E-mail Alert2012年 34卷 第2期
2012, 34(2): 1-3.
doi: 文章编号：1000 – 7393（ 2012 ） 02 – 0001 – 03
摘要:
钻井实践中发现，由于对欠平衡钻井条件下的地层造斜特性不够了解，不能有的放矢地采取措施有效控制井斜。因此，欠平衡钻井条件下地层造斜特性的研究，是一项迫切需要开展的工作，对于欠平衡钻井技术的发展具有重要意义。应用有限元方法分析了不同井底压差下倾斜地层近井底岩石应力的分布状态，得出了井底压差和地层倾角对井底应力分布的影响规律；同时分析并确定了井斜趋势的判定依据，进而研究了欠平衡钻井条件对地层造斜作用的影响。结果表明，欠平衡钻井中井底保持负压差，放大了井底上倾和下倾两侧岩石应力的不对称性，增强了地层的造斜作用；地层倾角越大，这种增强作用越显著。
钻井实践中发现，由于对欠平衡钻井条件下的地层造斜特性不够了解，不能有的放矢地采取措施有效控制井斜。因此，欠平衡钻井条件下地层造斜特性的研究，是一项迫切需要开展的工作，对于欠平衡钻井技术的发展具有重要意义。应用有限元方法分析了不同井底压差下倾斜地层近井底岩石应力的分布状态，得出了井底压差和地层倾角对井底应力分布的影响规律；同时分析并确定了井斜趋势的判定依据，进而研究了欠平衡钻井条件对地层造斜作用的影响。结果表明，欠平衡钻井中井底保持负压差，放大了井底上倾和下倾两侧岩石应力的不对称性，增强了地层的造斜作用；地层倾角越大，这种增强作用越显著。
2012, 34(2): 4-8.
摘要:
大牛地气田以山西组、太原组为目的层的水平井，在大斜度井段钻遇煤层，易发生井壁垮塌事故，严重影响了施工安全和施工进度。为了预防钻遇煤层发生垮塌事故，从煤层的层理结构、煤层的裂隙结构分析了煤层失稳的机理，并结合已完钻水平井工程及钻井液技术指标，分析得出了预防煤层垮塌的钻井液技术对策和工程技术对策。得出进入煤层段前50 m钻井液密度应稳定在1.24~1.26 g/cm3，避免上下大幅波动，钻井液滤失量应低于5 mL；控制起下钻速度不超过10 m/min，进入煤层钻井液应遵循大排量、低射流的原则。对以后山西组、太原组水平井的钻井工程设计、钻井施工及其他油气田煤层钻井垮塌问题，具有指导和借鉴意义。
大牛地气田以山西组、太原组为目的层的水平井，在大斜度井段钻遇煤层，易发生井壁垮塌事故，严重影响了施工安全和施工进度。为了预防钻遇煤层发生垮塌事故，从煤层的层理结构、煤层的裂隙结构分析了煤层失稳的机理，并结合已完钻水平井工程及钻井液技术指标，分析得出了预防煤层垮塌的钻井液技术对策和工程技术对策。得出进入煤层段前50 m钻井液密度应稳定在1.24~1.26 g/cm3，避免上下大幅波动，钻井液滤失量应低于5 mL；控制起下钻速度不超过10 m/min，进入煤层钻井液应遵循大排量、低射流的原则。对以后山西组、太原组水平井的钻井工程设计、钻井施工及其他油气田煤层钻井垮塌问题，具有指导和借鉴意义。
2012, 34(2): 9-12.
摘要:
针对丛式井组井间距小、钻井数量多、井间防碰钻井顺序优化难度大的技术特点，利用观察法结合系统科学方法，对平台与钻机整拖方向、目标点与井口位置、各目标井方位关系等进行了系统研究，以老168丛式井组为例，借助于Paradigm软件计算辅助手段，提出了一套钻井顺序整体优化思路与方法，并分析了钻井顺序排列规律。研究表明，对于密集型丛式井组钻井顺序优化，在分析防碰控制不利因素的基础上，根据油藏特点与布井规律分析钻井顺序优化原则，结合平台自身特点确定钻井顺序优化的方案，借助计算软件进行钻井顺序实施前的不断优化与实施过程中的持续优化。最终得到既满足油藏要求、又满足钻探目的的最优化钻井顺序，为国内海油陆采大型丛式井组钻井方案总体规划提供了科学依据。
针对丛式井组井间距小、钻井数量多、井间防碰钻井顺序优化难度大的技术特点，利用观察法结合系统科学方法，对平台与钻机整拖方向、目标点与井口位置、各目标井方位关系等进行了系统研究，以老168丛式井组为例，借助于Paradigm软件计算辅助手段，提出了一套钻井顺序整体优化思路与方法，并分析了钻井顺序排列规律。研究表明，对于密集型丛式井组钻井顺序优化，在分析防碰控制不利因素的基础上，根据油藏特点与布井规律分析钻井顺序优化原则，结合平台自身特点确定钻井顺序优化的方案，借助计算软件进行钻井顺序实施前的不断优化与实施过程中的持续优化。最终得到既满足油藏要求、又满足钻探目的的最优化钻井顺序，为国内海油陆采大型丛式井组钻井方案总体规划提供了科学依据。
2012, 34(2): 13-16.
摘要:
河3-支平1井为双分支水平井，钻探目的是利用分支水平井技术完善区块开发效果。采用了主套管窗口液力密封技术，通过在主套管内开窗后，主井眼内下入母板，分支井眼内下入分支井眼连接器，并通过分支井眼连接器上的密封实现了窗口连接处的液力密封性能，同时实现了后期投产施工时分支井眼的选择性再进入。河3-支平1井达到了五级分支井完井水平，满足了该区块的开发需要。
河3-支平1井为双分支水平井，钻探目的是利用分支水平井技术完善区块开发效果。采用了主套管窗口液力密封技术，通过在主套管内开窗后，主井眼内下入母板，分支井眼内下入分支井眼连接器，并通过分支井眼连接器上的密封实现了窗口连接处的液力密封性能，同时实现了后期投产施工时分支井眼的选择性再进入。河3-支平1井达到了五级分支井完井水平，满足了该区块的开发需要。
2012, 34(2): 17-19.
