E-mail Alert2007年 29卷 第5期
2007, 29(5): 1-4.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.001
摘要:
振动问题一直是引起底部钻具失效的主要原因,对其进行研究能减小钻具损害和各类井下事故的发生。设计了振动测量系统,测量了底部钻具组合(BHA)在井底受到的各类作用力下的振动特性并分析了其规律,利用钻柱的振动特性传输井下信息。BHA振动实验是在分析井下钻柱受到的作用力的基础上,通过对某组合的钻柱施加3种典型的井下作用力进行实验,利用设计的振动测量系统检测并分析数据,得到BHA的部分振动规律;信息传输实验是以钻柱为媒介、振动波为载体,在激励端施加信号、接收端分析钻柱传递的信号的初步试验。把钻井作业中几种常见行为引起的振动进行了分类实验,定性分析了各种作用引起的振动特征。该研究是国内对底部钻具各类振动及利用振动传输信息的全面研究。
振动问题一直是引起底部钻具失效的主要原因,对其进行研究能减小钻具损害和各类井下事故的发生。设计了振动测量系统,测量了底部钻具组合(BHA)在井底受到的各类作用力下的振动特性并分析了其规律,利用钻柱的振动特性传输井下信息。BHA振动实验是在分析井下钻柱受到的作用力的基础上,通过对某组合的钻柱施加3种典型的井下作用力进行实验,利用设计的振动测量系统检测并分析数据,得到BHA的部分振动规律;信息传输实验是以钻柱为媒介、振动波为载体,在激励端施加信号、接收端分析钻柱传递的信号的初步试验。把钻井作业中几种常见行为引起的振动进行了分类实验,定性分析了各种作用引起的振动特征。该研究是国内对底部钻具各类振动及利用振动传输信息的全面研究。
2007, 29(5): 5-7.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.002
摘要:
针对冀东油田在大斜度井及水平井钻井过程中岩屑颗粒易在井壁低边堆积形成岩屑床、造成井下复杂情况并影响后续作业这一问题,对井下环空岩屑床形成与否及厚度大小、影响钻井液携岩效果的主要因素如井斜角、钻井液环空返速及性能、钻杆偏心及旋转等问题进行了研究,建立了环空岩屑床厚度计算模式,并用该模式对冀东油田高104-5平56井进行了具体分析。分析表明:该井二开钻进时预测最小排量与实际排量接近,钻进过程比较安全;三开钻进时上部二开井段实际排量远低于预测最小排量,致使该段岩屑床厚度达到危险情况。建立的岩屑床厚度计算模式的计算结果与实际情况比较吻合,该模式的应用可为现场施工人员了解井下岩屑床厚度提供参考。
针对冀东油田在大斜度井及水平井钻井过程中岩屑颗粒易在井壁低边堆积形成岩屑床、造成井下复杂情况并影响后续作业这一问题,对井下环空岩屑床形成与否及厚度大小、影响钻井液携岩效果的主要因素如井斜角、钻井液环空返速及性能、钻杆偏心及旋转等问题进行了研究,建立了环空岩屑床厚度计算模式,并用该模式对冀东油田高104-5平56井进行了具体分析。分析表明:该井二开钻进时预测最小排量与实际排量接近,钻进过程比较安全;三开钻进时上部二开井段实际排量远低于预测最小排量,致使该段岩屑床厚度达到危险情况。建立的岩屑床厚度计算模式的计算结果与实际情况比较吻合,该模式的应用可为现场施工人员了解井下岩屑床厚度提供参考。
2007, 29(5): 8-12.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.003
摘要:
松科1井为世界上第1口白垩纪大陆科学钻探井,是国家重点基础研究发展计划"白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化"项目的重要研究内容,是科学家首次在欧洲之外实施的"白垩纪科学钻探"计划。茂206井为松科1井之南孔,设计连续取心945 m,取心工艺复杂、技术新、要求高。茂206井自2006年8月在大庆油田开钻以来,采用了包括优选井身结构、优选有机硅钻井液体系等可行性技术方案;同时探索出提高取心效率、加快科学钻探速度的有效途径,保证了施工的顺利进行,各项指标均达到科学钻探要求。茂206井连续取心104筒,取心进尺946.83 m,取心收获率达到了99.73%,提前80.5 d完成了原定工作计划,为揭开白垩系地质构造奥秘,洞察未来全球气候变化,重新科学认识松辽盆地提供了科学依据。
松科1井为世界上第1口白垩纪大陆科学钻探井,是国家重点基础研究发展计划"白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化"项目的重要研究内容,是科学家首次在欧洲之外实施的"白垩纪科学钻探"计划。茂206井为松科1井之南孔,设计连续取心945 m,取心工艺复杂、技术新、要求高。茂206井自2006年8月在大庆油田开钻以来,采用了包括优选井身结构、优选有机硅钻井液体系等可行性技术方案;同时探索出提高取心效率、加快科学钻探速度的有效途径,保证了施工的顺利进行,各项指标均达到科学钻探要求。茂206井连续取心104筒,取心进尺946.83 m,取心收获率达到了99.73%,提前80.5 d完成了原定工作计划,为揭开白垩系地质构造奥秘,洞察未来全球气候变化,重新科学认识松辽盆地提供了科学依据。
2007, 29(5): 13-15.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.004
摘要:
