了超高压水射流冲击弹性非孔隙介质的应力分布计算的数值模型,其中水射流采用标准K-ε双方程模型和控制体积法,介质采用固体有限元法,给出了水射流与介质耦合的数值算法。根据建立的理论模型,计算了介质在不同水射流速度冲击下流场压力和介质内部的应力分布规律。计算结果表明,在超高压水射流冲击作用下,固体介质受力局部效应明显,冲击区内介质基本处于受压状态,最大拉应力值位于介质表面,最大剪切应力位于冲击中心下部约0.5倍喷嘴直径的位置。控制好水射流喷射速度与喷距,可以提高水射流清洗、切割、破碎和表面处理效率。
ANSYS曲壳模型计算复杂断块现今地应力场
宋胜利, 吴田忠, 邹峰梅, 王木乐, 张贵宾
2004, 26(5): 13-15. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.003
摘要:
中原油田属于复杂断块油气田,断层多,地层倾角大。地应力异常导致套管不断发生缩径变形或错断等情况,从而缩短了油气水井的寿命。为了从根本上解决套管损坏问题,就必须对地应力进行定量及定性研究。应用有限元算法中的曲壳模型模拟计算了地层中正在活动着的构造应力场,经过计算分别绘出了地层最大、最小水平主应力图,得出地层水平主应力最大值与最小值相差较大的区域及地应力变化较大的边界区域是套管容易发生损坏的地区。该方法可快速准确地模拟地质真实情况,目前已广泛应用到套管损坏的预防和治理工程当中。
热采井半预热固井技术
李子丰, 李天降, 阳鑫军, 张海明
2004, 26(5): 16-18,22. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.004
摘要:
在热力采油井中,注入蒸汽加热油层套管,油层套管受热产生压应力,当压应力达到套管钢材的屈服极限后,套管开始变形。计算表明,如果用常规方法固井,在通常的注汽温度下,套管都因热应力而产生屈服变形。目前现场采用的防止热破坏方法在理论上没有得到论证。热采井半预热固井技术是在注水泥完毕后,通过井口向油层套管内下入加热器,加热油层套管到预定的温度,使水泥在加热条件下凝固,水泥终凝后取出加热器。该技术可使套管在整个开采过程中一直处于弹性状态,不发生塑性变形,从而解决了套管热破坏问题。
地质导向钻井技术在高7平1井的应用
吴仕贤, 马开良, 张宗林, 柳春松
2004, 26(5): 19-22. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.005
摘要:
水平井设计目标油藏的深度、位置、分布规律等与实际存在一定误差,从而影响了水平井的应用效果。地质导向钻井技术在一定程度上可以减少甚至消除这种误差。介绍了地质导向钻井技术的概念、组成、特点。高7块砂体高部油层厚度较薄、断层位置不明确,采用了地质导向钻井技术随钻监测地质参数和井身轨迹参数,判断出井眼轨迹与设计数据的误差,但受人为因素的影响,该井并没有根据随钻监测数据及时调整井眼轨迹,致使井眼轨迹已钻出油层。建议同类井应根据地质导向测井数据,及时调整轨迹,从而保证井眼轨迹位于油层内理想位置。
地质导向钻井技术在鄂尔多斯气田水平井的应用
李欣, 韦孝忠, 李登前
2004, 26(5): 23-25. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.006
摘要:
为配合西气东输工程,加快鄂尔多斯盆地气田的快速高效开发,从英国GEOLINK公司引进了1套Ori enteer-LWD无线随钻可定向测井地质导向系统。介绍了Orienteer-LWD系统的组成及应用情况,采用该系统与气测录井相结合的地质导向水平井钻井技术在鄂尔多斯盆地成功地实施了2口小井眼天然气水平井。在2.8m厚的薄目的气层中导向钻进869.5m,共穿越5个砂体,顺利地完成了1口小井眼4台阶水平井SP1井;在DP1井先后经过4次侧钻调整井眼轨迹,达到了起死回生的目的,并替代了通过有线测井卡准目的气层的常规方法,?152.4mm水平井眼中累计导向钻进947m。这2口井的实钻轨迹均与原设计轨迹差别很大,从而对目的层有了新认识,也为鄂尔多斯盆地复杂气藏的开发开辟了新途径。
可循环微泡沫钻井液在海坨子地区的应用
田兆亿, 王亚东, 孙永才, 于健, 蔡恩宏, 孙东山
2004, 26(5): 26-28. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.007
摘要:
吉林油田海坨子地区,青二加三段,存在着诱导裂缝及应力释放裂缝,有些裂缝比较发育,钻井施工过程中易出现钻井液严重漏失和井壁垮塌问题,不仅严重阻碍了该地区勘探开发,而且对油藏造成严重的伤害。为了解决这些问题,采用了适合该地区地层结构特点、具有防漏作用、能够保护储层的微泡沫钻井液体系。该体系具有密度低、成本低、抑制性和携屑性好、易于维护等优点。为了加快可循环微泡沫钻井液配制速度,还自行研制出一种发泡促进工具,提高了可循环微泡沫钻井液配制速度,缩短了配制时间。该钻井液体系在海坨子地区现场应用中未出现井壁剥落掉块和垮塌等井下复杂情况,有效地解决了该地区钻深探井严重漏失的问题,也为低压油藏的钻井施工提供了一种新的钻井液技术。
BFD低伤害油层封窜剂的应用
郭建华, 甄立杰, 刘云飞, 梁志红, 白文科, 韩敬, 冯瑞林
2004, 26(5): 29-31. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.008
摘要:
针对中原油田油水井固井水泥环窜漏问题,研制出BFD化学封窜剂。该封窜剂由20%~30%网架结构剂、60%~70%胶结材料和5%~10%膨胀剂组成。运用模拟井况封堵模型,评价了BFD挤入深度、封堵强度、流变性和初凝时间等性能,并分析了挤注压力、温度对挤入深度和封堵强度的影响,研究了封堵强度在封堵层和井筒内的变化规律。试验结果表明,BFD在封住油水井水泥环窜槽的前提下对油层伤害小,挤入油层深度0.3~0.5m,通过重炮可解除对油层污染,封堵强度不小于25MPa,初凝时间不小于6h。施工安全性高,流变性、稳定性好,适用于30~150℃封堵油水井管外窜槽、封油井底水和全封再射作业。现场应用12井次,成功率100%,有效率95%。
LXC-005井胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏技术
修留永, 贾平军, 高学生, 何瑞水, 吕军
2004, 26(5): 32-34. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.009
摘要:
LXC-005井在钻井、固井过程中陆续发生井漏,主要漏层为处于断裂带的煤层和漏失压力很低的砂层,先后用复合堵漏材料配成的复合堵漏钻井液和水泥堵漏11次无效。针对砂层、煤层裂缝的严重漏失情况采用了混合法堵漏技术,先用复合堵漏钻井液堵漏架桥,然后应用复合堵漏钻井液与水泥混配而成的水泥浆即胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏。该井应用胶质复合堵漏材料水泥浆堵漏技术堵漏2次,取得了堵漏作业成功,为下套管、固井提供了一个稳定的井眼。下套管固井过程中未发生任何复杂情况,固井质量全优。实践证明,胶质复合堵漏材料(大颗粒)水泥浆适合于孔隙大的砂层和裂缝性煤层的堵漏作业。
WS1井?88.9mm四方钻杆断裂原因分析
吕拴录, 王新虎
2004, 26(5): 35-37. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.010
摘要:
WS1井发生了一起88.9mm四方钻杆断裂事故,造成了很大的经济损失。为搞清事故原因,对四方钻杆断裂事故进行了研究。采用宏观分析方法和扫描电镜微观分析方法对四方钻杆断口宏观形貌和微观形貌进行了观察分析,认为四方钻杆断裂具有疲劳断裂的特征;采用直读光谱仪、力学性能试验设备和金相显微镜对断裂四方钻杆材料化学成分、机械性能和金相组织进行了试验分析,发现四方钻杆材料强度和韧性不足。调查研究和试验分析结果表明,四方钻杆断裂位置处于结构突变位置,断裂属于早期疲劳裂纹引起的脆性断裂失效,失效原因主要是材料质量不合格和机加工质量差所致。该研究对于防止同类事故再次发生,有着重要的借鉴意义。
裂缝性泥岩探井水平井取心工具的研制和应用
张绍先, 张洪君, 袭杰, 刘玉民, 曾广德, 石李保
2004, 26(5): 38-39. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.011
摘要:
潍北地区深层井眼坍塌原因及处理措施
魏学成, 李真祥, 张令存, 杜志刚
2004, 26(5): 40-41,43. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.012
摘要:
KHW801水平井窄间隙套管柱下入工艺
范志国, 徐秀杰, 于建克, 刘成
2004, 26(5): 42-43. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.013
摘要:
裂缝性低渗透储层压裂液滤失计算新模型
李勇明, 赵金洲, 郭建春, 崔慧芝, 王万迅
2004, 26(5): 44-46,49. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.014
摘要:
现有的压裂液滤失计算方法基本上是基于滤失速度与滤失时间的平方根成反比的经典滤失理论,不能用于裂缝性储层压裂液的滤失计算。在考虑压裂过程中压裂液分别沿天然裂缝和基质向地层渗滤的基础上,建立了裂缝性低渗透储层压裂液滤失计算新模型,采用正交变换法给出了模型的精确解。该模型易于收敛,计算速度快。计算结果表明,裂缝性储层实施压裂作业时,压裂液主要经由天然裂缝滤失,裂缝性储层压裂液滤失计算不能采用经典的滤失理论。
不动管柱酸化工艺在渤海油田的应用
刘欣, 赵立强, 杨寨, 刘义刚
2004, 26(5): 47-49. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.015
摘要:
由于海上油田开发的特殊性,渤海油田多采用基质酸化技术解除堵塞,加速回收投资。针对动管柱酸化作业施工工艺复杂、作业周期长、作业费用较高等缺点,阐述了不动管柱酸化工艺在渤海绥中36-1油田的应用情况。考虑高孔高渗油田伤害特点及增产机理,选用溶解力相对较弱、作用半径相对较大的酸液体系,通过室内试验,筛选出以氟硼酸为主的酸化液配方,并提出采用与不动管柱酸化工艺相配套的暂堵酸化工艺和残酸返排工艺。不动管柱酸化采用平台支撑酸化作业,无需动用钻井船,残酸使用电潜泵返排并直接进入生产流程处理。间隔注酸效果评价试验和电缆腐蚀试验证明不动管柱酸化工艺能够达到海洋酸化作业和不影响后续生产的要求,从而简化施工程序,节约作业成本。
陇东地区延长统油藏测压技术
王钧科, 王钊, 汪宏伟, 王平, 康世杰, 董福海
2004, 26(5): 50-52. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.016
摘要:
针对陇东地区延长统油藏尾管测试、环空测试、起泵测试等常规测试工艺存在关井测压占井时间长、对产量影响严重、曲线不完整的缺点,开展了井下关井测压技术试验。介绍了井下关井测压管串结构、工具和仪器选型、施工过程。2004年在西峰油田5口井进行了现场测试。实践表明,井下关井测试工艺可减少因长期关井造成的产量损失,且工艺简单、易操作、成本较低,可获得较高的经济效益;可大幅度削减井筒储存效应的影响,测试资料在较短的时间内可出现径向流段或边界反映,试井分析解释的地层压力、表皮因子等参数的准确度得到了进一步提高,为油田的高效开发提供了可靠依据。
渤海油田注水井解堵增注技术
易飞, 赵秀娟, 刘文辉, 何瑞兵, 李成见, 刘义刚
2004, 26(5): 53-56. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.017
摘要:
为解决渤海油田注水困难的问题,在对注水井注水动态和堵塞物资料进行分析的基础上,得到了注水井的系列堵塞机理,并研制出相应的解堵剂,即BHJ系列解堵剂。分别对有机解堵剂溶解沥青、石蜡能力、洗油能力、破乳能力以及无机解堵剂溶蚀充填砂、溶蚀岩样、溶解无机盐垢、溶解铁锈、静态挂片腐蚀性、难溶垢转化率等进行了室内评价试验,结果表明,该解堵剂对堵塞物溶蚀率高达90%以上。在渤海油田进行现场施工12井次,措施井视吸水指数大幅度上升,措施成功率100%。实践表明,BHJ系列解堵剂具有解堵且不伤害地层骨架的优点,同时具有适用范围广、解堵率高、渗透率改善效果好等特点,可大面积推广。
套损井最佳修井时机和修井策略研究
刘合, 金岩松
2004, 26(5): 57-59. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.018
摘要:
套管损坏将造成很大的经济损失,套损井的修复必须找准修井时机和选择合适的修井工艺,但现场一般靠经验判断,准确性较差。应用非线性规划方法,建立了大修井经济评价模型,通过确定模型参数,分析不同模型参数对修井经济效益影响的敏感性,得出常规修井套损修复概率与使用年限概率的积是影响修井经济效益的主要因素,其它因素均在其控制下发生作用。另外,通过对该模型的求解,得出在现有修井技术水平下,必须在套损较轻时修井,通径大于90mm时是最佳修井时机,整体的修井策略是尽量多地采用先进修井技术,先修难度小、油井产量高、水井注水量高且对周围影响大的井。经现场应用,取得了良好的效果。
油层加电提高采收率技术
于国栋, 张立明, 薛国锋
