E-mail Alert2010年 32卷 第4期
2010, 32(4): 1-4.
摘要:
气体钻井中气体携岩冲蚀钻杆是引起钻杆快速失效的主要原因之一。基于此，文中采用计算流体动力学（CFD）方法建立了圆形规则井眼、钻杆居中情况下的高速气体携岩冲蚀钻杆的两相流模型。通过对环空气体流场、钻杆表面冲蚀速度和岩屑颗粒对钻杆的冲蚀过程及其运动轨迹的分析后发现，与钻杆接头斜坡碰撞的岩屑颗粒对钻杆有冲蚀作用，最大冲蚀速度发生在钻杆接头斜坡面上，其次在公接头以上0.2~1.8 m长度范围内的钻杆本体表面上。这些区域可能形成严重的冲蚀坑，也可能出现微裂纹，在受到钻井过程中的弯、扭、拉等动载荷联合作用下可能发生裂纹扩展、失效现象。
气体钻井中气体携岩冲蚀钻杆是引起钻杆快速失效的主要原因之一。基于此，文中采用计算流体动力学（CFD）方法建立了圆形规则井眼、钻杆居中情况下的高速气体携岩冲蚀钻杆的两相流模型。通过对环空气体流场、钻杆表面冲蚀速度和岩屑颗粒对钻杆的冲蚀过程及其运动轨迹的分析后发现，与钻杆接头斜坡碰撞的岩屑颗粒对钻杆有冲蚀作用，最大冲蚀速度发生在钻杆接头斜坡面上，其次在公接头以上0.2~1.8 m长度范围内的钻杆本体表面上。这些区域可能形成严重的冲蚀坑，也可能出现微裂纹，在受到钻井过程中的弯、扭、拉等动载荷联合作用下可能发生裂纹扩展、失效现象。
2010, 32(4): 5-7.
摘要:
针对塔里木油田山前高陡构造钻井施工难度大、事故复杂时效高、钻井速度缓慢等问题，开展了以垂直钻井、优质高效PDC钻头、复合盐层钻井技术等为主要内容的先进技术的应用。以东秋6井为例，从山前高陡构造复杂井钻井关键技术、钻井施工过程等方面进行了论述。应用结果表明，这些技术很好地解决了塔里木山前高陡构造的高速、高效、安全钻进问题。关键词：山前高陡构造；垂直钻井；研磨性；PDC钻头；复合盐层
针对塔里木油田山前高陡构造钻井施工难度大、事故复杂时效高、钻井速度缓慢等问题，开展了以垂直钻井、优质高效PDC钻头、复合盐层钻井技术等为主要内容的先进技术的应用。以东秋6井为例，从山前高陡构造复杂井钻井关键技术、钻井施工过程等方面进行了论述。应用结果表明，这些技术很好地解决了塔里木山前高陡构造的高速、高效、安全钻进问题。关键词：山前高陡构造；垂直钻井；研磨性；PDC钻头；复合盐层
2010, 32(4): 8-11.
摘要:
传统的地质导向方法仅利用钻井过程中得到的实时地质数据，忽略了前期地震勘探中得到的地层信息。提出并实现了一种运行在Windows操作系统下的基于地震数据体的水平井实时导向系统。该系统在导向过程中同步采集、处理、传输井场的LWD/ MWD数据，综合录井等随钻数据，同时将井眼轨迹、综合录井曲线、电测曲线实时投射到地震剖面上，实现实时钻井地震数据体模拟。这些叠加实时曲线的地震剖面给钻井人员提供钻头当前位置以及钻头周围空间的地层信息，为钻头钻探方向提供了决策参考。这种导向模式首次将地震数据的岩层地球物理信息用于水平井导向定位，弥补了地质导向的不足。该方法已在水平井开采中得到应用，有效地提高了钻井效率。
传统的地质导向方法仅利用钻井过程中得到的实时地质数据，忽略了前期地震勘探中得到的地层信息。提出并实现了一种运行在Windows操作系统下的基于地震数据体的水平井实时导向系统。该系统在导向过程中同步采集、处理、传输井场的LWD/ MWD数据，综合录井等随钻数据，同时将井眼轨迹、综合录井曲线、电测曲线实时投射到地震剖面上，实现实时钻井地震数据体模拟。这些叠加实时曲线的地震剖面给钻井人员提供钻头当前位置以及钻头周围空间的地层信息，为钻头钻探方向提供了决策参考。这种导向模式首次将地震数据的岩层地球物理信息用于水平井导向定位，弥补了地质导向的不足。该方法已在水平井开采中得到应用，有效地提高了钻井效率。
2010, 32(4): 12-15.
摘要:
采用气体钻井能够大幅度提高机械钻速，有利于勘探发现，但是由于气体钻井过程中出现了诸多的复杂情况和事故，导致缩短钻井周期的效果不明显，不能充分发挥气体钻井的作用。针对影响大庆深层气体钻井质量的地质和工程因素进行了分析，建立了气体钻井地层出水的预测方法和适合大庆深层的井壁稳定判别值，开发出地面监测系统，完善了相关技术措施，在现场实际应用中取得了较好的效果，对大庆油田气体钻井设计以及气体钻井技术的推广应用具有重要的意义。
采用气体钻井能够大幅度提高机械钻速，有利于勘探发现，但是由于气体钻井过程中出现了诸多的复杂情况和事故，导致缩短钻井周期的效果不明显，不能充分发挥气体钻井的作用。针对影响大庆深层气体钻井质量的地质和工程因素进行了分析，建立了气体钻井地层出水的预测方法和适合大庆深层的井壁稳定判别值，开发出地面监测系统，完善了相关技术措施，在现场实际应用中取得了较好的效果，对大庆油田气体钻井设计以及气体钻井技术的推广应用具有重要的意义。
2010, 32(4): 16-21.
摘要:
目前的测斜计算方法将整个测段假设为某一种确定性质的曲线线段，而实际测段内井眼轨迹形状是未知的，因此计算得到的井眼轨迹与真实井眼轨迹间必然存在误差。为了分析测段选择对井眼轨迹拟合精度的影响，结合现场实际测斜数据，使用曲率半径法，对选择不同测段长度和选择不同测段位置2种情况下轨迹进行拟合，拟合结果表明，选择的测段长度不同时拟合的轨迹存在差异，选择的测段位置不同时拟合的轨迹亦存在差异。分析认为测段内钻进方式的频繁转换是导致该种误差的原因，提出了4种可以减小该类误差的测斜方法，并就其可实现性和存在的问题进行了探讨，以期通过精确测量、计算来实现井眼轨迹的精确定位。这对定向井精确中靶、丛式井防碰具有一定指导意义。
目前的测斜计算方法将整个测段假设为某一种确定性质的曲线线段，而实际测段内井眼轨迹形状是未知的，因此计算得到的井眼轨迹与真实井眼轨迹间必然存在误差。为了分析测段选择对井眼轨迹拟合精度的影响，结合现场实际测斜数据，使用曲率半径法，对选择不同测段长度和选择不同测段位置2种情况下轨迹进行拟合，拟合结果表明，选择的测段长度不同时拟合的轨迹存在差异，选择的测段位置不同时拟合的轨迹亦存在差异。分析认为测段内钻进方式的频繁转换是导致该种误差的原因，提出了4种可以减小该类误差的测斜方法，并就其可实现性和存在的问题进行了探讨，以期通过精确测量、计算来实现井眼轨迹的精确定位。这对定向井精确中靶、丛式井防碰具有一定指导意义。
2010, 32(4): 22-25.
摘要:
针对准噶尔盆地陆东地区石炭系火山岩储层地层压力复杂、井漏严重、二叠系和石炭系岩石强度高、钻速慢，钻探火山岩的储层保护难度大等主要技术难点，从陆东地区地质资料分析、基础理论研究和现场参数统计入手，结合室内实验和模拟数据，并与国内外成熟的钻、完井技术整合配套，开展了地层压力评价与井身结构优化研究，尝试应用防漏堵漏新工艺和新材料，进行PDC钻头和欠平衡钻井技术现场试验，制定了相应的火山岩储层保护技术措施和低压易漏地层固井工艺方案。通过多项技术攻关和现场试验，取得了可喜的钻探效果，为陆东地区裂缝性火山岩气藏勘探开发提供了技术保障。
针对准噶尔盆地陆东地区石炭系火山岩储层地层压力复杂、井漏严重、二叠系和石炭系岩石强度高、钻速慢，钻探火山岩的储层保护难度大等主要技术难点，从陆东地区地质资料分析、基础理论研究和现场参数统计入手，结合室内实验和模拟数据，并与国内外成熟的钻、完井技术整合配套，开展了地层压力评价与井身结构优化研究，尝试应用防漏堵漏新工艺和新材料，进行PDC钻头和欠平衡钻井技术现场试验，制定了相应的火山岩储层保护技术措施和低压易漏地层固井工艺方案。通过多项技术攻关和现场试验，取得了可喜的钻探效果，为陆东地区裂缝性火山岩气藏勘探开发提供了技术保障。
2010, 32(4): 26-29.
摘要:
河50丛式井组原有42口定向斜井，为挖掘剩余原油潜力，重新布加密调整井35口。针对现实存在的难题，为保证固井质量，选择了增强低密度泡沫水泥浆体系、漂珠微硅低密度水泥浆体系、低失水微膨胀增韧水泥浆体系、滤饼固化成凝饼技术和全橡胶式管外封隔器。目前已在河50断块施工30口井，上部全部采用低密度水泥浆体系，油层全部采用低失水微膨胀增韧水泥浆体系，水泥返至井口，水泥浆封固段2065~3125 m，实现了全井封固，没有发生漏失现象。变密度测井显示，固井合格率100%，优质率79%，相比于相邻区块调整井，固井质量优质率提高12%。
河50丛式井组原有42口定向斜井，为挖掘剩余原油潜力，重新布加密调整井35口。针对现实存在的难题，为保证固井质量，选择了增强低密度泡沫水泥浆体系、漂珠微硅低密度水泥浆体系、低失水微膨胀增韧水泥浆体系、滤饼固化成凝饼技术和全橡胶式管外封隔器。目前已在河50断块施工30口井，上部全部采用低密度水泥浆体系，油层全部采用低失水微膨胀增韧水泥浆体系，水泥返至井口，水泥浆封固段2065~3125 m，实现了全井封固，没有发生漏失现象。变密度测井显示，固井合格率100%，优质率79%，相比于相邻区块调整井，固井质量优质率提高12%。
2010, 32(4): 30-32.
摘要:
PDC钻头受其切削齿材料性能的制约，其应用空间和技术优势的发挥遇到了极大的挑战，急需研制一套试验装置来检测PDC作为切削齿在受力与旋转并伴有无规律振动、冲击状态下，钻凿岩石所具有的工程特性。在详细叙述PDC钻凿特性试验装置功能与整体结构设计方案的基础上，简要介绍了样机研制的过程、主要技术参数精度检测试验结果、技术性能及其创新点。研究结果为高效能PDC钻头的研制和性能检测提供了借鉴。
PDC钻头受其切削齿材料性能的制约，其应用空间和技术优势的发挥遇到了极大的挑战，急需研制一套试验装置来检测PDC作为切削齿在受力与旋转并伴有无规律振动、冲击状态下，钻凿岩石所具有的工程特性。在详细叙述PDC钻凿特性试验装置功能与整体结构设计方案的基础上，简要介绍了样机研制的过程、主要技术参数精度检测试验结果、技术性能及其创新点。研究结果为高效能PDC钻头的研制和性能检测提供了借鉴。
2010, 32(4): 33-36.
摘要:
Rabaa-1井是也门71区块的一口重点探井，该井在四开 216 mm井眼中完下 177.8 mm尾管固井过程中发生了“插旗杆”事故。根据井下实际情况，SIPC也门分公司制定了切实可行的技术方案和措施，经过14 d的套铣、倒扣处理，顺利起出了包括送入工具在内的193.4 m落鱼。对事故原因进行了分析，提出了预防措施。“插旗杆”事故的成功处理，不仅挽救了一口海外高产油气井，而且也对今后也门地区尾管固井施工提供了重要借鉴。
Rabaa-1井是也门71区块的一口重点探井，该井在四开 216 mm井眼中完下 177.8 mm尾管固井过程中发生了“插旗杆”事故。根据井下实际情况，SIPC也门分公司制定了切实可行的技术方案和措施，经过14 d的套铣、倒扣处理，顺利起出了包括送入工具在内的193.4 m落鱼。对事故原因进行了分析，提出了预防措施。“插旗杆”事故的成功处理，不仅挽救了一口海外高产油气井，而且也对今后也门地区尾管固井施工提供了重要借鉴。
2010, 32(4): 37-40.
摘要:
固井水泥环厚度是否合理关系到注水泥施工效率和固井质量，同时后期水泥环的力学性能也将会影响到层间的长期有效封隔，因此有必要研究水泥环厚度及力学参数对其应力的影响规律，分析水泥环的厚度敏感性，优化水泥环力学参数。借助弹性力学理论，对水泥环的应力状态进行了分析研究。研究结果表明，内壁处周向应力最大，是其危险应力；最大周向应力随水泥环厚度增大将减小，但其梯度在水泥环厚度小于25.4 mm时较大，之后随水泥环厚度增大，最大周向应力梯度逐渐减小直至几乎不变。对于厚度一定的水泥环，其弹性模量越大，周向应力越大；泊松比越大，周向应力越小。该研究结果对水泥环厚度及水泥浆配方的优选有一定的指导意义。
固井水泥环厚度是否合理关系到注水泥施工效率和固井质量，同时后期水泥环的力学性能也将会影响到层间的长期有效封隔，因此有必要研究水泥环厚度及力学参数对其应力的影响规律，分析水泥环的厚度敏感性，优化水泥环力学参数。借助弹性力学理论，对水泥环的应力状态进行了分析研究。研究结果表明，内壁处周向应力最大，是其危险应力；最大周向应力随水泥环厚度增大将减小，但其梯度在水泥环厚度小于25.4 mm时较大，之后随水泥环厚度增大，最大周向应力梯度逐渐减小直至几乎不变。对于厚度一定的水泥环，其弹性模量越大，周向应力越大；泊松比越大，周向应力越小。该研究结果对水泥环厚度及水泥浆配方的优选有一定的指导意义。
2010, 32(4): 41-45.
摘要:
由于储层多孔介质界面现象的存在，采用类似干气的传统物质平衡方法来计算凝析气藏的储量并预测其产量必然与实际的储量和产量存在差异。基于相平衡计算模型建立了考虑吸附和毛管压力影响的凝析气藏物质平衡方程，利用该方程可以准确计算凝析气藏的储量并预测其产量。将该方法运用于实际凝析气藏中，结果表明该方法所计算的储量和预测的产量均小于传统物质平衡方法和不考虑吸附和毛管压力影响的物质平衡方法所计算的结果，且与现场实际结果更为匹配。该研究对于凝析气藏的开发具有指导意义。
由于储层多孔介质界面现象的存在，采用类似干气的传统物质平衡方法来计算凝析气藏的储量并预测其产量必然与实际的储量和产量存在差异。基于相平衡计算模型建立了考虑吸附和毛管压力影响的凝析气藏物质平衡方程，利用该方程可以准确计算凝析气藏的储量并预测其产量。将该方法运用于实际凝析气藏中，结果表明该方法所计算的储量和预测的产量均小于传统物质平衡方法和不考虑吸附和毛管压力影响的物质平衡方法所计算的结果，且与现场实际结果更为匹配。该研究对于凝析气藏的开发具有指导意义。
2010, 32(4): 46-50.
摘要:
为苏里格气田探索低渗透气藏提高单井产量和采收率的新途径，通过对国内外目前应用的水平井压裂技术进行调研，提出在苏里格气田应用裸眼完井多级分段压裂技术，并在苏平36-6-23井进行了探索性试验。施工后该井实现了水平井裸眼分段压裂合层排液，测试无阻流量101.4764×104 m3/d，成为历年来苏里格气田第1口无阻流量逾越百万方的水平井，为苏里格气田水平井开发提供一种可靠的完井工艺和增产措施。
为苏里格气田探索低渗透气藏提高单井产量和采收率的新途径，通过对国内外目前应用的水平井压裂技术进行调研，提出在苏里格气田应用裸眼完井多级分段压裂技术，并在苏平36-6-23井进行了探索性试验。施工后该井实现了水平井裸眼分段压裂合层排液，测试无阻流量101.4764×104 m3/d，成为历年来苏里格气田第1口无阻流量逾越百万方的水平井，为苏里格气田水平井开发提供一种可靠的完井工艺和增产措施。
2010, 32(4): 51-53.