针对原有的煤层气近水平孔钻进纠偏方法存在操作不方便、易卡钻或者价格昂贵等不足,提出了一种全新的近水平孔钻进水力纠偏技术。分析了水力碎岩的破坏形式,通过理论推导确定了水力纠偏的喷嘴计算方法及喷射压力与泵量的关系,通过工程实践取得了两组纠偏进尺与泵量、冲击次数、射流时间等工艺参数的关系数据。结果表明,理论推导与实践是相互吻合的,在工程中的成功应用也证明了这种新型的煤层气增产技术用于生产实际的可行性。在煤层中使用该纠偏技术,在保证钻孔质量的同时,可极大地降低近水平孔钻进纠偏成本。
针对原有的煤层气近水平孔钻进纠偏方法存在操作不方便、易卡钻或者价格昂贵等不足,提出了一种全新的近水平孔钻进水力纠偏技术。分析了水力碎岩的破坏形式,通过理论推导确定了水力纠偏的喷嘴计算方法及喷射压力与泵量的关系,通过工程实践取得了两组纠偏进尺与泵量、冲击次数、射流时间等工艺参数的关系数据。结果表明,理论推导与实践是相互吻合的,在工程中的成功应用也证明了这种新型的煤层气增产技术用于生产实际的可行性。在煤层中使用该纠偏技术,在保证钻孔质量的同时,可极大地降低近水平孔钻进纠偏成本。
2007, 29(5): 16-19.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.005
摘要:
马42平2井是华北石油管理局第1口独立设计、独立施工完成的在?177.8 mm套管内开窗侧钻的小井眼侧钻水平井,目的是开发古潜山地层油气藏。选择在清白口系的长龙山组致密地层(2617 m)下入斜向器,使用铣锥开窗侧钻、侧钻降斜、稳斜、增斜进入潜山地层,在施工中合理选用?152 mm斜向器,配合使用无线随钻测斜仪(MWD)一次坐封成功,优选碎硬质合金作为主切削刃的?154 mmXZ系列铣锥开窗侧钻一次成功。使用无线随钻测斜仪及时准确地掌握了井眼轨迹的变化,配合使用不同规格小井眼导向马达确保侧钻井眼轨迹的控制,提高了井眼剖面符合率和中靶精度,实现了优质、快速、安全钻进。?177.8 mm水平井开窗侧钻技术的成功应用为今后小井眼的开发和应用提供了依据。
马42平2井是华北石油管理局第1口独立设计、独立施工完成的在?177.8 mm套管内开窗侧钻的小井眼侧钻水平井,目的是开发古潜山地层油气藏。选择在清白口系的长龙山组致密地层(2617 m)下入斜向器,使用铣锥开窗侧钻、侧钻降斜、稳斜、增斜进入潜山地层,在施工中合理选用?152 mm斜向器,配合使用无线随钻测斜仪(MWD)一次坐封成功,优选碎硬质合金作为主切削刃的?154 mmXZ系列铣锥开窗侧钻一次成功。使用无线随钻测斜仪及时准确地掌握了井眼轨迹的变化,配合使用不同规格小井眼导向马达确保侧钻井眼轨迹的控制,提高了井眼剖面符合率和中靶精度,实现了优质、快速、安全钻进。?177.8 mm水平井开窗侧钻技术的成功应用为今后小井眼的开发和应用提供了依据。
2007, 29(5): 20-22.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.006
摘要:
为寻求一种更有效、科学和经济的储量动用方式和油藏开发方式,胜利油田开展了鱼骨状水平分支井技术研究与应用。从鱼骨状水平分支井的设计原则着手,对该技术的钻进方式、井身结构、裸眼分支井侧钻技术、钻具组合、地质导向钻井技术、油气层保护技术、完井技术等关键要素进行了研究,同时进行了5口井的现场试验。试验结果表明,试验井产量是普通定向井或直井的3倍多,能极大地提高油藏的动用程度,提高油气藏开发利用率和采收率。鱼骨状水平分支井的成功实施为胜利油田提高油气藏综合开发效益提供了一套全新的技术路线,也为今后该技术的推广应用积累了丰富的经验。
为寻求一种更有效、科学和经济的储量动用方式和油藏开发方式,胜利油田开展了鱼骨状水平分支井技术研究与应用。从鱼骨状水平分支井的设计原则着手,对该技术的钻进方式、井身结构、裸眼分支井侧钻技术、钻具组合、地质导向钻井技术、油气层保护技术、完井技术等关键要素进行了研究,同时进行了5口井的现场试验。试验结果表明,试验井产量是普通定向井或直井的3倍多,能极大地提高油藏的动用程度,提高油气藏开发利用率和采收率。鱼骨状水平分支井的成功实施为胜利油田提高油气藏综合开发效益提供了一套全新的技术路线,也为今后该技术的推广应用积累了丰富的经验。
2007, 29(5): 23-25.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.007
摘要:
空气钻井技术可以大幅度提高坚硬地层的钻井速度,但应用在产层时容易造成井下燃爆,致使钻具损坏。分析了井下燃爆发生的原因后,提出使用氮气钻井技术是解决井下燃爆问题的最简单、最普遍的方法。介绍了氮气钻井施工所需要的空压机、制氮机、增压机、旋转防喷器等设备及其功能;通过普光202-1井的氮气钻井试验,分析了该井的施工工艺、流程及施工过程。氮气钻井技术的成功应用表明:氮气钻井不仅有效解决了井下燃爆问题,提高了机械钻速(5倍以上),还减少了钻头使用数量,提高了钻井时效,具有良好的应用前景。
空气钻井技术可以大幅度提高坚硬地层的钻井速度,但应用在产层时容易造成井下燃爆,致使钻具损坏。分析了井下燃爆发生的原因后,提出使用氮气钻井技术是解决井下燃爆问题的最简单、最普遍的方法。介绍了氮气钻井施工所需要的空压机、制氮机、增压机、旋转防喷器等设备及其功能;通过普光202-1井的氮气钻井试验,分析了该井的施工工艺、流程及施工过程。氮气钻井技术的成功应用表明:氮气钻井不仅有效解决了井下燃爆问题,提高了机械钻速(5倍以上),还减少了钻头使用数量,提高了钻井时效,具有良好的应用前景。
2007, 29(5): 26-28.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.008
摘要:
凝析气井流入动态曲线反映了凝析气藏向生产井供液的能力,研究凝析气藏的流入动态曲线,可以更好地进行生产参数优化设计,提高凝析气藏的最终采收率。针对不同井底流压下凝析气藏三区渗流的特点,推导建立了统一函数关系的凝析气井流入动态数学模型,并编制了相关的计算程序,进行了实例计算和流入动态曲线特性分析。研究结果表明,不同井底流压下的凝析气井流入动态曲线方程是一个以地层原始压力、露点压力、临界流动压力为端点的连续性函数,在充分考虑相关影响因素后,所推导建立的数学模型更接近实际情况。
凝析气井流入动态曲线反映了凝析气藏向生产井供液的能力,研究凝析气藏的流入动态曲线,可以更好地进行生产参数优化设计,提高凝析气藏的最终采收率。针对不同井底流压下凝析气藏三区渗流的特点,推导建立了统一函数关系的凝析气井流入动态数学模型,并编制了相关的计算程序,进行了实例计算和流入动态曲线特性分析。研究结果表明,不同井底流压下的凝析气井流入动态曲线方程是一个以地层原始压力、露点压力、临界流动压力为端点的连续性函数,在充分考虑相关影响因素后,所推导建立的数学模型更接近实际情况。
2007, 29(5): 29-32.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.009
摘要:
研究热采注蒸汽过程中的压力梯度问题对于实蒸汽现经济高效注气意义重大,为此,笔者以国际通用水蒸汽热力性质计算方法为基础,在建立了热采井注蒸汽过程基本方程的基础上,利用两相流理论中的均相模型计算了注蒸汽井注汽过程湿蒸汽两相流的压力梯度,并对压力梯度的各个构成项进行了分解。结合水蒸汽热力性质计算理论编制了相应的两相流压力梯度计算程序。通过对实际注蒸汽过程的计算证明,用文中的计算方法所获得的各项压力梯度变化情况符合两相流理论规律。
研究热采注蒸汽过程中的压力梯度问题对于实蒸汽现经济高效注气意义重大,为此,笔者以国际通用水蒸汽热力性质计算方法为基础,在建立了热采井注蒸汽过程基本方程的基础上,利用两相流理论中的均相模型计算了注蒸汽井注汽过程湿蒸汽两相流的压力梯度,并对压力梯度的各个构成项进行了分解。结合水蒸汽热力性质计算理论编制了相应的两相流压力梯度计算程序。通过对实际注蒸汽过程的计算证明,用文中的计算方法所获得的各项压力梯度变化情况符合两相流理论规律。
2007, 29(5): 33-34.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.010
摘要:
针对稠油流动的特点,在恒压条件下模拟油藏油水的两相流动,将稠油和地层水同时注入饱和油的人造岩心,观察其流动特性,实验发现产液量受注入压力控制:注入压力梯度增大,产水量迅速增加,产油量变化不大。通过稠油在不同压差下的流动机理实验表明,依靠增加注入压力来提高采收率是不太合适的,应该优化注入压力,以减少不必要的地面建设费用。
针对稠油流动的特点,在恒压条件下模拟油藏油水的两相流动,将稠油和地层水同时注入饱和油的人造岩心,观察其流动特性,实验发现产液量受注入压力控制:注入压力梯度增大,产水量迅速增加,产油量变化不大。通过稠油在不同压差下的流动机理实验表明,依靠增加注入压力来提高采收率是不太合适的,应该优化注入压力,以减少不必要的地面建设费用。
2007, 29(5): 35-37,40.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.011
摘要:
针对有杆抽油设计过程中易忽略其系统性而导致系统效率低的实际情况,基于系统协调工作原理提出以经济指数最小为目标的有杆抽油系统优化设计方法。在确定所选模型对单井计算所产生的误差限的基础上,从产层流入动态入手,依据配产确定井底流压,结合套压拟合油套环空压力梯度确定动液面深度,进而确定泵挂深度,合理设计组合杆柱,预测动态参数,利用预测示功图进行抽油机平衡调节。新疆采油一厂应用实例表明:采用有杆抽油系统优化设计后系统效率提高了14.7个百分点,降低了综合成本,获得明显的经济效益。
针对有杆抽油设计过程中易忽略其系统性而导致系统效率低的实际情况,基于系统协调工作原理提出以经济指数最小为目标的有杆抽油系统优化设计方法。在确定所选模型对单井计算所产生的误差限的基础上,从产层流入动态入手,依据配产确定井底流压,结合套压拟合油套环空压力梯度确定动液面深度,进而确定泵挂深度,合理设计组合杆柱,预测动态参数,利用预测示功图进行抽油机平衡调节。新疆采油一厂应用实例表明:采用有杆抽油系统优化设计后系统效率提高了14.7个百分点,降低了综合成本,获得明显的经济效益。
2007, 29(5): 38-40.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.012
摘要:
介绍了新型水力驱动双螺杆泵采油的工作机理,给出液力驱动双螺杆泵举升系统优化设计方法,确立了以油井生产系统为研究对象,以油井产量、泵装置本身的固有特性和整个系统的协调工作为依据,以系统节点分析方法和最优化技术为基础,当泵以最高效率运行时,获得规定产量下的井口动力液压力值最小作为设计目标,即隐含的以整个系统消耗的能量最低为优化设计目标的优化设计原则。给出的计算公式是根据单螺杆式水力机械的基本理论和工作特点,并考虑辽河海上油井的具体情况提出的,因此对这种类型单螺杆泵的设计具有普遍意义,为今后这种类型水力驱动双螺杆泵的设计系列化提供技术支持,同时阐述了样机研制的关键技术及解决方案。
介绍了新型水力驱动双螺杆泵采油的工作机理,给出液力驱动双螺杆泵举升系统优化设计方法,确立了以油井生产系统为研究对象,以油井产量、泵装置本身的固有特性和整个系统的协调工作为依据,以系统节点分析方法和最优化技术为基础,当泵以最高效率运行时,获得规定产量下的井口动力液压力值最小作为设计目标,即隐含的以整个系统消耗的能量最低为优化设计目标的优化设计原则。给出的计算公式是根据单螺杆式水力机械的基本理论和工作特点,并考虑辽河海上油井的具体情况提出的,因此对这种类型单螺杆泵的设计具有普遍意义,为今后这种类型水力驱动双螺杆泵的设计系列化提供技术支持,同时阐述了样机研制的关键技术及解决方案。
2007, 29(5): 41-44.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.013
摘要:
浅层定向井、浅层水平井是近两年来吉林油田为解决受地面条件限制无法正常钻井问题而采取的一项技术措施。井眼条件的限制给正常举升工作带来极大的挑战。目前各种举升技术的应用仍集中于直井及直斜井,对于定向井、水平井特别是浅层定向井、浅层水平井无论是设计理论还是现场应用,仍处于摸索试验中。为此,针对吉林油田部分地区所面临的浅层定向井、浅层水平井有效举升实际需求,通过对浅层定向井、浅层水平井举升核心防磨设计思路的探讨,从偏磨产生的机理、磨损程度影响因素分析入手,提出了改善杆管间受力及降低偏磨程度的基本技术对策,采取以优化扶正器设计、应用玻璃衬里油管为主的防磨措施。现场应用表明,浅层定向井、浅层水平井的举升是可行的。
浅层定向井、浅层水平井是近两年来吉林油田为解决受地面条件限制无法正常钻井问题而采取的一项技术措施。井眼条件的限制给正常举升工作带来极大的挑战。目前各种举升技术的应用仍集中于直井及直斜井,对于定向井、水平井特别是浅层定向井、浅层水平井无论是设计理论还是现场应用,仍处于摸索试验中。为此,针对吉林油田部分地区所面临的浅层定向井、浅层水平井有效举升实际需求,通过对浅层定向井、浅层水平井举升核心防磨设计思路的探讨,从偏磨产生的机理、磨损程度影响因素分析入手,提出了改善杆管间受力及降低偏磨程度的基本技术对策,采取以优化扶正器设计、应用玻璃衬里油管为主的防磨措施。现场应用表明,浅层定向井、浅层水平井的举升是可行的。
2007, 29(5): 45-48.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.014
摘要:
为研究端部脱砂压裂工艺应用于低渗油藏的可行性,从华北油田采油三厂路44断块的构造、成藏、渗流物性等特点出发,结合端部脱砂压裂的特点,论述了其在该区块的试验情况及增油效果。结果证明该工艺在提高高压低渗油藏的开发效果方面具有一定的推广价值。该工艺试验的成功,对于上述油藏的开发和开采,无论从措施增产效果方面还是提高采收率方面将具有重要意义。
为研究端部脱砂压裂工艺应用于低渗油藏的可行性,从华北油田采油三厂路44断块的构造、成藏、渗流物性等特点出发,结合端部脱砂压裂的特点,论述了其在该区块的试验情况及增油效果。结果证明该工艺在提高高压低渗油藏的开发效果方面具有一定的推广价值。该工艺试验的成功,对于上述油藏的开发和开采,无论从措施增产效果方面还是提高采收率方面将具有重要意义。
2007, 29(5): 49-52.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.015
摘要:
桐47区块前期压裂未达到预期增产目的,为此针对储层强水敏的地质特性优选了胍胶+清洁压裂液复合压裂工艺。胍胶具有较好的耐温、造缝能力;清洁压裂液具有低污染、很强的抑制黏土膨胀能力、较强的携砂能力。在高温、水敏地层中将清洁压裂液和胍胶压裂液的优点完美组合起来,达到很好的增产效果。进行了体系性能室内试验和现场施工参数、裂缝几何形态的优选试验,施工成功率达到100%,压后均自喷,取得了很好的增产效果。
桐47区块前期压裂未达到预期增产目的,为此针对储层强水敏的地质特性优选了胍胶+清洁压裂液复合压裂工艺。胍胶具有较好的耐温、造缝能力;清洁压裂液具有低污染、很强的抑制黏土膨胀能力、较强的携砂能力。在高温、水敏地层中将清洁压裂液和胍胶压裂液的优点完美组合起来,达到很好的增产效果。进行了体系性能室内试验和现场施工参数、裂缝几何形态的优选试验,施工成功率达到100%,压后均自喷,取得了很好的增产效果。
2007, 29(5): 53-57.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.016
摘要:
为了研究缔合聚合物溶液在实际油藏条件下黏弹性的好坏,在模拟大庆主力油藏条件下,研究了浓度和矿化度对缔合聚合物溶液黏弹性的影响。结果表明:浓度和矿化度对缔合聚合物溶液黏弹性的影响与对HPAM溶液的影响相同;缔合聚合物溶液黏弹性产生的原因与HPAM溶液不同,HPAM溶液的黏弹性是由分子链间的缠结作用引起的,而缔合聚合物溶液的黏弹性主要是由分子链间的缔合作用引起的;缔合聚合物溶液在相对比较低的浓度下表现出了明显的弹性;在低而宽的频率范围内缔合聚合物溶液的弹性明显大于HPAM溶液的弹性,说明缔合聚合物溶液在多孔介质中流动时,在比较小的剪切速率下就表现出弹性,这就意味着不需要很高的注入速度,即可达到利用缔合聚合物溶液的弹性来提高驱油效率的目的。
为了研究缔合聚合物溶液在实际油藏条件下黏弹性的好坏,在模拟大庆主力油藏条件下,研究了浓度和矿化度对缔合聚合物溶液黏弹性的影响。结果表明:浓度和矿化度对缔合聚合物溶液黏弹性的影响与对HPAM溶液的影响相同;缔合聚合物溶液黏弹性产生的原因与HPAM溶液不同,HPAM溶液的黏弹性是由分子链间的缠结作用引起的,而缔合聚合物溶液的黏弹性主要是由分子链间的缔合作用引起的;缔合聚合物溶液在相对比较低的浓度下表现出了明显的弹性;在低而宽的频率范围内缔合聚合物溶液的弹性明显大于HPAM溶液的弹性,说明缔合聚合物溶液在多孔介质中流动时,在比较小的剪切速率下就表现出弹性,这就意味着不需要很高的注入速度,即可达到利用缔合聚合物溶液的弹性来提高驱油效率的目的。