摘要:
随着大位移井及复杂结构井钻井技术的不断发展，井眼清洁及监测技术面临着新的困难和挑战。如何监测复杂地质条件、复杂井型条件下的岩屑运移状况，预测岩屑成床时间，帮助判断、处理井下复杂情况是现场迫切需要解决的问题。基于环空岩屑运移规律及岩屑床成床机理，采用岩屑运移多层模型，根据岩屑对环空压耗的影响以及环空压耗与循环钻井液当量密度的转换关系，建立了适合工程中监测井眼清洁状况的ECD曲线。并应用该技术对大港油区ES-H6井进行分析和指导。实例分析表明，ECD曲线是衡量井眼清洁与否的重要标准，应控制ECD曲线在合理的范围之内。另外，ECD主要与环空载荷、环空返速、钻井液性能等因素有关，对钻井液性能以及钻杆钻速的合理控制有利于大位移井的井眼清洁。
随着大位移井及复杂结构井钻井技术的不断发展，井眼清洁及监测技术面临着新的困难和挑战。如何监测复杂地质条件、复杂井型条件下的岩屑运移状况，预测岩屑成床时间，帮助判断、处理井下复杂情况是现场迫切需要解决的问题。基于环空岩屑运移规律及岩屑床成床机理，采用岩屑运移多层模型，根据岩屑对环空压耗的影响以及环空压耗与循环钻井液当量密度的转换关系，建立了适合工程中监测井眼清洁状况的ECD曲线。并应用该技术对大港油区ES-H6井进行分析和指导。实例分析表明，ECD曲线是衡量井眼清洁与否的重要标准，应控制ECD曲线在合理的范围之内。另外，ECD主要与环空载荷、环空返速、钻井液性能等因素有关，对钻井液性能以及钻杆钻速的合理控制有利于大位移井的井眼清洁。
2012, 34(2): 20-22.
摘要:
井底环空压力与地层压力的平衡关系是影响钻井作业安全的重要因素。由于井下工况复杂多变，而目前通过水力模型理论计算所得的井底压力与实际压力值存在较大的误差。文中介绍了一种可以测量近钻头处钻压、扭矩、环空压力、环空温度及钻柱内压力等参数并将测量数据实时传输至地面的随钻压力测量系统（PWD）。依靠PWD的实时测量数据，可以实时修正井筒水力模型，解释井底工况，预测钻井事故。现场试验证明，该测量系统测量参数准确、工作稳定可靠。通过与存储式PWD测量数值对比，该测量系统有较高的测量精度，具有实时传输测量数据功能，可为钻井作业提供有力的技术支持。
井底环空压力与地层压力的平衡关系是影响钻井作业安全的重要因素。由于井下工况复杂多变，而目前通过水力模型理论计算所得的井底压力与实际压力值存在较大的误差。文中介绍了一种可以测量近钻头处钻压、扭矩、环空压力、环空温度及钻柱内压力等参数并将测量数据实时传输至地面的随钻压力测量系统（PWD）。依靠PWD的实时测量数据，可以实时修正井筒水力模型，解释井底工况，预测钻井事故。现场试验证明，该测量系统测量参数准确、工作稳定可靠。通过与存储式PWD测量数值对比，该测量系统有较高的测量精度，具有实时传输测量数据功能，可为钻井作业提供有力的技术支持。
2012, 34(2): 23-28.
摘要:
针对油田老式循环固控系统设计不合理、技术性能落后等问题，分析了钻井过程中固相类型、胜利油田的地层特点及当前钻井液固控设备现状，对固控设备流程进行了优化设计，形成了适合胜利油田地层特点的钻井液固控系统优化配置方案。采用新型振动筛可提高钻井液的固相控制能力，减轻循环系统用电功率；钻井液除砂除泥一体机能满足各种条件下钻井液固相控制的要求，减少钻井液排放；高低速离心机串联使用可控制深井加重钻井液的固相，除去较小颗粒有害固相，实现对重晶石的有效回收。现场应用表明，进行钻井液固控系统优化配置后固控效果明显提高。
针对油田老式循环固控系统设计不合理、技术性能落后等问题，分析了钻井过程中固相类型、胜利油田的地层特点及当前钻井液固控设备现状，对固控设备流程进行了优化设计，形成了适合胜利油田地层特点的钻井液固控系统优化配置方案。采用新型振动筛可提高钻井液的固相控制能力，减轻循环系统用电功率；钻井液除砂除泥一体机能满足各种条件下钻井液固相控制的要求，减少钻井液排放；高低速离心机串联使用可控制深井加重钻井液的固相，除去较小颗粒有害固相，实现对重晶石的有效回收。现场应用表明，进行钻井液固控系统优化配置后固控效果明显提高。
2012, 34(2): 29-32.
摘要:
川东北地区地质构造非常复杂，钻井地质环境难以预测，给钻井设计与施工带来很大的不确定性和风险性。在资料统计分析的基础上，采用统计学习法，建立了钻井复杂情况分析模型，对川东北地区钻井风险进行了分析研究，结果表明，井漏模型准确率90.5238%、溢流模型准确率99.9855%、井塌模型准确率99.802%、卡钻模型准确率83.33%、钻具失效模型准确率90%，分析结果表明提出的钻井复杂情况风险分析法准确可靠，能够满足现场施工安全要求，具有重要的理论意义和实用价值。
川东北地区地质构造非常复杂，钻井地质环境难以预测，给钻井设计与施工带来很大的不确定性和风险性。在资料统计分析的基础上，采用统计学习法，建立了钻井复杂情况分析模型，对川东北地区钻井风险进行了分析研究，结果表明，井漏模型准确率90.5238%、溢流模型准确率99.9855%、井塌模型准确率99.802%、卡钻模型准确率83.33%、钻具失效模型准确率90%，分析结果表明提出的钻井复杂情况风险分析法准确可靠，能够满足现场施工安全要求，具有重要的理论意义和实用价值。
2012, 34(2): 33-36.
摘要:
由于地层温度、压力的影响，预测水基钻井液井下当量静态密度比较困难。水基绒囊钻井液的囊核包裹一定量气体，温度和压力不仅影响基液密度，而且影响囊核体积，使得井下当量静态密度变化规律更加复杂。室内研究首先用PVT实验仪测定密度为0.85 g/cm3的无固相绒囊钻井液在1~20 MPa、30~130 ℃下的密度，然后利用多元回归法处理测定的220个密度数据点，建立绒囊钻井液不同井深时的井下静态密度预测模型。此模型相关系数0.96、相对误差小于5%，可信度高。用该模型计算2 500 m井深时绒囊钻井液密度与磨80-C1试验井实际测量结果比较，相对误差小于4%，表明此模型可预测井下水基绒囊钻井液的当量静态密度。
由于地层温度、压力的影响，预测水基钻井液井下当量静态密度比较困难。水基绒囊钻井液的囊核包裹一定量气体，温度和压力不仅影响基液密度，而且影响囊核体积，使得井下当量静态密度变化规律更加复杂。室内研究首先用PVT实验仪测定密度为0.85 g/cm3的无固相绒囊钻井液在1~20 MPa、30~130 ℃下的密度，然后利用多元回归法处理测定的220个密度数据点，建立绒囊钻井液不同井深时的井下静态密度预测模型。此模型相关系数0.96、相对误差小于5%，可信度高。用该模型计算2 500 m井深时绒囊钻井液密度与磨80-C1试验井实际测量结果比较，相对误差小于4%，表明此模型可预测井下水基绒囊钻井液的当量静态密度。
2012, 34(2): 37-40.
摘要:
利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、强度检测仪检测受腐蚀水泥石的产物、微观结构及抗压强度，分析调整井三次采油过程中HCO3? 和SO42?共同作用下油井水泥石的腐蚀作用,研究腐蚀对强度产生的影响规律，为合理设计抗腐蚀水泥浆体系提供基础。结果表明：38~60 ℃条件下，SO42?与HCO3?协同侵蚀作用下，水泥石的主要腐蚀产物为石膏、钙矾石和方解石，水泥石物质组成及微观结构被改变，侵蚀后水泥石的强度比SO42?或HCO3?单独腐蚀时更低；腐蚀达到及超过21 d时，水泥石强度低于未腐蚀水泥石，随腐蚀时间的延长及混合液浓度的增高，强度大幅度下降；腐蚀14 d以内时，腐蚀后水泥石的强度随温度升高呈增加趋势，腐蚀达到及超过21 d时，随温度升高水泥石强度呈下降趋势。
利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、强度检测仪检测受腐蚀水泥石的产物、微观结构及抗压强度，分析调整井三次采油过程中HCO3? 和SO42?共同作用下油井水泥石的腐蚀作用,研究腐蚀对强度产生的影响规律，为合理设计抗腐蚀水泥浆体系提供基础。结果表明：38~60 ℃条件下，SO42?与HCO3?协同侵蚀作用下，水泥石的主要腐蚀产物为石膏、钙矾石和方解石，水泥石物质组成及微观结构被改变，侵蚀后水泥石的强度比SO42?或HCO3?单独腐蚀时更低；腐蚀达到及超过21 d时，水泥石强度低于未腐蚀水泥石，随腐蚀时间的延长及混合液浓度的增高，强度大幅度下降；腐蚀14 d以内时，腐蚀后水泥石的强度随温度升高呈增加趋势，腐蚀达到及超过21 d时，随温度升高水泥石强度呈下降趋势。
2012, 34(2): 41-44.
摘要:
超高密度钻井液存在提高密度困难、流动性及沉降稳定性差、性能调控难度高等多方面的技术问题。官深1井钻遇超高压层后，采用重晶石加重成功实施了2.50~2.87 g/cm3超高密度聚磺钻井液钻进，历时100多天，总进尺达785.9 m，钻井液性能稳定，循环泵压正常，作业安全顺利。结合实际施工情况，对钻井液密度、流变性和沉降稳定性等性能的现场维护处理关键技术进行了分析，探讨了其技术途径，为超高压复杂地层施工提供了可借鉴的超高密度钻井液实用技术和方法。
超高密度钻井液存在提高密度困难、流动性及沉降稳定性差、性能调控难度高等多方面的技术问题。官深1井钻遇超高压层后，采用重晶石加重成功实施了2.50~2.87 g/cm3超高密度聚磺钻井液钻进，历时100多天，总进尺达785.9 m，钻井液性能稳定，循环泵压正常，作业安全顺利。结合实际施工情况，对钻井液密度、流变性和沉降稳定性等性能的现场维护处理关键技术进行了分析，探讨了其技术途径，为超高压复杂地层施工提供了可借鉴的超高密度钻井液实用技术和方法。
2012, 34(2): 45-47.
摘要:
文13-侧305井是1口双靶侧钻定向井，目的层是文13东块沙三中8~10油组，井深3700 m。在?139.7 mm套管内开窗侧钻，下入?101.6 mm尾管固井，套管重叠段单边间隙仅9.88 mm，钻井液密度1.78 g/cm3，漏涌并存，固井施工难度大，是目前国内最深的一口?139.7 mm开窗侧钻井。通过在下套管前调整钻井液性能，试验钻具静摩阻及承压，优选尾管悬挂器，水泥浆采用AMPS共聚物降失水剂，配合中温缓凝剂，较好地控制了高温下水泥浆的失水，解决了顶部强度发展慢等问题。使用配套固井工艺，固井施工顺利，解释固井质量为优质。该井的成功经验，为中原油田深层开窗侧钻开发老油田提供了技术支撑。
文13-侧305井是1口双靶侧钻定向井，目的层是文13东块沙三中8~10油组，井深3700 m。在?139.7 mm套管内开窗侧钻，下入?101.6 mm尾管固井，套管重叠段单边间隙仅9.88 mm，钻井液密度1.78 g/cm3，漏涌并存，固井施工难度大，是目前国内最深的一口?139.7 mm开窗侧钻井。通过在下套管前调整钻井液性能，试验钻具静摩阻及承压，优选尾管悬挂器，水泥浆采用AMPS共聚物降失水剂，配合中温缓凝剂，较好地控制了高温下水泥浆的失水，解决了顶部强度发展慢等问题。使用配套固井工艺，固井施工顺利，解释固井质量为优质。该井的成功经验，为中原油田深层开窗侧钻开发老油田提供了技术支撑。
2012, 34(2): 48-51.
摘要:
开发50余年的老油田，经过上产、高产、稳产开发，多次加密钻井、高压注水注聚、高强度开采，纵向上形成了高压低渗、低压高渗、异常高压、欠压和低压漏失、多压力层系共存的局面，给后期剩余油的开采带来了许多难题。在分析、实验各种影响因素的基础上，以系统工程为指导，注重勘探、开发、地质与钻井、完井、固井工程的结合，以保证不同压力、不同渗透率层系之间的有效密封，保证一、二界面的水泥胶结质量为目的，采用了适合油藏特征、保护储层、提高采收率的复杂结构井钻井、特殊工艺完井固井新技术及多功能水泥浆体系，一界面固井质量优良率提高26.3%，二界面固井质量提高18.5%。实现了不同压力层系之间，特别是薄油层、韵律层之间的有效封隔，满足了老油田开发后期高效、精细开采的要求。
开发50余年的老油田，经过上产、高产、稳产开发，多次加密钻井、高压注水注聚、高强度开采，纵向上形成了高压低渗、低压高渗、异常高压、欠压和低压漏失、多压力层系共存的局面，给后期剩余油的开采带来了许多难题。在分析、实验各种影响因素的基础上，以系统工程为指导，注重勘探、开发、地质与钻井、完井、固井工程的结合，以保证不同压力、不同渗透率层系之间的有效密封，保证一、二界面的水泥胶结质量为目的，采用了适合油藏特征、保护储层、提高采收率的复杂结构井钻井、特殊工艺完井固井新技术及多功能水泥浆体系，一界面固井质量优良率提高26.3%，二界面固井质量提高18.5%。实现了不同压力层系之间，特别是薄油层、韵律层之间的有效封隔，满足了老油田开发后期高效、精细开采的要求。
2012, 34(2): 52-54.
摘要:
针对大庆油田深井钻井取心效率低的问题，设计了井下动力钻具取心工具、高效研磨取心钻头。动力钻具取心工具增加了液力投球机构、堵心报警及内筒保护机构、双岩心爪割心机构，解决了传统取心工艺钻速慢、收获率低的问题，并有效规避了堵心事故和撸心的现象。高效研磨取心钻头提高了火成岩地层取心机械钻速，同时也提高了钻头的井下使用寿命。现场试验证明，动力钻具取心工具和高效研磨取心钻头应用效果良好，性能突出，切实提高了深井取心效率。
针对大庆油田深井钻井取心效率低的问题，设计了井下动力钻具取心工具、高效研磨取心钻头。动力钻具取心工具增加了液力投球机构、堵心报警及内筒保护机构、双岩心爪割心机构，解决了传统取心工艺钻速慢、收获率低的问题，并有效规避了堵心事故和撸心的现象。高效研磨取心钻头提高了火成岩地层取心机械钻速，同时也提高了钻头的井下使用寿命。现场试验证明，动力钻具取心工具和高效研磨取心钻头应用效果良好，性能突出，切实提高了深井取心效率。
2012, 34(2): 55-58.
摘要:
为了进一步认识水力喷砂射孔机理，检测水力喷砂射孔成孔的形态和孔深，考察岩性、排量和喷射时间等参数对水力喷砂射孔的影响，了解裂缝起裂特征，开展了水力喷砂射孔孔道形态研究。完成了露头岩样靶件和水泥靶件的设计与制作，优选了实验参数和配套工具，并完成了喷砂射孔实验和喷砂射孔起裂实验。为了获得真实、直观的孔形结构，配套专用切割工具完成了靶件的解剖、测绘。实验结果表明，水力射孔形成的孔道深度远低于前期室内实验所得出的深度；水力喷砂射孔孔道形态主要为正常射孔靶件的准纺锤形喷孔和正常起裂的纺锤形—剑形组合喷孔两种形态；水力射孔形成的两个喷孔在形态上几乎对称；当靶件起裂后，喷孔深度成倍增加，同时起裂靶件不同方向上喷孔形态和深度不一样。
为了进一步认识水力喷砂射孔机理，检测水力喷砂射孔成孔的形态和孔深，考察岩性、排量和喷射时间等参数对水力喷砂射孔的影响，了解裂缝起裂特征，开展了水力喷砂射孔孔道形态研究。完成了露头岩样靶件和水泥靶件的设计与制作，优选了实验参数和配套工具，并完成了喷砂射孔实验和喷砂射孔起裂实验。为了获得真实、直观的孔形结构，配套专用切割工具完成了靶件的解剖、测绘。实验结果表明，水力射孔形成的孔道深度远低于前期室内实验所得出的深度；水力喷砂射孔孔道形态主要为正常射孔靶件的准纺锤形喷孔和正常起裂的纺锤形—剑形组合喷孔两种形态；水力射孔形成的两个喷孔在形态上几乎对称；当靶件起裂后，喷孔深度成倍增加，同时起裂靶件不同方向上喷孔形态和深度不一样。
2012, 34(2): 59-61.
摘要:
元坝气田主力气藏埋深在7 000 m左右，温度最高达157 ℃，射孔时面临高温带来的射孔器材性能不稳定等一系列难题。通过采用钻井液中射孔、及时上提射孔管柱、分单元延时起爆、增设定位销等措施避免了卡枪、管柱脱落等问题；耐高温射孔弹、导爆索、传爆管、延时装置等一系列工具的灵活使用保证了射孔成功率和气层打开程度。采用以上措施对井底温度150 ℃、井斜79.14°的元坝YB10-C1井162 m射孔段成功实施了射孔作业，发射率99.7%，有效地沟通了地层，为同类井的射孔作业提供了借鉴。
元坝气田主力气藏埋深在7 000 m左右，温度最高达157 ℃，射孔时面临高温带来的射孔器材性能不稳定等一系列难题。通过采用钻井液中射孔、及时上提射孔管柱、分单元延时起爆、增设定位销等措施避免了卡枪、管柱脱落等问题；耐高温射孔弹、导爆索、传爆管、延时装置等一系列工具的灵活使用保证了射孔成功率和气层打开程度。采用以上措施对井底温度150 ℃、井斜79.14°的元坝YB10-C1井162 m射孔段成功实施了射孔作业，发射率99.7%，有效地沟通了地层，为同类井的射孔作业提供了借鉴。
2012, 34(2): 62-65.