摘要:
针对苏里格气田现有的分层压裂工艺在薄而多气层段井有效开发上存在的局限性，长庆油田通过与斯伦贝谢公司合作在桃X井开展了国内第1口TAP完井多级分层压裂试验。该技术打破了常规套管射孔、油管连入分层工具完成3~4层的多层压裂的工艺思路，提出了将多个针对不同产层的TAP阀体与套管入井，一起固井，然后通过套管注入进行多层改造的一种完井分层改造工艺理念，其最大优势在于改造层数最高可达40级，可最大限度地增大储层纵向动用程度，同时可减少多层射孔费用，有效降低整井射孔费用。2009年该技术在长庆油田成功实施，取得了很好的效果，为国内低压、低产、多层系气田开采提供了一定的借鉴。
针对苏里格气田现有的分层压裂工艺在薄而多气层段井有效开发上存在的局限性，长庆油田通过与斯伦贝谢公司合作在桃X井开展了国内第1口TAP完井多级分层压裂试验。该技术打破了常规套管射孔、油管连入分层工具完成3~4层的多层压裂的工艺思路，提出了将多个针对不同产层的TAP阀体与套管入井，一起固井，然后通过套管注入进行多层改造的一种完井分层改造工艺理念，其最大优势在于改造层数最高可达40级，可最大限度地增大储层纵向动用程度，同时可减少多层射孔费用，有效降低整井射孔费用。2009年该技术在长庆油田成功实施，取得了很好的效果，为国内低压、低产、多层系气田开采提供了一定的借鉴。
2010, 32(4): 54-56.
摘要:
针对鄂尔多斯盆地胡尖山油田油层复杂、水力压裂措施效果不理想的问题，在统计分析胡尖山油田117井次水力压裂历史数据的基础上，利用灰色关联分析方法研究了各因素对措施效果的影响权重，并运用多元二次非线性回归方法建立了胡尖山油田水力压裂措施效果预测模型。经实际应用得出该模型对建模所用样本点的符合率为90.8%，对储层类型的新压裂井的措施效果预测符合率为84.8%，具有较强的针对性和精确性，可为该油区水力压裂优化设计提供指导。
针对鄂尔多斯盆地胡尖山油田油层复杂、水力压裂措施效果不理想的问题，在统计分析胡尖山油田117井次水力压裂历史数据的基础上，利用灰色关联分析方法研究了各因素对措施效果的影响权重，并运用多元二次非线性回归方法建立了胡尖山油田水力压裂措施效果预测模型。经实际应用得出该模型对建模所用样本点的符合率为90.8%，对储层类型的新压裂井的措施效果预测符合率为84.8%，具有较强的针对性和精确性，可为该油区水力压裂优化设计提供指导。
2010, 32(4): 57-60.
摘要:
针对酸压后蚓孔区影响油井产能问题，将酸压井的酸蚀蚓孔区考虑为双重介质系统，导出酸压井蚓孔区渗流模型。将蚓孔区双重介质渗流数学模型结合裂缝流动模型、地层线性流模型以及地层拟径向流模型求得各流动阶段井底压力解，从而建立了考虑蚓孔影响的酸压井产能公式。对各个渗流阶段无因次时间与无因次导流能力的分析结果表明，蚓孔区对低渗透油藏的酸压产能影响明显。研究结果为合理预测酸压井产能提供了一条可行途径。
针对酸压后蚓孔区影响油井产能问题，将酸压井的酸蚀蚓孔区考虑为双重介质系统，导出酸压井蚓孔区渗流模型。将蚓孔区双重介质渗流数学模型结合裂缝流动模型、地层线性流模型以及地层拟径向流模型求得各流动阶段井底压力解，从而建立了考虑蚓孔影响的酸压井产能公式。对各个渗流阶段无因次时间与无因次导流能力的分析结果表明，蚓孔区对低渗透油藏的酸压产能影响明显。研究结果为合理预测酸压井产能提供了一条可行途径。
2010, 32(4): 61-63.
摘要:
吐哈油田底水油藏已进入中高含水开发期，前期抑锥技术虽然取得了一定效果，但由于技术自身原因无法推广应用，为此提出了电泵+喷射泵油水分采技术思路，利用电泵对水层进行强采消锥，并为喷射泵提供高压动力液，吸入油层流体并举升至地面。通过2年的技术攻关和现场试验，该技术已经成熟，满足了提高底水油藏技术可采储量和油水比灵活控制以及生产测试的要求，取得了良好的应用效果。
吐哈油田底水油藏已进入中高含水开发期，前期抑锥技术虽然取得了一定效果，但由于技术自身原因无法推广应用，为此提出了电泵+喷射泵油水分采技术思路，利用电泵对水层进行强采消锥，并为喷射泵提供高压动力液，吸入油层流体并举升至地面。通过2年的技术攻关和现场试验，该技术已经成熟，满足了提高底水油藏技术可采储量和油水比灵活控制以及生产测试的要求，取得了良好的应用效果。
2010, 32(4): 64-66.
摘要:
针对内蒙古海拉尔区块储层特点，采用了射孔+压裂+水力泵快速返排求产一体化工艺。在优选射孔方式的同时，研制了与该工艺管柱配套使用的压裂用水力喷射泵，传压托砂皮碗，优选了适合该工艺的大通径压裂封隔器。该工艺集大孔径深穿透射孔技术、压裂改造技术和水力泵深抽强排技术的优点为一体，特别适用于海拉尔区块自然产能低需要压裂改造后及时、快速、连续大量排液的油层。现场应用表明该工艺操作方便、施工周期短，是一套完整高效、有利于保护油气层并准确获取地层真实产能的新技术，满足了生产要求。
针对内蒙古海拉尔区块储层特点，采用了射孔+压裂+水力泵快速返排求产一体化工艺。在优选射孔方式的同时，研制了与该工艺管柱配套使用的压裂用水力喷射泵，传压托砂皮碗，优选了适合该工艺的大通径压裂封隔器。该工艺集大孔径深穿透射孔技术、压裂改造技术和水力泵深抽强排技术的优点为一体，特别适用于海拉尔区块自然产能低需要压裂改造后及时、快速、连续大量排液的油层。现场应用表明该工艺操作方便、施工周期短，是一套完整高效、有利于保护油气层并准确获取地层真实产能的新技术，满足了生产要求。
2010, 32(4): 67-69.
摘要:
以新单体XA-1、丙烯酸和丙烯酰胺为原料合成了三元共聚物，考察了单体比例、引发剂用量、反应温度对共聚物防垢性能的影响，并评价了聚合物的防垢性能。结果表明，合成反应的最优条件是：单体XA-1的质量占单体总质量的60%，丙烯酸占30%，丙烯酰胺占10%，引发剂用量为单体质量的0.4%，反应温度为70 ℃，反应时间为6 h。在此条件下合成的共聚物，加量为12 mg/L时，对硫酸钡垢的防垢率为94.8%。温度升高，矿化度较高，聚合物防垢率降低。
以新单体XA-1、丙烯酸和丙烯酰胺为原料合成了三元共聚物，考察了单体比例、引发剂用量、反应温度对共聚物防垢性能的影响，并评价了聚合物的防垢性能。结果表明，合成反应的最优条件是：单体XA-1的质量占单体总质量的60%，丙烯酸占30%，丙烯酰胺占10%，引发剂用量为单体质量的0.4%，反应温度为70 ℃，反应时间为6 h。在此条件下合成的共聚物，加量为12 mg/L时，对硫酸钡垢的防垢率为94.8%。温度升高，矿化度较高，聚合物防垢率降低。
2010, 32(4): 70-73.
摘要:
泡排施工时，现有的泡排剂大多数产生的泡沫含水率较高，携液量也较大，不能很好地适用于苏里格低压低产积液井。针对苏里格气田低压低产井井筒积液的实际情况，研制出一种新型低分子泡排剂，并采用Ross-Miles法和搅拌法在实验室对该泡排剂进行泡沫性能评价，同时在同等实验条件下与不同泡排剂携液过程中的泡沫含水率进行了比较，在苏里格部分气井进行了泡沫排水现场评价。研究表明，该新型低分子泡排剂泡沫含水率低，能有效控制携液量，降低井筒压力梯度，可满足苏里格气田低压低产气井的泡排作业要求。
泡排施工时，现有的泡排剂大多数产生的泡沫含水率较高，携液量也较大，不能很好地适用于苏里格低压低产积液井。针对苏里格气田低压低产井井筒积液的实际情况，研制出一种新型低分子泡排剂，并采用Ross-Miles法和搅拌法在实验室对该泡排剂进行泡沫性能评价，同时在同等实验条件下与不同泡排剂携液过程中的泡沫含水率进行了比较，在苏里格部分气井进行了泡沫排水现场评价。研究表明，该新型低分子泡排剂泡沫含水率低，能有效控制携液量，降低井筒压力梯度，可满足苏里格气田低压低产气井的泡排作业要求。
2010, 32(4): 74-77.
摘要:
针对国内低渗透油田注采过程中注水压力高、配注不足等问题，研究应用了水基纳米聚硅减阻增注技术，该技术通过将合成的水基纳米减阻增注材料，以合适的方法注入油层来降低渗流阻力，提高配水量，阐述了纳米聚硅材料在油田注水井中的降压增注应用机理、岩心室内试验、选井原则、并对注清水及污水的现场效果进行了分析，通过应用分析可知，该技术显著地提高了注水井的注水量、降低了注水压力，为纳米聚硅材料的工业化转化与规模化推广应用打下了基础。
针对国内低渗透油田注采过程中注水压力高、配注不足等问题，研究应用了水基纳米聚硅减阻增注技术，该技术通过将合成的水基纳米减阻增注材料，以合适的方法注入油层来降低渗流阻力，提高配水量，阐述了纳米聚硅材料在油田注水井中的降压增注应用机理、岩心室内试验、选井原则、并对注清水及污水的现场效果进行了分析，通过应用分析可知，该技术显著地提高了注水井的注水量、降低了注水压力，为纳米聚硅材料的工业化转化与规模化推广应用打下了基础。
2010, 32(4): 78-80.
摘要:
针对低渗、特低渗油藏注水井注水困难的问题，选用经化学改性、表面含有可与硅羟基结合的有机官能团的纳米聚硅材料，通过室内工艺评价及现场工艺应用，取得了单井视吸水指数平均增加593.37%、增注2359.3 m3的良好降压增注效果。
针对低渗、特低渗油藏注水井注水困难的问题，选用经化学改性、表面含有可与硅羟基结合的有机官能团的纳米聚硅材料，通过室内工艺评价及现场工艺应用，取得了单井视吸水指数平均增加593.37%、增注2359.3 m3的良好降压增注效果。
2010, 32(4): 81-85.
摘要:
为了优质、快速、低成本地完成羽状水平井钻井作业，最大限度地提高羽状水平井单井产量，需要进行钻前井位优选及井身结构优化设计研究。结合沁水盆地南部地区地质特征，分析了影响羽状水平井单井产量的地质因素，指出了断层、陷落柱等破碎地层对煤层气开发和钻井工程的影响；同时，对羽状水平井的主要井身结构参数进行了数模优化，得到了2主支6分支井型的最优井身结构：主支夹角12~18°，主分支夹角39~50°，分支间距150 m，水平段进尺4500~5000 m。研究结果已在沁南煤层气开发中应用并取得较好的效果。
为了优质、快速、低成本地完成羽状水平井钻井作业，最大限度地提高羽状水平井单井产量，需要进行钻前井位优选及井身结构优化设计研究。结合沁水盆地南部地区地质特征，分析了影响羽状水平井单井产量的地质因素，指出了断层、陷落柱等破碎地层对煤层气开发和钻井工程的影响；同时，对羽状水平井的主要井身结构参数进行了数模优化，得到了2主支6分支井型的最优井身结构：主支夹角12~18°，主分支夹角39~50°，分支间距150 m，水平段进尺4500~5000 m。研究结果已在沁南煤层气开发中应用并取得较好的效果。
2010, 32(4): 86-90.
摘要:
为了提高煤层气的钻遇率、减少井下复杂事故，开展煤层气羽状水平井井眼轨迹控制技术研究至关重要。通过分析煤层气产出机理和羽状水平井技术特点，给出了羽状井井眼轨迹控制综合分析流程图及常用的控制方法，详细介绍了随钻电阻率、自然伽马测井等测井响应井眼轨迹综合控制技术及不同地层倾角煤储层井眼轨迹实施跟踪预测控制技术。研究结果表明：准确掌握煤储层物性参数、地层倾角及顶底板岩性等是实现井眼轨迹有效控制的基础和关键，在钻进过程中通过实时跟踪和分析钻井参数，并结合随钻电阻率、自然伽马测井及综合录井信息等对井眼轨迹进行实时监测和调整，可有效控制钻头在目标层中最佳层位延伸钻进，从而可确保煤储层钻遇率及减少井下复杂事故发生。
为了提高煤层气的钻遇率、减少井下复杂事故，开展煤层气羽状水平井井眼轨迹控制技术研究至关重要。通过分析煤层气产出机理和羽状水平井技术特点，给出了羽状井井眼轨迹控制综合分析流程图及常用的控制方法，详细介绍了随钻电阻率、自然伽马测井等测井响应井眼轨迹综合控制技术及不同地层倾角煤储层井眼轨迹实施跟踪预测控制技术。研究结果表明：准确掌握煤储层物性参数、地层倾角及顶底板岩性等是实现井眼轨迹有效控制的基础和关键，在钻进过程中通过实时跟踪和分析钻井参数，并结合随钻电阻率、自然伽马测井及综合录井信息等对井眼轨迹进行实时监测和调整，可有效控制钻头在目标层中最佳层位延伸钻进，从而可确保煤储层钻遇率及减少井下复杂事故发生。
2010, 32(4): 91-95.
摘要:
国内高陡构造煤层气资源丰富、分布较广，开发潜力巨大。针对高陡构造煤储层特点，提出了一种适合开发高陡构造煤层气的U型井钻完井技术，并结合霍林河盆地低煤阶煤层气地质特征，给出了配套的U型井钻完井技术、欠平衡钻井工艺及地面采气技术。结果表明：U型井钻采技术充分利用了直井和定向井的技术优势，可结合煤储层地质特性，利用流体势能原理实现煤层的排水降压采气；采用充气欠平衡钻井技术，通过合理优化注气排量、注气压力和钻井液排量等，可有效保护煤储层，减少储层污染；采用组合U型井钻采技术，可实现多口U型井共用一口直井进行排采，从而节约地面资源，发挥一井多用的作用。
国内高陡构造煤层气资源丰富、分布较广，开发潜力巨大。针对高陡构造煤储层特点，提出了一种适合开发高陡构造煤层气的U型井钻完井技术，并结合霍林河盆地低煤阶煤层气地质特征，给出了配套的U型井钻完井技术、欠平衡钻井工艺及地面采气技术。结果表明：U型井钻采技术充分利用了直井和定向井的技术优势，可结合煤储层地质特性，利用流体势能原理实现煤层的排水降压采气；采用充气欠平衡钻井技术，通过合理优化注气排量、注气压力和钻井液排量等，可有效保护煤储层，减少储层污染；采用组合U型井钻采技术，可实现多口U型井共用一口直井进行排采，从而节约地面资源，发挥一井多用的作用。
2010, 32(4): 96-98.
摘要:
针对煤层气井井壁稳定问题，应用力学分析方法从井壁应力分布入手，根据斜井井壁稳定力学模型，分别结合Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则，建立水平井筒井壁坍塌压力计算公式。应用所建立的公式对沁水3#煤层羽状水平井坍塌压力进行了预测。计算结果表明，井眼沿最大水平主应力方向时，坍塌压力为负值，这种情况下煤层气井不会坍塌，井眼稳定；当井眼沿最小主应力方向时，坍塌压力高于或者略低于地层压力，说明煤层羽状井眼不稳定，会产生煤粉；当井眼介于最大和最小水平主应力之间时，其坍塌压力在所计算的两个压力之间。
针对煤层气井井壁稳定问题，应用力学分析方法从井壁应力分布入手，根据斜井井壁稳定力学模型，分别结合Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则，建立水平井筒井壁坍塌压力计算公式。应用所建立的公式对沁水3#煤层羽状水平井坍塌压力进行了预测。计算结果表明，井眼沿最大水平主应力方向时，坍塌压力为负值，这种情况下煤层气井不会坍塌，井眼稳定；当井眼沿最小主应力方向时，坍塌压力高于或者略低于地层压力，说明煤层羽状井眼不稳定，会产生煤粉；当井眼介于最大和最小水平主应力之间时，其坍塌压力在所计算的两个压力之间。
2010, 32(4): 99-102.
摘要:
阜新盆地王营—刘家凹陷瓦斯涌出量远远超过煤层气吸附量，且成因复杂。对王营—刘家煤层气藏地质背景、气藏特征、气藏形成的关键因素进行了分析。研究表明气藏受辉绿岩墙影响非常显著，岩墙侵入不仅促使煤层气大量二次生成，也使得阜新组底部的油页岩成熟生气，作为主要气源补给，使地下水沿露头和岩墙向凹陷深部双向补给，构成滞流水及承压水封闭体系，并沟通水力联系，提供了煤层气扩散—运移通道；研究还证实了王营—刘家煤层气藏存在大量游离气，封闭性断层阻止了煤层气大量逸散，天然焦分布区域是王营—刘家凹陷煤层气开发的首选目标区，煤层气高产井沿岩墙呈环带状展布。因此，在低煤阶煤层气勘探中，可适当借鉴常规天然气勘探思路，采取常规天然气评价选区与煤层气地质研究相结合的办法。
阜新盆地王营—刘家凹陷瓦斯涌出量远远超过煤层气吸附量，且成因复杂。对王营—刘家煤层气藏地质背景、气藏特征、气藏形成的关键因素进行了分析。研究表明气藏受辉绿岩墙影响非常显著，岩墙侵入不仅促使煤层气大量二次生成，也使得阜新组底部的油页岩成熟生气，作为主要气源补给，使地下水沿露头和岩墙向凹陷深部双向补给，构成滞流水及承压水封闭体系，并沟通水力联系，提供了煤层气扩散—运移通道；研究还证实了王营—刘家煤层气藏存在大量游离气，封闭性断层阻止了煤层气大量逸散，天然焦分布区域是王营—刘家凹陷煤层气开发的首选目标区，煤层气高产井沿岩墙呈环带状展布。因此，在低煤阶煤层气勘探中，可适当借鉴常规天然气勘探思路，采取常规天然气评价选区与煤层气地质研究相结合的办法。
2010, 32(4): 103-106.
摘要:
煤层气田渗透性一般较差，单井降压范围小、效果差，常需大井组长期排采以达到整体降压、提高开发效果的目的。选取沁水气田的一个典型生产井组，采用数值模拟方法，对其开采动态、开发效果进行了分析评价。介绍了数模软件ECLIPS中CBM模块的一些特点，综合地质认识成果和测试资料建立了该井组的非均质数值模型；使用多种拟合方法和技巧，同时对井组和单井的产气（水）量、井底压力等生产历史进行拟合，保证了修正的地质模型更接近实际储层情况；在此基础上进行了生产动态预测，对不同产气井的计算开发指标进行了对比分析，量化了该区的开发前景。该研究成果为研究煤层气井组产气能力及井间干扰提供了有效的方法，对煤层气井组的现场排采具有一定的指导意义。
煤层气田渗透性一般较差，单井降压范围小、效果差，常需大井组长期排采以达到整体降压、提高开发效果的目的。选取沁水气田的一个典型生产井组，采用数值模拟方法，对其开采动态、开发效果进行了分析评价。介绍了数模软件ECLIPS中CBM模块的一些特点，综合地质认识成果和测试资料建立了该井组的非均质数值模型；使用多种拟合方法和技巧，同时对井组和单井的产气（水）量、井底压力等生产历史进行拟合，保证了修正的地质模型更接近实际储层情况；在此基础上进行了生产动态预测，对不同产气井的计算开发指标进行了对比分析，量化了该区的开发前景。该研究成果为研究煤层气井组产气能力及井间干扰提供了有效的方法，对煤层气井组的现场排采具有一定的指导意义。
2010, 32(4): 107-111.
摘要:
针对沁水盆地樊庄高煤阶煤层气田各井地质条件及开采状况差异性大，不能采用同一排采制度和控制模式的特点，研究了适用于煤层气井的智能控制排采技术。在总结探索樊庄煤层气井排采规律的基础上，应用智能控制原理，以变频闭环控制技术为主，实现了对煤层气井井底流压和排采制度的智能控制。在抽油机井、电潜离心泵井、地面驱动螺杆泵井现场应用10口井表明，该智能排采技术适应工况能力较强，自调节性能好，排采制度执行效率高，在煤层气开发领域具有广泛的推广应用前景。
针对沁水盆地樊庄高煤阶煤层气田各井地质条件及开采状况差异性大，不能采用同一排采制度和控制模式的特点，研究了适用于煤层气井的智能控制排采技术。在总结探索樊庄煤层气井排采规律的基础上，应用智能控制原理，以变频闭环控制技术为主，实现了对煤层气井井底流压和排采制度的智能控制。在抽油机井、电潜离心泵井、地面驱动螺杆泵井现场应用10口井表明，该智能排采技术适应工况能力较强，自调节性能好，排采制度执行效率高，在煤层气开发领域具有广泛的推广应用前景。
2010, 32(4): 112-115.
摘要:
研究了季铵盐型黏弹性表面活性剂用作煤层压裂液的增稠性能、携砂性能、滤失性能、流变稳定性能，并首次根据煤样的声波时差结果分析了煤样饱和各种流体前后的力学参数。试验结果表明，黏弹性表面活性剂VES-2-16和VES-4-16系列具有很好的增黏性能，在170 s-1下可达到30 mPa?s以上，并在高剪切速率下能够长时间保持较强的结构；陶粒在该类体系中的沉降速度为清水中的0.027%~0.3%；该类表面活性剂体系无残渣，初滤失量较大，滤失系数较小。煤样饱和液体后比没有饱和液体的煤样抗压抗剪切强度高，饱和该类压裂液后煤样的抗压抗剪切强度要比饱和水的煤样好。
研究了季铵盐型黏弹性表面活性剂用作煤层压裂液的增稠性能、携砂性能、滤失性能、流变稳定性能，并首次根据煤样的声波时差结果分析了煤样饱和各种流体前后的力学参数。试验结果表明，黏弹性表面活性剂VES-2-16和VES-4-16系列具有很好的增黏性能，在170 s-1下可达到30 mPa?s以上，并在高剪切速率下能够长时间保持较强的结构；陶粒在该类体系中的沉降速度为清水中的0.027%~0.3%；该类表面活性剂体系无残渣，初滤失量较大，滤失系数较小。煤样饱和液体后比没有饱和液体的煤样抗压抗剪切强度高，饱和该类压裂液后煤样的抗压抗剪切强度要比饱和水的煤样好。
2010, 32(4): 116-119.