2007, 29(5): 58-61.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.017
摘要:
在注聚流程中,缔合聚合物溶液从配注设备注入井口到最终从生产井产出,经历一个较长的过程,这个过程对缔合聚合物溶液的黏度老化提出了要求,即聚合物溶液在从生产井流至地面之前,聚合物溶液的黏度应保持在某个范围,否则将影响其提高采收率的效果。为此,研究了缔合聚合物溶液黏度的影响规律,研究认为,在渤海SZ36-1油田油藏条件下,影响缔合聚合物溶液黏度老化的关键因素是地层水中钙镁离子浓度较高,地层水中其他离子和溶解氧不是影响缔合聚合物溶液黏度老化的关键因素。当水溶液中钙离子的含量低于400 mg/L、镁离子的含量低于250 mg/L时,缔合聚合物溶液稳定性较好,并且在老化初期(40 d内),其溶液出现高温增黏现象。
在注聚流程中,缔合聚合物溶液从配注设备注入井口到最终从生产井产出,经历一个较长的过程,这个过程对缔合聚合物溶液的黏度老化提出了要求,即聚合物溶液在从生产井流至地面之前,聚合物溶液的黏度应保持在某个范围,否则将影响其提高采收率的效果。为此,研究了缔合聚合物溶液黏度的影响规律,研究认为,在渤海SZ36-1油田油藏条件下,影响缔合聚合物溶液黏度老化的关键因素是地层水中钙镁离子浓度较高,地层水中其他离子和溶解氧不是影响缔合聚合物溶液黏度老化的关键因素。当水溶液中钙离子的含量低于400 mg/L、镁离子的含量低于250 mg/L时,缔合聚合物溶液稳定性较好,并且在老化初期(40 d内),其溶液出现高温增黏现象。
2007, 29(5): 62-64.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.018
摘要:
无碱表面活性剂/聚合物二元复合驱油体系能与原油形成低的界面张力,而且由于配方中没有了碱,解决了设备腐蚀和乳化等问题,减小了采出液地面处理的难度。通过室内实验优选出二元复合体系的配方,并对该配方与试验区块油水条件的配伍性、黏度稳定性、热稳定性、抗盐性能、抗硬水性能、乳化性能等方面进行了评价,认为该配方各方面的性能均符合要求。并利用该复合体系进行了物理模拟研究,结果表明:洗油效率在采收率中所做的贡献只占复合驱采收率的一部分,而聚合物扩大波及体积对其采收率的贡献占有一定的比例。正是二者的协同作用提高了驱油效率。
无碱表面活性剂/聚合物二元复合驱油体系能与原油形成低的界面张力,而且由于配方中没有了碱,解决了设备腐蚀和乳化等问题,减小了采出液地面处理的难度。通过室内实验优选出二元复合体系的配方,并对该配方与试验区块油水条件的配伍性、黏度稳定性、热稳定性、抗盐性能、抗硬水性能、乳化性能等方面进行了评价,认为该配方各方面的性能均符合要求。并利用该复合体系进行了物理模拟研究,结果表明:洗油效率在采收率中所做的贡献只占复合驱采收率的一部分,而聚合物扩大波及体积对其采收率的贡献占有一定的比例。正是二者的协同作用提高了驱油效率。
2007, 29(5): 65-68.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.019
摘要:
为了解决含油污泥的处理问题,在对现河采油厂的含油污泥进行成分分析和粒径测定的基础上,以含油污泥为主剂、稀土矿粉为固化剂,研制了一种含油污泥堵剂。通过抗压强度的测试,该堵剂养护3 d的抗压强度在1 MPa以上。封堵性能实验结果表明,该调剖剂岩心封堵率在99%以上,突破压力在8 MPa以上,具有较高的封堵强度。耐冲涮实验表明,在经过200℃水蒸汽冲刷100倍后,渗透率和堵塞率均没有大的变化,说明该调剖剂具有较强的耐高温性能。研制的含油污泥调剖剂可以用于注水井的调剖、蒸汽吞吐井的封堵汽窜,预期现场应用会有较好的效果。
为了解决含油污泥的处理问题,在对现河采油厂的含油污泥进行成分分析和粒径测定的基础上,以含油污泥为主剂、稀土矿粉为固化剂,研制了一种含油污泥堵剂。通过抗压强度的测试,该堵剂养护3 d的抗压强度在1 MPa以上。封堵性能实验结果表明,该调剖剂岩心封堵率在99%以上,突破压力在8 MPa以上,具有较高的封堵强度。耐冲涮实验表明,在经过200℃水蒸汽冲刷100倍后,渗透率和堵塞率均没有大的变化,说明该调剖剂具有较强的耐高温性能。研制的含油污泥调剖剂可以用于注水井的调剖、蒸汽吞吐井的封堵汽窜,预期现场应用会有较好的效果。
2007, 29(5): 69-74.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.020
摘要:
通过对克拉玛依浅层稠油油藏非均质性特点进行分析,针对汽窜严重井区试验优选了热可逆凝胶MET-KA体系。该体系当温度降低时恢复成液体,而温度再次升高又形成凝胶,允许"打开"和"关闭"缝隙,并依靠温度的变化调节渗流量,实现暂堵调剖作用,适合井间汽窜较严重的井区;针对纵向动用不均井优选试验了自生泡沫调堵技术,该技术利用泡沫的叠加效应,可对储层的渗透率极差进行有效调整,措施井油层吸汽强度由措施前的平均9.95 t/(d·m)提高到17.22 t/(d·m),适合井间无明显汽窜、层间矛盾较严重的井区。通过室内研究分析和现场试验,浅层稠油吞吐井化学调剖技术可以有效改善吞吐井吸汽剖面,扩大蒸汽的波及范围,应用效果较好,能够满足现场生产要求。
通过对克拉玛依浅层稠油油藏非均质性特点进行分析,针对汽窜严重井区试验优选了热可逆凝胶MET-KA体系。该体系当温度降低时恢复成液体,而温度再次升高又形成凝胶,允许"打开"和"关闭"缝隙,并依靠温度的变化调节渗流量,实现暂堵调剖作用,适合井间汽窜较严重的井区;针对纵向动用不均井优选试验了自生泡沫调堵技术,该技术利用泡沫的叠加效应,可对储层的渗透率极差进行有效调整,措施井油层吸汽强度由措施前的平均9.95 t/(d·m)提高到17.22 t/(d·m),适合井间无明显汽窜、层间矛盾较严重的井区。通过室内研究分析和现场试验,浅层稠油吞吐井化学调剖技术可以有效改善吞吐井吸汽剖面,扩大蒸汽的波及范围,应用效果较好,能够满足现场生产要求。
2007, 29(5): 75-78.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.021
摘要:
苏丹L区F油田主力油层A和B是稠油油藏,储层为胶结疏松的砂岩。针对该油田的储层特征,研究了与之相适应的完井方式、射孔参数设计方法,并探讨了对于如此埋深的油藏是否能有合适的螺杆泵,如何确定泵的下入深度及油藏在开采工程中能否形成蚯蚓洞、出砂规律和冲砂周期将会怎样等问题。在借鉴加拿大经验技术基础上,摸索出一整套技术与方法,为苏丹其他区块条件类似的油藏开发提供了借鉴。
苏丹L区F油田主力油层A和B是稠油油藏,储层为胶结疏松的砂岩。针对该油田的储层特征,研究了与之相适应的完井方式、射孔参数设计方法,并探讨了对于如此埋深的油藏是否能有合适的螺杆泵,如何确定泵的下入深度及油藏在开采工程中能否形成蚯蚓洞、出砂规律和冲砂周期将会怎样等问题。在借鉴加拿大经验技术基础上,摸索出一整套技术与方法,为苏丹其他区块条件类似的油藏开发提供了借鉴。
2007, 29(5): 79-81,84.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.022
摘要:
在国际油价上涨、温室气体减排等因素影响下,使得烟道气驱得到了发展。介绍了气体驱替的发展历程及各种气体驱替的优缺点,重点介绍了烟道气驱的发展概况以及我国烟道气排放情况。论述了烟道气驱提高采收率的机理、烟道气处理技术以及在国内油田的实践情况。国内油田的矿场实践表明:烟道气驱可有效提高油藏的采收率,特别是对稠油油藏效果更好。
在国际油价上涨、温室气体减排等因素影响下,使得烟道气驱得到了发展。介绍了气体驱替的发展历程及各种气体驱替的优缺点,重点介绍了烟道气驱的发展概况以及我国烟道气排放情况。论述了烟道气驱提高采收率的机理、烟道气处理技术以及在国内油田的实践情况。国内油田的矿场实践表明:烟道气驱可有效提高油藏的采收率,特别是对稠油油藏效果更好。
2007, 29(5): 82-84.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.023
摘要:
塔中Ⅰ号坡折带奥陶系碳酸盐岩段在钻井施工时常遇到不同程度的井漏,确定漏失层段的漏失压力是防漏堵漏的依据。通过对奥陶系碳酸盐岩地层漏失井漏失的井深分布、工况、井漏发生率、漏失通道进行统计分析,表明奥陶系碳酸盐岩裂缝和溶洞发育、钻井过程中激动压力过大与地层压力敏感是引起井漏的主要原因。依据漏失压差与漏失速度分布规律,建立了相应的启裂压力模型,确定了地层漏失压力当量密度的计算方法,计算结果与实际情况相符,为防漏堵漏提供了依据。
塔中Ⅰ号坡折带奥陶系碳酸盐岩段在钻井施工时常遇到不同程度的井漏,确定漏失层段的漏失压力是防漏堵漏的依据。通过对奥陶系碳酸盐岩地层漏失井漏失的井深分布、工况、井漏发生率、漏失通道进行统计分析,表明奥陶系碳酸盐岩裂缝和溶洞发育、钻井过程中激动压力过大与地层压力敏感是引起井漏的主要原因。依据漏失压差与漏失速度分布规律,建立了相应的启裂压力模型,确定了地层漏失压力当量密度的计算方法,计算结果与实际情况相符,为防漏堵漏提供了依据。
2007, 29(5): 85-87.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.024
摘要:
井眼内钻井液密度是进行各种钻井施工和设计的必要的基础数据,高温高压环境下的超深井钻井液密度不再是一个常数,而是随温度和压力的变化而变化,因此有必要对超深井钻井中高温高压对钻井液密度的影响进行研究。利用高温高压钻井液密度模拟实验装置,采用胜科1井现场配制的超深井钻井液,测量了温度、压力对超深井水基钻井液密度的影响特性,根据测量结果,建立了温度、压力影响下的水基钻井液密度预测模型。结果表明,水基钻井液密度受温度变化影响比受压力变化影响大,随着温度、压力的增大,钻井液密度降幅较大,同时,高温高压下钻井液更具有可压缩性。建立的预测模型为合理确定现场钻井液密度范围提供了一种新方法。
井眼内钻井液密度是进行各种钻井施工和设计的必要的基础数据,高温高压环境下的超深井钻井液密度不再是一个常数,而是随温度和压力的变化而变化,因此有必要对超深井钻井中高温高压对钻井液密度的影响进行研究。利用高温高压钻井液密度模拟实验装置,采用胜科1井现场配制的超深井钻井液,测量了温度、压力对超深井水基钻井液密度的影响特性,根据测量结果,建立了温度、压力影响下的水基钻井液密度预测模型。结果表明,水基钻井液密度受温度变化影响比受压力变化影响大,随着温度、压力的增大,钻井液密度降幅较大,同时,高温高压下钻井液更具有可压缩性。建立的预测模型为合理确定现场钻井液密度范围提供了一种新方法。
2007, 29(5): 88-92.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.025
摘要:
微泡沫钻井液在保护油气层和防漏方面具有常规水基钻井液所无法替代的优势,特别适用于大庆油田低压、低产油藏。筛选了发泡剂、稳泡剂,将现用钻井液体系转化为微泡沫钻井液体系,研制了适合微泡沫发挥作用的微泡沫钻井液配方,并对其抑制性、抗温、抗污染(抗黏土、钙、油气)能力、油层保护效果(模拟岩心动态污染试验)以及微泡沫钻井液防塌机理和微泡沫钻井液流变特性进行了研究,建立了微泡沫钻井液的具体流变模型,通过API钻井液失水仪堵漏实验和API堵漏材料实验装置对微泡沫钻井液的堵漏机理进行了研究。研究表明:微泡沫钻井液密度较低,能适当降低井筒液柱压力,使井漏得到缓解;具有良好的润滑性,循环压耗小,泵压低,使钻井液循环当量密度降低;微泡沫钻井液的高黏度和高切力性能大大增加了钻井流体在裂缝和孔隙内的流动阻力,有利于阻止井漏的继续发生;微泡沫在裂缝和孔隙内聚结但不结合,具有"架桥"封堵作用,有效阻止了钻井液在漏失通道继续流动。现场应用表明,微泡沫钻井液可减少由于钻井造成的油层污染,提高油井产能。
微泡沫钻井液在保护油气层和防漏方面具有常规水基钻井液所无法替代的优势,特别适用于大庆油田低压、低产油藏。筛选了发泡剂、稳泡剂,将现用钻井液体系转化为微泡沫钻井液体系,研制了适合微泡沫发挥作用的微泡沫钻井液配方,并对其抑制性、抗温、抗污染(抗黏土、钙、油气)能力、油层保护效果(模拟岩心动态污染试验)以及微泡沫钻井液防塌机理和微泡沫钻井液流变特性进行了研究,建立了微泡沫钻井液的具体流变模型,通过API钻井液失水仪堵漏实验和API堵漏材料实验装置对微泡沫钻井液的堵漏机理进行了研究。研究表明:微泡沫钻井液密度较低,能适当降低井筒液柱压力,使井漏得到缓解;具有良好的润滑性,循环压耗小,泵压低,使钻井液循环当量密度降低;微泡沫钻井液的高黏度和高切力性能大大增加了钻井流体在裂缝和孔隙内的流动阻力,有利于阻止井漏的继续发生;微泡沫在裂缝和孔隙内聚结但不结合,具有"架桥"封堵作用,有效阻止了钻井液在漏失通道继续流动。现场应用表明,微泡沫钻井液可减少由于钻井造成的油层污染,提高油井产能。
2007, 29(5): 93-97.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.026
摘要:
长深5井是吉林油田最深的一口天然气预探井,完钻井深5321 m,静止温度180℃,生产套管固井存在着井深、温度高、全封温差大和酸性气体腐蚀等技术难点,固井需要采取防漏、防窜和防腐技术措施。为了确保该井固井质量,进行了技术难点分析,研究开发了抗高温前置液和胶乳水泥浆体系。通过热稳定性、稠化时间、强度发展、高温失水、中停模拟等一系列室内实验研究和固井工艺参数优化设计,全部采用国产油井水泥、外掺料和外加剂成功完成了长深5井生产套管固井施工作业。外加剂成本仅相当于进口产品的三分之一,固井质量合格段100%,优质段96.46%,为松辽盆地深层高温天然气井固井技术国产化提供了可靠途径。
长深5井是吉林油田最深的一口天然气预探井,完钻井深5321 m,静止温度180℃,生产套管固井存在着井深、温度高、全封温差大和酸性气体腐蚀等技术难点,固井需要采取防漏、防窜和防腐技术措施。为了确保该井固井质量,进行了技术难点分析,研究开发了抗高温前置液和胶乳水泥浆体系。通过热稳定性、稠化时间、强度发展、高温失水、中停模拟等一系列室内实验研究和固井工艺参数优化设计,全部采用国产油井水泥、外掺料和外加剂成功完成了长深5井生产套管固井施工作业。外加剂成本仅相当于进口产品的三分之一,固井质量合格段100%,优质段96.46%,为松辽盆地深层高温天然气井固井技术国产化提供了可靠途径。
2007, 29(5): 98-101.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.027
摘要:
低效气田开发中套管的经济可靠性选择是降低开发成本的有效措施之一。通过API长圆螺纹套管的适用性评价试验明确了影响螺纹密封性能的主要因素;结合低效气田苏里格的实际工况和主流井身结构,依据套管历史实物试验数据统计结果,采用可靠性分析方法确定了套管柱设计的安全系数,校核了载荷变异性对套管柱可靠性的影响,成功设计了2套管柱方案:?139.7mm×7.72/9.17 mm N80/J55 LC+CATTS101特殊螺纹脂复合套管柱和?139.7 mm×9.17 mm N80 LC+CATTS101特殊螺纹脂套管柱;套管螺纹参数按紧密距、螺距控制,接箍不圆度控制在0.7%以下,用最佳~最大扭矩上扣,过盈圈数不少于1.70圈;采用CATTS101螺纹脂上扣,涂抹均匀、适量;依据影响套管适用性的各种因素制定了套管订货补充技术条件和现场操作规范。在油田现场推广应用160多口井,运行良好,取得显著的经济效益。
低效气田开发中套管的经济可靠性选择是降低开发成本的有效措施之一。通过API长圆螺纹套管的适用性评价试验明确了影响螺纹密封性能的主要因素;结合低效气田苏里格的实际工况和主流井身结构,依据套管历史实物试验数据统计结果,采用可靠性分析方法确定了套管柱设计的安全系数,校核了载荷变异性对套管柱可靠性的影响,成功设计了2套管柱方案:?139.7mm×7.72/9.17 mm N80/J55 LC+CATTS101特殊螺纹脂复合套管柱和?139.7 mm×9.17 mm N80 LC+CATTS101特殊螺纹脂套管柱;套管螺纹参数按紧密距、螺距控制,接箍不圆度控制在0.7%以下,用最佳~最大扭矩上扣,过盈圈数不少于1.70圈;采用CATTS101螺纹脂上扣,涂抹均匀、适量;依据影响套管适用性的各种因素制定了套管订货补充技术条件和现场操作规范。在油田现场推广应用160多口井,运行良好,取得显著的经济效益。