摘要:
针对大庆外围低渗低产油田抽油机井举升泵效低、能耗高的问题，在进行抽油机井生产参数优化时，将时间作为一个参数考虑进去，将常规的“泵径、冲程、冲次”三参数油井工作制度调整转变为“泵径、冲程、冲次、时间”四参数。以能耗最低为目标，以产量不降为条件建立四参数工作制度优化调整模型，编制了计算软件，可以方便准确地求出单井间歇采油合理工作制度。
针对大庆外围低渗低产油田抽油机井举升泵效低、能耗高的问题，在进行抽油机井生产参数优化时，将时间作为一个参数考虑进去，将常规的“泵径、冲程、冲次”三参数油井工作制度调整转变为“泵径、冲程、冲次、时间”四参数。以能耗最低为目标，以产量不降为条件建立四参数工作制度优化调整模型，编制了计算软件，可以方便准确地求出单井间歇采油合理工作制度。
2012, 34(2): 66-69.
摘要:
目前的水平井压裂仅立足于单井，没有考虑注水和井网的影响，仅仅以提高水平井单井压裂的产能为目的，具有很大的局限性。以提高整个区块的采收率为目标，以整个油藏为研究对象，建立了水平井整体压裂理论模型，充分考虑水平井、直井联合布井的情况，设计了多种水平井、直井联合布井井网，开发了一套水平井整体压裂优化设计软件。在优选水平井整体压裂井网基础上，考虑不同的水平段长度，对裂缝条数、裂缝长度、导流能力、裂缝间距、裂缝不对称分布等参数进行了设计，得到了最佳的裂缝参数，并预测了压裂水平井的生产动态（日产量、累积产量、含水率、采出程度等）。该方法和软件对提高油田水平井整体压裂效果具有一定的指导意义。
目前的水平井压裂仅立足于单井，没有考虑注水和井网的影响，仅仅以提高水平井单井压裂的产能为目的，具有很大的局限性。以提高整个区块的采收率为目标，以整个油藏为研究对象，建立了水平井整体压裂理论模型，充分考虑水平井、直井联合布井的情况，设计了多种水平井、直井联合布井井网，开发了一套水平井整体压裂优化设计软件。在优选水平井整体压裂井网基础上，考虑不同的水平段长度，对裂缝条数、裂缝长度、导流能力、裂缝间距、裂缝不对称分布等参数进行了设计，得到了最佳的裂缝参数，并预测了压裂水平井的生产动态（日产量、累积产量、含水率、采出程度等）。该方法和软件对提高油田水平井整体压裂效果具有一定的指导意义。
2012, 34(2): 70-73.
摘要:
油井压裂结束后，均有压裂后返排过程。返排过程中支撑剂回流是评价压裂效果的重要因素，因此有必要对其进行研究。考虑压裂返排过程中缝宽的动态变化，根据质量守恒定律和伯努利方程，考虑返排过程压裂液的滤失，得到缝内任意垂直截面的流速计算模型；对回流过程中支撑剂进行力学分析，得到支撑剂发生回流的临界条件，进而提出控制支撑剂回流的合理返排方案。根据建立的支撑剂返排模型，对吉林油田嫩平1井进行压裂液返排设计，制定出合理的控制支撑剂回流的返排施工方案。
油井压裂结束后，均有压裂后返排过程。返排过程中支撑剂回流是评价压裂效果的重要因素，因此有必要对其进行研究。考虑压裂返排过程中缝宽的动态变化，根据质量守恒定律和伯努利方程，考虑返排过程压裂液的滤失，得到缝内任意垂直截面的流速计算模型；对回流过程中支撑剂进行力学分析，得到支撑剂发生回流的临界条件，进而提出控制支撑剂回流的合理返排方案。根据建立的支撑剂返排模型，对吉林油田嫩平1井进行压裂液返排设计，制定出合理的控制支撑剂回流的返排施工方案。
2012, 34(2): 74-76.
摘要:
塔河油田外围区块主要包括托甫台、巴麦、于奇及塔中等井区，其相对塔河4 区等开发区，具有埋藏更深（6300 m）， 储层温度更高（140 ℃以上），破裂压力梯度更大（大于0.021 MPa/m），同时裂缝溶洞发育程度又相对更差的特点。从酸化和预处理降低破裂压力、优选降滤失剂和优化酸液体系降滤失、设计优化施工工艺和参数等方面开展研究与应用，提高了酸压改造施工成功率及改造效果，有效促进了开发新区储量动用。
塔河油田外围区块主要包括托甫台、巴麦、于奇及塔中等井区，其相对塔河4 区等开发区，具有埋藏更深（6300 m）， 储层温度更高（140 ℃以上），破裂压力梯度更大（大于0.021 MPa/m），同时裂缝溶洞发育程度又相对更差的特点。从酸化和预处理降低破裂压力、优选降滤失剂和优化酸液体系降滤失、设计优化施工工艺和参数等方面开展研究与应用，提高了酸压改造施工成功率及改造效果，有效促进了开发新区储量动用。
2012, 34(2): 77-80.
摘要:
针对含油污泥调剖剂注入困难和容易二次采出的问题，采用SEM 测定并分析了胜利油田含油污泥微观形貌和组成特征。分析了不同类型分散剂对含油污泥分散特性的影响，优选出分散剂Na2CO3 的适宜加量为0.8%~1.0%。通过流变性实验分析了4 种悬浮剂对含油污泥悬浮性能的影响，确定出适宜的悬浮剂及其加量；在此基础上加入成胶剂和引发剂制成凝胶型含油污泥调剖体系。测定了含油污泥凝胶调剖剂的断裂应力，并通过物理模拟实验评价了调剖效果。结果表明，在储层条件下生成的凝胶型含油污泥调剖剂不会发生脆性破坏，能有效提高原油采收率5.5%。
针对含油污泥调剖剂注入困难和容易二次采出的问题，采用SEM 测定并分析了胜利油田含油污泥微观形貌和组成特征。分析了不同类型分散剂对含油污泥分散特性的影响，优选出分散剂Na2CO3 的适宜加量为0.8%~1.0%。通过流变性实验分析了4 种悬浮剂对含油污泥悬浮性能的影响，确定出适宜的悬浮剂及其加量；在此基础上加入成胶剂和引发剂制成凝胶型含油污泥调剖体系。测定了含油污泥凝胶调剖剂的断裂应力，并通过物理模拟实验评价了调剖效果。结果表明，在储层条件下生成的凝胶型含油污泥调剖剂不会发生脆性破坏，能有效提高原油采收率5.5%。
2012, 34(2): 81-84.
摘要:
目前国内外对低渗透油藏开发的主要趋势为注气开发，又以CO2混相驱居多。我国低渗油藏以陆上沉积为主，储量大且非均质性严重，油质较重黏度高一般不易达到CO2混相。为了降低驱油混相压力，在尽量少增加成本的情况下提高驱油效率，找到了一类不溶于水但溶于超临界CO2及原油中的非离子低分子表面活性剂，通过研制复配及溶解性与降黏评价实验，找到了2种表活剂CAE、CAF。以细管实验为载体，采用高温高压配样器配置地层油进行驱油效率评价，筛选确定了一种表活剂CAE。进行溶解式驱替及段塞式驱替以确定表活剂CAE的最佳注入方式；进行不同浓度的驱替实验确定表活剂CAE的最佳注入浓度。研究表明：段塞式驱替为该活性剂的最佳注入方式，最佳浓度为0.2%；表活剂CAE在最佳驱替方式下与纯CO2相比可以提高驱油效率约13.13百分点。该研究为国内低渗透油藏相对有效地降低混相压力、提高驱油效率找到了途径，是我国低渗油藏注气开发研究中值得探索和尝试的方法之一。
目前国内外对低渗透油藏开发的主要趋势为注气开发，又以CO2混相驱居多。我国低渗油藏以陆上沉积为主，储量大且非均质性严重，油质较重黏度高一般不易达到CO2混相。为了降低驱油混相压力，在尽量少增加成本的情况下提高驱油效率，找到了一类不溶于水但溶于超临界CO2及原油中的非离子低分子表面活性剂，通过研制复配及溶解性与降黏评价实验，找到了2种表活剂CAE、CAF。以细管实验为载体，采用高温高压配样器配置地层油进行驱油效率评价，筛选确定了一种表活剂CAE。进行溶解式驱替及段塞式驱替以确定表活剂CAE的最佳注入方式；进行不同浓度的驱替实验确定表活剂CAE的最佳注入浓度。研究表明：段塞式驱替为该活性剂的最佳注入方式，最佳浓度为0.2%；表活剂CAE在最佳驱替方式下与纯CO2相比可以提高驱油效率约13.13百分点。该研究为国内低渗透油藏相对有效地降低混相压力、提高驱油效率找到了途径，是我国低渗油藏注气开发研究中值得探索和尝试的方法之一。
2012, 34(2): 85-88.
摘要:
针对聚/表二元复合驱体系的长期热稳定性问题，在污水配制的聚合物溶液中加入非离子表面活性剂，研究其长期热稳定性及降低油水界面张力的程度。配制聚合物浓度为2 000 mg/L，非离子表面活性剂质量分数为0.10%和0.20%，在53 ℃无氧条件下恒温60 d。结果表明，非离子表面活性剂加入后，黏度保留率由22.3%提高到71.4%，恒温60 d后油水界面张力仍然保持在10?3数量级。现场采用该体系进行试注后发现，注入液可将油水界面张力降至2.59×10?3 mN/m；在油藏条件下，溶液经60 d老化后其黏度保留率达到72%；注入井注入压力较注聚/表二元体系前上升1 MPa。
针对聚/表二元复合驱体系的长期热稳定性问题，在污水配制的聚合物溶液中加入非离子表面活性剂，研究其长期热稳定性及降低油水界面张力的程度。配制聚合物浓度为2 000 mg/L，非离子表面活性剂质量分数为0.10%和0.20%，在53 ℃无氧条件下恒温60 d。结果表明，非离子表面活性剂加入后，黏度保留率由22.3%提高到71.4%，恒温60 d后油水界面张力仍然保持在10?3数量级。现场采用该体系进行试注后发现，注入液可将油水界面张力降至2.59×10?3 mN/m；在油藏条件下，溶液经60 d老化后其黏度保留率达到72%；注入井注入压力较注聚/表二元体系前上升1 MPa。
2012, 34(2): 89-91.
摘要:
为了确定克拉玛依油田93号油井内源微生物采油最佳激活剂配方，采用响应面法结合原油降解率及降黏率指标研究了可溶性淀粉、硝酸钾、磷酸氢二钾质量浓度对内源微生物采油效果的影响。结果表明，3个因素对内源微生物采油效果均有显著影响，回归模型很好地反映出各因素水平与响应值之间的关系，同时得出最佳激活剂配方：可溶性淀粉10.9 g/L，硝酸钾 3.2 g/L，磷酸氢二钾0.9 g/L，此时原油降解率及降黏率的预测值为65.04%、42.03%；实际测得原油降解率及降黏率为69.27%、45.17%，误差仅为4.23%及3.14%。说明采用响应面法筛选出的激活剂配方具有很高的可靠性，为进一步开展现场应用提供了依据。
为了确定克拉玛依油田93号油井内源微生物采油最佳激活剂配方，采用响应面法结合原油降解率及降黏率指标研究了可溶性淀粉、硝酸钾、磷酸氢二钾质量浓度对内源微生物采油效果的影响。结果表明，3个因素对内源微生物采油效果均有显著影响，回归模型很好地反映出各因素水平与响应值之间的关系，同时得出最佳激活剂配方：可溶性淀粉10.9 g/L，硝酸钾 3.2 g/L，磷酸氢二钾0.9 g/L，此时原油降解率及降黏率的预测值为65.04%、42.03%；实际测得原油降解率及降黏率为69.27%、45.17%，误差仅为4.23%及3.14%。说明采用响应面法筛选出的激活剂配方具有很高的可靠性，为进一步开展现场应用提供了依据。
2012, 34(2): 92-95.