摘要:
钻井废弃物处置方法日趋成熟，研究重点已从钻井废弃物处理转变为钻井废弃物的全过程管理。钻井废弃物管理信息系统，就是顺应这个要求而研发的，通过先进技术进行废弃物全过程管理信息的收集、存储、分析，并向管理人员提供有价值的信息。该系统以完善、全面的数据库作为信息依托，并结合信息管理系统（MIS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、射频识别电子标签系统（RFID）、通用分组无线服务系统（GPRS）、数据库管理系统（DBMS），为钻井废弃物的全过程控制提供一个管理平台。
钻井废弃物处置方法日趋成熟，研究重点已从钻井废弃物处理转变为钻井废弃物的全过程管理。钻井废弃物管理信息系统，就是顺应这个要求而研发的，通过先进技术进行废弃物全过程管理信息的收集、存储、分析，并向管理人员提供有价值的信息。该系统以完善、全面的数据库作为信息依托，并结合信息管理系统（MIS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、射频识别电子标签系统（RFID）、通用分组无线服务系统（GPRS）、数据库管理系统（DBMS），为钻井废弃物的全过程控制提供一个管理平台。
2010, 32(4): 120-122.
摘要:
针对普通节流器在苏里格气田使用中存在打捞困难、寿命短、投放一段时间再开井生产失效率高等问题，研制了HY-4型节流器。在HY-4型节流器结构设计中，采用活塞提供坐封力，坐封力更大，克服了投放一段时间再开井失效率高的问题；解封结构采用卡瓦解封后，卡瓦上移给密封胶筒提供回缩空间，胶筒回缩后，大大减少了在打捞时与井管内壁的摩擦力，解决了节流器打捞难的问题；在气嘴材料选择上采用人工陶瓷耐磨材料，使气嘴使用寿命更长；胶筒材料采用氟橡胶，耐天然气腐蚀，使用寿命更长。在苏里格气田开展了34口井的现场试验，一次性投放施工成功率100%，开井生产正常。
针对普通节流器在苏里格气田使用中存在打捞困难、寿命短、投放一段时间再开井生产失效率高等问题，研制了HY-4型节流器。在HY-4型节流器结构设计中，采用活塞提供坐封力，坐封力更大，克服了投放一段时间再开井失效率高的问题；解封结构采用卡瓦解封后，卡瓦上移给密封胶筒提供回缩空间，胶筒回缩后，大大减少了在打捞时与井管内壁的摩擦力，解决了节流器打捞难的问题；在气嘴材料选择上采用人工陶瓷耐磨材料，使气嘴使用寿命更长；胶筒材料采用氟橡胶，耐天然气腐蚀，使用寿命更长。在苏里格气田开展了34口井的现场试验，一次性投放施工成功率100%，开井生产正常。
2010, 32(4): 123-124.
摘要:
针对油井内杂物可能堵塞坐封器造成封隔器无法坐封的情况，设计了防砂坐封器。通过设计防砂桥式通道，采用销钉固定防砂球座，确保油套连通；设计有反洗井机构，一旦砂子等杂物沉积在防砂球座上，可通过反洗井清除杂物，使其不至于落入坐封器下部传压通道内，可完成封隔器的正常坐封、正常丢手，保证施工工艺可靠完成，提高工艺可靠性。从现场15口井的应用情况看，没有一口井出现砂堵现象，工艺成功率100%，为化学封堵提供了技术支撑。
针对油井内杂物可能堵塞坐封器造成封隔器无法坐封的情况，设计了防砂坐封器。通过设计防砂桥式通道，采用销钉固定防砂球座，确保油套连通；设计有反洗井机构，一旦砂子等杂物沉积在防砂球座上，可通过反洗井清除杂物，使其不至于落入坐封器下部传压通道内，可完成封隔器的正常坐封、正常丢手，保证施工工艺可靠完成，提高工艺可靠性。从现场15口井的应用情况看，没有一口井出现砂堵现象，工艺成功率100%，为化学封堵提供了技术支撑。
2010, 32(4): 125-127.
摘要:
套管错断井修复技术是目前制约油田正常开发的瓶颈技术。针对文卫马油田?139.7 mm油层套管进行了套管错断井修复试验研究，分别进行了偏心拨套器、短套铣筒开喇叭口和套管错断井扶正3种修复实践。现场试验表明，这3种技术明显提高了套管错断事故井的修复成功率，具有技术简单易用、周期短、费用低的优点，有推广价值。
套管错断井修复技术是目前制约油田正常开发的瓶颈技术。针对文卫马油田?139.7 mm油层套管进行了套管错断井修复试验研究，分别进行了偏心拨套器、短套铣筒开喇叭口和套管错断井扶正3种修复实践。现场试验表明，这3种技术明显提高了套管错断事故井的修复成功率，具有技术简单易用、周期短、费用低的优点，有推广价值。
2010, 32(4): 128-130.
摘要:
针对下二门油田梨树凹区块低孔、低渗储层，存在层间收缩缝、砾间缝等多种天然裂缝，具有明显的双重介质储层特征，结合勘探开发过程中的压裂改造实践，对压裂工艺及施工参数进行了优化研究配套,较好地解决了储层压裂易早期砂堵的问题。5井次压后获得高产油流或工业油流，为梨树凹区块储量升级提供了重要依据。
针对下二门油田梨树凹区块低孔、低渗储层，存在层间收缩缝、砾间缝等多种天然裂缝，具有明显的双重介质储层特征，结合勘探开发过程中的压裂改造实践，对压裂工艺及施工参数进行了优化研究配套,较好地解决了储层压裂易早期砂堵的问题。5井次压后获得高产油流或工业油流，为梨树凹区块储量升级提供了重要依据。