2007, 29(5): 102-104.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.028
摘要:
克拉2气田是"西气东输"的主力气田,由于该气田属于异常高压气田,为规避风险,不能将压力计下入产层中部进行测试。为了监测克拉2气田的生产动态,通过在克拉2气田引入高精度电子压力计进行井口测试,利用平均温度和平均压力法将井口测试参数折算至产层中深参数,进而进行压力恢复试井解释、产能试井解释和井口气体漏失监测。研究结果表明,该方法能适应克拉2气田异常高压环境,利用测试结果及其解释可以进行产能计算,为气田稳产提供产能评价;对高压高产气井进行漏气监测,能够检测出漏气的具体位置,提高了克拉2气田的动态监测水平。
克拉2气田是"西气东输"的主力气田,由于该气田属于异常高压气田,为规避风险,不能将压力计下入产层中部进行测试。为了监测克拉2气田的生产动态,通过在克拉2气田引入高精度电子压力计进行井口测试,利用平均温度和平均压力法将井口测试参数折算至产层中深参数,进而进行压力恢复试井解释、产能试井解释和井口气体漏失监测。研究结果表明,该方法能适应克拉2气田异常高压环境,利用测试结果及其解释可以进行产能计算,为气田稳产提供产能评价;对高压高产气井进行漏气监测,能够检测出漏气的具体位置,提高了克拉2气田的动态监测水平。
2007, 29(5): 105-106.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.029
摘要:
复合射孔将射孔和高能气体压裂联合作业,具有穿入深度大、产生的裂隙多、近井地带的渗流面积大大增加的优点。为此,从复合射孔理论依据出发,分析研究了王541地区应用复合射孔技术的可行性,认为该区块E3s中储层石英含量高,且孔喉均质性好,在该地区应用复合射孔技术有利于保障孔眼孔喉及压裂裂缝的稳定性。通过分析比较常规射孔和复合射孔的应用效果,发现只要区块选择得当,复合射孔技术具有较高的推广应用价值。
复合射孔将射孔和高能气体压裂联合作业,具有穿入深度大、产生的裂隙多、近井地带的渗流面积大大增加的优点。为此,从复合射孔理论依据出发,分析研究了王541地区应用复合射孔技术的可行性,认为该区块E3s中储层石英含量高,且孔喉均质性好,在该地区应用复合射孔技术有利于保障孔眼孔喉及压裂裂缝的稳定性。通过分析比较常规射孔和复合射孔的应用效果,发现只要区块选择得当,复合射孔技术具有较高的推广应用价值。
2007, 29(5): 107-110.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.030
摘要:
套管腐蚀问题严重制约着中原油田的发展。通过套管腐蚀调查与腐蚀机理研究发现,中原油田注水井套管普遍存在严重内腐蚀,SRB细菌是腐蚀的主要影响因素。油井套管内腐蚀较轻,其中HCO3-在油井套管内腐蚀因素中占主要地位。针对造成套管内外腐蚀的主要原因,研究了套管内腐蚀控制技术。对于油井套管内腐蚀,研制了GHJ高效油井缓蚀剂及固体缓蚀剂;对于注水井套管内腐蚀,研究了高pH值注入水定期洗井技术与环空保护液XHK-1、XHK-2。现场应用证明,套管腐蚀控制技术有效地减缓了油水井腐蚀速度,改善了油水井井况,取得了明显的社会和经济效益。
套管腐蚀问题严重制约着中原油田的发展。通过套管腐蚀调查与腐蚀机理研究发现,中原油田注水井套管普遍存在严重内腐蚀,SRB细菌是腐蚀的主要影响因素。油井套管内腐蚀较轻,其中HCO3-在油井套管内腐蚀因素中占主要地位。针对造成套管内外腐蚀的主要原因,研究了套管内腐蚀控制技术。对于油井套管内腐蚀,研制了GHJ高效油井缓蚀剂及固体缓蚀剂;对于注水井套管内腐蚀,研究了高pH值注入水定期洗井技术与环空保护液XHK-1、XHK-2。现场应用证明,套管腐蚀控制技术有效地减缓了油水井腐蚀速度,改善了油水井井况,取得了明显的社会和经济效益。
2007, 29(5): 111-116.
doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2007.05.031
摘要:
在深斜井大修作业中,为了适应海上修井机作业能力的需要,需要处理井下永久式封隔器。采用磨铣方式处理难度大、周期长、费用高,因此通常采取套铣方式,仅将可钻式永久性封隔器卡瓦及密封套铣掉,再打捞回收或下推至人工井底,直至不妨碍下一步作业。从作业井实际情况出发,针对深斜井永久式封隔器,采用了两种不同动力驱动方式进行套铣处理:一种是地面转盘驱动,井下全部钻具都处于旋转状态,全程摩阻及扭矩大,可以施加较大钻压;另一种为井下马达驱动,即只有马达以下钻具旋转,而马达以上钻具不转,从而降低摩阻,但施加钻压较小,否则容易引起马达失速,所以对马达性能要求较高。通过套铣风险对比分析,分别对两种套铣钻具与参数进行了优化,提出了套铣成功与否的判断依据,为现场应用提供了借鉴。
在深斜井大修作业中,为了适应海上修井机作业能力的需要,需要处理井下永久式封隔器。采用磨铣方式处理难度大、周期长、费用高,因此通常采取套铣方式,仅将可钻式永久性封隔器卡瓦及密封套铣掉,再打捞回收或下推至人工井底,直至不妨碍下一步作业。从作业井实际情况出发,针对深斜井永久式封隔器,采用了两种不同动力驱动方式进行套铣处理:一种是地面转盘驱动,井下全部钻具都处于旋转状态,全程摩阻及扭矩大,可以施加较大钻压;另一种为井下马达驱动,即只有马达以下钻具旋转,而马达以上钻具不转,从而降低摩阻,但施加钻压较小,否则容易引起马达失速,所以对马达性能要求较高。通过套铣风险对比分析,分别对两种套铣钻具与参数进行了优化,提出了套铣成功与否的判断依据,为现场应用提供了借鉴。