摘要:
针对高温碳酸岩储层（90 ℃）特点开发出一种新型生物酶与生酸前体复配的生物控释酸酸化体系，从分散配伍性、缓蚀性、控释性以及溶蚀性4个方面对控释酸体系的性能进行了评价。室内评价结果表明：该生物控释酸在模拟地层水中有很好的分散性、稳定性、配伍性；在20~110 ℃范围内均有较好的缓蚀效果；20%控释酸体系在90 ℃以上的高温反应4 h，产H+浓度与10% HCl溶液相当；对碳酸钙粉末的溶蚀率可达96.3%，而且其溶蚀作用具有一定的持续性。
针对高温碳酸岩储层（90 ℃）特点开发出一种新型生物酶与生酸前体复配的生物控释酸酸化体系，从分散配伍性、缓蚀性、控释性以及溶蚀性4个方面对控释酸体系的性能进行了评价。室内评价结果表明：该生物控释酸在模拟地层水中有很好的分散性、稳定性、配伍性；在20~110 ℃范围内均有较好的缓蚀效果；20%控释酸体系在90 ℃以上的高温反应4 h，产H+浓度与10% HCl溶液相当；对碳酸钙粉末的溶蚀率可达96.3%，而且其溶蚀作用具有一定的持续性。
2012, 34(2): 96-98.
摘要:
在总结常规铣鞋使用经验的基础上，从本体材料和切削齿材料的选择、布齿方式、铣鞋尺寸、排屑槽的尺寸和数量等方面入手对常规铣鞋做了全面的优化，设计出了一种高效铣鞋。龙岗001-3井的现场使用情况表明，优化后的铣鞋套铣速度、进尺、安全性均有大幅度的提高，实现了高效套铣。
在总结常规铣鞋使用经验的基础上，从本体材料和切削齿材料的选择、布齿方式、铣鞋尺寸、排屑槽的尺寸和数量等方面入手对常规铣鞋做了全面的优化，设计出了一种高效铣鞋。龙岗001-3井的现场使用情况表明，优化后的铣鞋套铣速度、进尺、安全性均有大幅度的提高，实现了高效套铣。
2012, 34(2): 99-101.
摘要:
玉门鸭儿峡油田志留系地层埋藏深，岩性致密坚硬、研磨性强、可钻性差（7级以上），PDC及牙轮钻头磨损严重，寿命短，平均钻速低。扭力冲击器配合个性化PDC钻头可以保持钻进过程中钻柱稳定，扭矩平稳，可有效克服钻头的“黏滑”现象，减少反冲扭力，强化钻压，提高钻速。扭力冲击器在鸭深1井志留系地层应用355.05 m，平均钻速1.7 m/h，相比邻井提高110%。该项技术的成功应用为玉门深井段钻井提速找到新的途径。
玉门鸭儿峡油田志留系地层埋藏深，岩性致密坚硬、研磨性强、可钻性差（7级以上），PDC及牙轮钻头磨损严重，寿命短，平均钻速低。扭力冲击器配合个性化PDC钻头可以保持钻进过程中钻柱稳定，扭矩平稳，可有效克服钻头的“黏滑”现象，减少反冲扭力，强化钻压，提高钻速。扭力冲击器在鸭深1井志留系地层应用355.05 m，平均钻速1.7 m/h，相比邻井提高110%。该项技术的成功应用为玉门深井段钻井提速找到新的途径。
2012, 34(2): 102-103.
摘要:
水平井固井时套管往往偏向下井壁，居中度差，固井后形成的水泥环薄厚不均，导致水平井固井质量差，严重制约了水平井优势的发挥。现场多使用扶正器来提高套管居中度，但是常规扶正器存在外径大、下入困难、破坏井壁的问题，为此专门研制开发了水平井固井液压扶正器。该工具原始外径小、下入安全，膨胀后外径大、扶正能力强，能够显著提高水平井套管的居中度，扶正器上的扶正片能够对固井水泥浆产生扰流作用，大大提高了水平井的固井质量。该类扶正器现场应用简便，不影响正常的施工程序，在胜利油田进行了多口井的现场应用，效果显著。
水平井固井时套管往往偏向下井壁，居中度差，固井后形成的水泥环薄厚不均，导致水平井固井质量差，严重制约了水平井优势的发挥。现场多使用扶正器来提高套管居中度，但是常规扶正器存在外径大、下入困难、破坏井壁的问题，为此专门研制开发了水平井固井液压扶正器。该工具原始外径小、下入安全，膨胀后外径大、扶正能力强，能够显著提高水平井套管的居中度，扶正器上的扶正片能够对固井水泥浆产生扰流作用，大大提高了水平井的固井质量。该类扶正器现场应用简便，不影响正常的施工程序，在胜利油田进行了多口井的现场应用，效果显著。
2012, 34(2): 103-107.
摘要:
脉冲试井是干扰试井的一种，参数解释常规方法可归纳为切线法、割线法、图版拟合法及参数匹配方法，以上方法解释过程均是运用了生产数据中一些特殊点进行图版解释，因此存在数据利用率低、解释速度慢、拟合精度不高等缺点。建立脉冲试井井储表皮模型，结合非线性回归技术，提出有界信赖域优化分析方法求解脉冲试井模型中的储能系数、流动系数、表皮因子、井筒存储系数等6项参数。用该方法拟合某油藏脉冲试井生产数据，得到拟合值的最大相对误差为6.49%，平均误差为2.98%，同时该方法是自动拟合技术，不受人为因素影响，并具有超线性拟合速度。
脉冲试井是干扰试井的一种，参数解释常规方法可归纳为切线法、割线法、图版拟合法及参数匹配方法，以上方法解释过程均是运用了生产数据中一些特殊点进行图版解释，因此存在数据利用率低、解释速度慢、拟合精度不高等缺点。建立脉冲试井井储表皮模型，结合非线性回归技术，提出有界信赖域优化分析方法求解脉冲试井模型中的储能系数、流动系数、表皮因子、井筒存储系数等6项参数。用该方法拟合某油藏脉冲试井生产数据，得到拟合值的最大相对误差为6.49%，平均误差为2.98%，同时该方法是自动拟合技术，不受人为因素影响，并具有超线性拟合速度。
2012, 34(2): 108-111.
摘要:
设计了一套适用于6500 m井深的高含硫气井保温保压取样系统。该系统由井下取样器和地面转运器组成，能够实现高含硫气井取样及长时间保温保压转运，以保持样品的真实理化性态，提高PVT试验的有效性。井下取样器利用时钟控制器实现气样的自动采集和状态参数的全程记录，采用真空保温夹层结构和隔热涂层设计来实现井内取样过程的保温保压功能，同时将井下取样的结构设计成由电气控制舱与采气舱组成的可拆卸结构，方便地面转运。地面转运器为密封筒体结构，配套有电气控制系统，具有保温运输采气舱和H2S泄漏应急处理等功能。整个装置结构简单紧凑，功能完备，为深井高含硫天然气取样提供了一套安全可靠的装置。
设计了一套适用于6500 m井深的高含硫气井保温保压取样系统。该系统由井下取样器和地面转运器组成，能够实现高含硫气井取样及长时间保温保压转运，以保持样品的真实理化性态，提高PVT试验的有效性。井下取样器利用时钟控制器实现气样的自动采集和状态参数的全程记录，采用真空保温夹层结构和隔热涂层设计来实现井内取样过程的保温保压功能，同时将井下取样的结构设计成由电气控制舱与采气舱组成的可拆卸结构，方便地面转运。地面转运器为密封筒体结构，配套有电气控制系统，具有保温运输采气舱和H2S泄漏应急处理等功能。整个装置结构简单紧凑，功能完备，为深井高含硫天然气取样提供了一套安全可靠的装置。
2012, 34(2): 112-113.
摘要:
子弹复合射孔技术解决了现有复合射孔技术存在炸枪、气体利用率低、射孔后气体压裂不理想等问题。与其他复合射孔采用的高能气体压裂方式不同，子弹复合射孔技术利用爆破子弹在完成射孔孔道内爆炸所产生的爆炸冲击波实现近井造缝。阐述了子弹复合射孔技术的技术原理、技术特点、技术指标。试验表明，子弹复合射孔技术能够提高油气井产能，具有很好的推广价值。
子弹复合射孔技术解决了现有复合射孔技术存在炸枪、气体利用率低、射孔后气体压裂不理想等问题。与其他复合射孔采用的高能气体压裂方式不同，子弹复合射孔技术利用爆破子弹在完成射孔孔道内爆炸所产生的爆炸冲击波实现近井造缝。阐述了子弹复合射孔技术的技术原理、技术特点、技术指标。试验表明，子弹复合射孔技术能够提高油气井产能，具有很好的推广价值。
2012, 34(2): 114-116.
摘要:
双水平井SAGD水平段长度通常比常规热采井水平段更长，SAGD生产过程注采水平井间易出现水平井段局部汽窜、动用不均匀情况，影响了SAGD井组开发效果并增大了调控难度。为了提高水平井段动用均匀程度，建立了水平井等质量出流理论模型并设计了均匀配汽管柱。该工艺在风城SAGD先导试验现场应用取得了显著效果，对SAGD推广应用具有重要意义。
双水平井SAGD水平段长度通常比常规热采井水平段更长，SAGD生产过程注采水平井间易出现水平井段局部汽窜、动用不均匀情况，影响了SAGD井组开发效果并增大了调控难度。为了提高水平井段动用均匀程度，建立了水平井等质量出流理论模型并设计了均匀配汽管柱。该工艺在风城SAGD先导试验现场应用取得了显著效果，对SAGD推广应用具有重要意义。
2012, 34(2): 117-120.
摘要:
针对K344桥塞封堵工艺管柱易出现“插旗杆、灌香肠”等恶性事故、堵剂易返吐、现有插管封隔器耐压低且难钻除等问题，进行了插管式安全封堵管柱研究。利用新型插管式可钻桥塞、坐封工具、插管和扶正器组成安全封堵管柱。该管柱在完成注灰后，可迅速上提插管，关闭注灰通道，防止堵剂返吐，有效避免了“插旗杆、灌香肠”等恶性事故；特殊密封形式和可钻桥塞助钻磨机构提高了插管封隔器的耐压指标及可钻性能。该工艺管柱现场应用效果良好，大大提高了封堵施工的安全性。
针对K344桥塞封堵工艺管柱易出现“插旗杆、灌香肠”等恶性事故、堵剂易返吐、现有插管封隔器耐压低且难钻除等问题，进行了插管式安全封堵管柱研究。利用新型插管式可钻桥塞、坐封工具、插管和扶正器组成安全封堵管柱。该管柱在完成注灰后，可迅速上提插管，关闭注灰通道，防止堵剂返吐，有效避免了“插旗杆、灌香肠”等恶性事故；特殊密封形式和可钻桥塞助钻磨机构提高了插管封隔器的耐压指标及可钻性能。该工艺管柱现场应用效果良好，大大提高了封堵施工的安全性。
2012, 34(2): 120-124.
摘要:
对低渗透、特低渗透和超低渗透油藏进行了重新划分，对超低渗透油藏和致密油藏在概念上进行了区分，对致密油藏成藏、开发特点进行了讨论，指出了巴肯致密油藏和我国普通意义上的低渗透油藏之间的差异。同时，给出巴肯致密油藏开发所采用的关键技术及其在开发致密油藏方面的理论认识，以期对我国开发超低渗透油藏或致密油藏从理论认识及技术等方面都具有一定的参考价值。
对低渗透、特低渗透和超低渗透油藏进行了重新划分，对超低渗透油藏和致密油藏在概念上进行了区分，对致密油藏成藏、开发特点进行了讨论，指出了巴肯致密油藏和我国普通意义上的低渗透油藏之间的差异。同时，给出巴肯致密油藏开发所采用的关键技术及其在开发致密油藏方面的理论认识，以期对我国开发超低渗透油藏或致密油藏从理论认识及技术等方面都具有一定的参考价值。