2004, 26(5): 60-63. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.019
摘要:
为了提高低渗透油田的开发效益,改善开采环境,研究了油层加电采油技术。该技术是以直流稳压电场直接作用于油层部位,在油层部位建立电位梯度(物理场),对油层及其介质进行长时间电物理场作用,达到消除油层堵塞的电动力学效果,以及改变岩层物性的电化学效果,最终达到提高原油采收率的目的。通过试验论证了该研究的技术可行性及增产理论依据,并对现场试验具体工艺、实现方法及试验效果等方面进行了详细的阐述。现场试验结果表明,该工艺已经成熟,达到了疏通油层、解除近井地带堵塞的效果,是一项提高低渗透油田开发效益的辅助技术。
配汽嘴内饱和蒸汽流动数值模拟及设计
刘东亮, 刘军, 钱东升, 王照亮, 李华玉
2004, 26(5): 64-66. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.020
摘要:
采用限流射孔技术可以改善油井吸汽剖面,最终达到提高油层动用程度及油井产量的目的。针对配汽嘴内汽液两相流动特点,基于质量守恒定律、牛顿第二定律、热力学第一定律和热力学第二定律,对高温、高压下饱和蒸汽汽液两相临界流进行了数值模拟,编制了与已有配汽软件相配套的计算程序,通过实例计算阐述了配汽嘴的工况设计步骤,所提出的配汽嘴的设计方法已成功地应用到河南油田的单井分层配汽工艺中。
稠油油藏注CO2适应性研究
罗瑞兰, 程林松
2004, 26(5): 67-72. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.021
摘要:
为了得到方便实用的稠油油藏注CO2选井标准,以辽河油田的高升、冷家堡油藏为例,运用数值模拟和油藏工程方法对稠油油藏注CO2吞吐/驱替进行了适应性研究,得出了CO2吞吐/驱替的适应性参数。可以看出,CO2吞吐和CO2驱替对油藏参数和施工工艺参数的要求有很大不同。研究表明,原油黏度和含油饱和度是影响CO2换油效果最敏感的油藏参数;而周期注入量(CO2吞吐)和注入速度(CO2驱替)是影响CO2换油效果最敏感的施工工艺参数。所得的结果对选择合适的稠油油藏实施恰当的注CO2工艺有一定的指导意义。
无碱二元复合体系驱油试验研究
李孟涛, 刘先贵, 杨孝君
2004, 26(5): 73-76. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.022
摘要:
针对大规模三元复合驱工业化应用中出现的一些问题,特别是注入的碱能引起地层黏土分散和运移,导致地层渗透率下降,碱也与油层流体及岩石矿物反应,形成碱垢,对地层造成伤害并影响油井正常生产;碱还会大幅度降低聚合物的黏弹性,从而降低波及体积等,研究合成了NEP无碱二元体系,对体系进行了评价,并进行了驱油试验研究与数值模拟,证明优化后的体系既克服了三元复合驱的缺点,又达到了其效果。在无碱二元体系中,表面活性剂的选择是关键技术,按界面张力达到10-2 mN/m数量级标准,最终选定了配制的活性剂NEP。系列驱油试验结果表明,所选体系也可以提高采收率约20个百分点。
哌嗪与环氧氯丙烷共聚产物PPAECH的合成及性能
张群正
2004, 26(5): 77-79. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.023
摘要:
为了获得絮凝效果较好的有机高分子絮凝剂,以哌嗪和环氧氯丙烷为原料,在不同试验条件下合成了PPAECH阳离子聚合物,并根据产品的黏度和收率对试验条件进行了优化。对PPAECH的絮凝性能进行了研究。结果表明,PPAECH的最佳合成条件为:温度50℃,反应时间3.5h,加水量0,此条件下产物收率为62%;PPAECH具有较好的絮凝性能,其最佳投加量为5mg/L,可使污水透光率提高14%;PPAECH能与PAC复配后使用,复配后无沉淀,絮凝效果不变,但可简化现场药剂投加工序。
梳形抗盐聚合物的现场试验进展
郭旭光, 袁士义, 沈平平, 刘玉章, 罗健辉
2004, 26(5): 80-81. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.024
摘要:
化学驱中阳离子交换参数的测定与分析
杨瑞敏, 张还恩, 莫冰, 高有瑞, 张秀琼, 杨希翡
2004, 26(5): 82-83. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2004.05.025
摘要: