E-mail Alert2013年 35卷 第2期
2013, 35(2): 1-5.
摘要:
针对微小井眼连续油管（CT）滑动钻井技术在井眼中不旋转、井下遇阻严重、送进困难、钻压无法施加等难题，设计了一种微小井眼CT滑动钻井井下电控液压驱动牵引器。该牵引器主要包括上卡瓦支撑与牵引系统、中心滑管总成、控制系统、下卡瓦支撑系统，采用电控液压回路实现钻井液压能牵引驱动，适用于小井眼，灵活性和稳定性好，牵引过程能保证正常的钻井液循环，柔性弯曲适应能力强，能实现双向牵引和断电保护，能顺利下入和取出CT管柱，解决了因井下CT摩阻较大，下入和取出困难、钻压难施加等技术难题。
针对微小井眼连续油管（CT）滑动钻井技术在井眼中不旋转、井下遇阻严重、送进困难、钻压无法施加等难题，设计了一种微小井眼CT滑动钻井井下电控液压驱动牵引器。该牵引器主要包括上卡瓦支撑与牵引系统、中心滑管总成、控制系统、下卡瓦支撑系统，采用电控液压回路实现钻井液压能牵引驱动，适用于小井眼，灵活性和稳定性好，牵引过程能保证正常的钻井液循环，柔性弯曲适应能力强，能实现双向牵引和断电保护，能顺利下入和取出CT管柱，解决了因井下CT摩阻较大，下入和取出困难、钻压难施加等技术难题。
2013, 35(2): 6-8.
摘要:
苏里格西区致密气藏居高不下的钻井成本与难以提高的钻井速度严重制约了长庆对苏里格气田整体开发的部署。针对苏西地区中深井下部地层钻井机械钻速低的难题，研制了频率可调式脉冲钻井提速工具。该工具通过涡轮带动的阀组将连续流动的钻井液转换成脉冲流动，改善井底流场，增强射流冲击力，以最大限度地提高水力破岩效率与井底净化能力，达到提高机械钻速的目的。实验与现场应用结果表明：研制的工具入井工作时间超过120 h，能提高机械钻速20% 以上，具有广阔的应用前景。
苏里格西区致密气藏居高不下的钻井成本与难以提高的钻井速度严重制约了长庆对苏里格气田整体开发的部署。针对苏西地区中深井下部地层钻井机械钻速低的难题，研制了频率可调式脉冲钻井提速工具。该工具通过涡轮带动的阀组将连续流动的钻井液转换成脉冲流动，改善井底流场，增强射流冲击力，以最大限度地提高水力破岩效率与井底净化能力，达到提高机械钻速的目的。实验与现场应用结果表明：研制的工具入井工作时间超过120 h，能提高机械钻速20% 以上，具有广阔的应用前景。
2013, 35(2): 9-12.
摘要:
为了改善径向水平井水力破岩和携砂效果，以多相流理论为基础，借鉴欠平衡钻井基本原理，把欠平衡技术引入到径向水平井设计和施工中，研究了径向水平井施工中压力控制问题，建立了径向水平井施工的物理模型和气混两相流动模型，并对径向水平井施工中注气量对井内压力的影响关系和规律进行了计算和分析。结果表明，氮气的注入可以有效降低井底压力，同时利用充氮气钻井液可同步携带岩屑返出地面；井底压力与注气速度和钻井液排量有关，注气速度越大，钻井液排量越小，井底压力降低幅度越大；环空岩屑只有当钻井液排量达到一定时，配合适当的注气速度才能被安全携带出地面。研究结果为进行径向水平井欠平衡施工的设计提供了理论依据。
为了改善径向水平井水力破岩和携砂效果，以多相流理论为基础，借鉴欠平衡钻井基本原理，把欠平衡技术引入到径向水平井设计和施工中，研究了径向水平井施工中压力控制问题，建立了径向水平井施工的物理模型和气混两相流动模型，并对径向水平井施工中注气量对井内压力的影响关系和规律进行了计算和分析。结果表明，氮气的注入可以有效降低井底压力，同时利用充氮气钻井液可同步携带岩屑返出地面；井底压力与注气速度和钻井液排量有关，注气速度越大，钻井液排量越小，井底压力降低幅度越大；环空岩屑只有当钻井液排量达到一定时，配合适当的注气速度才能被安全携带出地面。研究结果为进行径向水平井欠平衡施工的设计提供了理论依据。
2013, 35(2): 9-12.
摘要:
充气欠平衡钻井是目前煤层气钻井中最常用的技术手段，如何在控制注气压力，注气量以及排量等参数的情况下，使得钻进时既能满足携岩要求，又能有效地控制井底压力是一个难题。应用FLUENT软件，通过对不同的注气压力、注气量以及排量条件下的计算模拟，得出U型井直井造穴处的压降规律，并基于此，优选确定出一套合理的工艺参数，确保在充气欠平衡钻井过程中，既能形成期望流型、满足携岩要求，又能有效控制井底压力。文中通过一口井的实钻数据建立了分析模型，并进行了计算模拟，最终优化出注气压力、注气量和泵排量等参数，总结出其变化规律。该研究成果对保障钻井作业安全及优化钻井作业有一定的借鉴作用。
充气欠平衡钻井是目前煤层气钻井中最常用的技术手段，如何在控制注气压力，注气量以及排量等参数的情况下，使得钻进时既能满足携岩要求，又能有效地控制井底压力是一个难题。应用FLUENT软件，通过对不同的注气压力、注气量以及排量条件下的计算模拟，得出U型井直井造穴处的压降规律，并基于此，优选确定出一套合理的工艺参数，确保在充气欠平衡钻井过程中，既能形成期望流型、满足携岩要求，又能有效控制井底压力。文中通过一口井的实钻数据建立了分析模型，并进行了计算模拟，最终优化出注气压力、注气量和泵排量等参数，总结出其变化规律。该研究成果对保障钻井作业安全及优化钻井作业有一定的借鉴作用。
2013, 35(2): 13-15.
摘要:
充气欠平衡钻井过程中，当钻杆内钻井流体的气液比超过一定范围时，常规钻井液脉冲MWD仪器信号衰减过速，无法准确传输数据，因此欠平衡井段的井眼轨迹控制问题成为制约该技术发展和大规模实施的瓶颈。通过对国内外各种MWD仪器调研，最终优选SlimpulseMWD仪器实施充气欠平衡状态下的井眼轨迹监控。文章对充气欠平衡钻井过程中影响MWD仪器脉冲信号的原因进行了分析，提出高温深层潜山地层充气钻进情况下MWD仪器的优选原则，并对Schumlburger公司的Slimpulse仪器原理进行简单介绍，提出该仪器能够满足正常的定向、测斜要求。通过在南堡1-83、南堡1-88、南堡1-88侧等井中的成功应用，实现深层高温潜山井充气欠平衡钻井的井眼轨迹控制。该仪器的成功应用解决了充气欠平衡钻进中井眼轨迹控制的技术瓶颈，为深层潜山充气欠平衡水平井钻井施工提供了新的技术途径。
充气欠平衡钻井过程中，当钻杆内钻井流体的气液比超过一定范围时，常规钻井液脉冲MWD仪器信号衰减过速，无法准确传输数据，因此欠平衡井段的井眼轨迹控制问题成为制约该技术发展和大规模实施的瓶颈。通过对国内外各种MWD仪器调研，最终优选SlimpulseMWD仪器实施充气欠平衡状态下的井眼轨迹监控。文章对充气欠平衡钻井过程中影响MWD仪器脉冲信号的原因进行了分析，提出高温深层潜山地层充气钻进情况下MWD仪器的优选原则，并对Schumlburger公司的Slimpulse仪器原理进行简单介绍，提出该仪器能够满足正常的定向、测斜要求。通过在南堡1-83、南堡1-88、南堡1-88侧等井中的成功应用，实现深层高温潜山井充气欠平衡钻井的井眼轨迹控制。该仪器的成功应用解决了充气欠平衡钻进中井眼轨迹控制的技术瓶颈，为深层潜山充气欠平衡水平井钻井施工提供了新的技术途径。
2013, 35(2): 16-19.
摘要:
电磁波随钻测量传输技术作为石油勘探开发领域的一项新技术，具有信号传输速率高、不受钻井液介质影响、成本低等特点。文中简要地介绍了电磁波传输技术的特点并提出了构成电磁波随钻测量系统的关键模块，描述了钻井工程技术研究院自主研发的无线电磁波随钻测量工具DREMWD的工作原理及系统组成，同时为检验DREMWD系统工具的工作性能，分别在定向井与水平井进行了现场应用，在使用中，DREMWD较高的数据传输速率及传输稳定性节约了随钻时间，配置有动态方位伽马钻铤短节的工具在煤层气水平导向应用中对于判断煤层边界优势显著。
电磁波随钻测量传输技术作为石油勘探开发领域的一项新技术，具有信号传输速率高、不受钻井液介质影响、成本低等特点。文中简要地介绍了电磁波传输技术的特点并提出了构成电磁波随钻测量系统的关键模块，描述了钻井工程技术研究院自主研发的无线电磁波随钻测量工具DREMWD的工作原理及系统组成，同时为检验DREMWD系统工具的工作性能，分别在定向井与水平井进行了现场应用，在使用中，DREMWD较高的数据传输速率及传输稳定性节约了随钻时间，配置有动态方位伽马钻铤短节的工具在煤层气水平导向应用中对于判断煤层边界优势显著。
2013, 35(2): 24-25.
摘要:
常规侧钻水平井造斜段及水平段完井管柱居中困难，导致固井水泥环厚度不均，质量较差，易发生出水、出砂等问题，进而致使侧钻水平井生产寿命较短，严重影响了单井产量。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扶正效果差、破坏井壁等问题，为此研制了液压式套管扶正器。该工具原始外径小、下入安全，膨胀后外径大、扶正能力强，能够极大地提高侧钻水平井完井管柱的居中程度，改善固井质量，延长侧钻水平井的生产寿命，提高产量和效益。该类扶正器现场应用简便，不影响正常的施工程序，在辽河和冀东油田进行了多口井的现场应用，效果显著。
常规侧钻水平井造斜段及水平段完井管柱居中困难，导致固井水泥环厚度不均，质量较差，易发生出水、出砂等问题，进而致使侧钻水平井生产寿命较短，严重影响了单井产量。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扶正效果差、破坏井壁等问题，为此研制了液压式套管扶正器。该工具原始外径小、下入安全，膨胀后外径大、扶正能力强，能够极大地提高侧钻水平井完井管柱的居中程度，改善固井质量，延长侧钻水平井的生产寿命，提高产量和效益。该类扶正器现场应用简便，不影响正常的施工程序，在辽河和冀东油田进行了多口井的现场应用，效果显著。
2013, 35(2): 26-30.
摘要:
为提高低孔低渗气藏的开采效率，渤海钻探在苏里格气田部署了一口长水平段水平井—苏76-1-20H井。苏76-1-20H井存在水平段长、轨迹控制难、井眼尺寸小、循环泵压高、井眼清洁难度大、井壁垮塌、钻具变形等钻井难点，文中针对钻井难点，从井眼轨迹控制、摩阻扭矩预测控制、地质导向技术、钻井液技术、井眼修复技术、事故复杂预防等方面都采取相应的措施。该井实钻水平段长2 856 m，创造了中国石油陆上水平段最长记录，施工过程安全顺利，积累了长水平段水平井钻井技术经验，对高效开发低孔低渗油气田具有重要的指导意义。
为提高低孔低渗气藏的开采效率，渤海钻探在苏里格气田部署了一口长水平段水平井—苏76-1-20H井。苏76-1-20H井存在水平段长、轨迹控制难、井眼尺寸小、循环泵压高、井眼清洁难度大、井壁垮塌、钻具变形等钻井难点，文中针对钻井难点，从井眼轨迹控制、摩阻扭矩预测控制、地质导向技术、钻井液技术、井眼修复技术、事故复杂预防等方面都采取相应的措施。该井实钻水平段长2 856 m，创造了中国石油陆上水平段最长记录，施工过程安全顺利，积累了长水平段水平井钻井技术经验，对高效开发低孔低渗油气田具有重要的指导意义。
2013, 35(2): 31-35.
摘要:
苏里格气田属典型低压、低渗、低产的“三低”气田，总体上看储层物性较差，常规水平井开发效率较低，中低产井占绝大多数。为了提高苏里格气田水平井单井产量，提高开发效率，降低综合开发成本，针对苏里格气田多套气藏发育的地质特点，开展了分支水平井钻完井技术研究及现场试验。文中从施工难点、井身结构、侧钻技术、完井方式等方面介绍了苏里格气田首口双分支水平井——T7-14-18H井的钻完井关键技术及现场试验，该井成功实现了水平井段裸眼完井+分段压裂增产改造，初步探索出了一套符合苏里格气田开发需要的分支水平井钻完井配套技术，为低渗透油气田经济高效开发探索出了一条新的技术途径。
苏里格气田属典型低压、低渗、低产的“三低”气田，总体上看储层物性较差，常规水平井开发效率较低，中低产井占绝大多数。为了提高苏里格气田水平井单井产量，提高开发效率，降低综合开发成本，针对苏里格气田多套气藏发育的地质特点，开展了分支水平井钻完井技术研究及现场试验。文中从施工难点、井身结构、侧钻技术、完井方式等方面介绍了苏里格气田首口双分支水平井——T7-14-18H井的钻完井关键技术及现场试验，该井成功实现了水平井段裸眼完井+分段压裂增产改造，初步探索出了一套符合苏里格气田开发需要的分支水平井钻完井配套技术，为低渗透油气田经济高效开发探索出了一条新的技术途径。
2013, 35(2): 36-38.
摘要:
针对常规水泥浆稠化时间、流变性、沉降稳定性无法满足膨胀管固井工艺复杂和施工时间长的问题，采用一种新型缓凝剂（CH88），优选出了配套的降失水剂（WJ60S）和减阻剂（CUSZ），设计出了超缓凝水泥浆体系，并对其性能进行了评价。结果表明，在长时间静止情况下，该体系能够保持良好的沉降稳定性，稠化时间达到10 h以上，直角稠化特性明显。现场应用结果表明，该体系浆体性能稳定，施工安全，能够满足膨胀管固井施工要求。
针对常规水泥浆稠化时间、流变性、沉降稳定性无法满足膨胀管固井工艺复杂和施工时间长的问题，采用一种新型缓凝剂（CH88），优选出了配套的降失水剂（WJ60S）和减阻剂（CUSZ），设计出了超缓凝水泥浆体系，并对其性能进行了评价。结果表明，在长时间静止情况下，该体系能够保持良好的沉降稳定性，稠化时间达到10 h以上，直角稠化特性明显。现场应用结果表明，该体系浆体性能稳定，施工安全，能够满足膨胀管固井施工要求。
2013, 35(2): 39-43.
摘要:
国内西部油田碳酸盐岩地层埋藏深、温度高、缝洞系统发育，生产过程中井区裸眼完井地层出现垮塌现象，堵塞、埋卡管柱。文中通过研究现场资料对井壁垮塌的原因进行了分析， 同时，由于地层温度高、压力大，建立了考虑温度场、渗流场、裂缝产状、水化作用等因素影响的井壁垮塌预测模型，对碳酸盐岩深井高温水化地层裸眼完井垮塌机理进行了研究。研究表明，模型对维持井壁稳定的最小井底压力的预测比常规模型高2~3 MPa，提升了预测精度；随着岩石裂缝倾角的增加，其强度先减小后增加；井壁最为安全的地层是裂缝倾角为0~20°，倾向近水平最小地应力方位，其次是倾角60~90°，倾向近水平最大地应力方位；维持井壁稳定的最小井底压力随着水化后弱面内摩擦因数及弱面黏聚力的降低而增加，随着应力差的增加而增加。
国内西部油田碳酸盐岩地层埋藏深、温度高、缝洞系统发育，生产过程中井区裸眼完井地层出现垮塌现象，堵塞、埋卡管柱。文中通过研究现场资料对井壁垮塌的原因进行了分析， 同时，由于地层温度高、压力大，建立了考虑温度场、渗流场、裂缝产状、水化作用等因素影响的井壁垮塌预测模型，对碳酸盐岩深井高温水化地层裸眼完井垮塌机理进行了研究。研究表明，模型对维持井壁稳定的最小井底压力的预测比常规模型高2~3 MPa，提升了预测精度；随着岩石裂缝倾角的增加，其强度先减小后增加；井壁最为安全的地层是裂缝倾角为0~20°，倾向近水平最小地应力方位，其次是倾角60~90°，倾向近水平最大地应力方位；维持井壁稳定的最小井底压力随着水化后弱面内摩擦因数及弱面黏聚力的降低而增加，随着应力差的增加而增加。
2013, 35(2): 44-47.
摘要:
随着国内干法固井现场试验实例的增多，逐渐暴露出一些问题。结合国内外文献资料和现场施工资料对干法固井技术进行了分析，归纳了干法固井技术优势和技术难点，针对干法固井中存在薄弱地层易塌、漏的难点，提出了正注反灌、插入式固井、双级固井等注水泥浆方案，针对注水泥过程中的强自流效应问题，提出了应用井下节流浮箍的解决方案，降低水泥浆自由下落速度，避免水泥浆上返速度过快带来的井下复杂问题。
随着国内干法固井现场试验实例的增多，逐渐暴露出一些问题。结合国内外文献资料和现场施工资料对干法固井技术进行了分析，归纳了干法固井技术优势和技术难点，针对干法固井中存在薄弱地层易塌、漏的难点，提出了正注反灌、插入式固井、双级固井等注水泥浆方案，针对注水泥过程中的强自流效应问题，提出了应用井下节流浮箍的解决方案，降低水泥浆自由下落速度，避免水泥浆上返速度过快带来的井下复杂问题。
2013, 35(2): 48-51.
摘要:
非常规油气水平井固井由于其井眼特点和质量要求，提高固井质量的难度较常规水平井更大。围绕非常规油气水平井固井的难点，从通井、下套管、钻井液性能调整、固井前置液和水泥浆设计、施工参数设计与控制等方面提出了提高顶替效率的关键技术措施，并在F116-1HF等井施工中进行了实践，取得了良好效果，为非常规油气水平井固井提供了积极的借鉴意义。
非常规油气水平井固井由于其井眼特点和质量要求，提高固井质量的难度较常规水平井更大。围绕非常规油气水平井固井的难点，从通井、下套管、钻井液性能调整、固井前置液和水泥浆设计、施工参数设计与控制等方面提出了提高顶替效率的关键技术措施，并在F116-1HF等井施工中进行了实践，取得了良好效果，为非常规油气水平井固井提供了积极的借鉴意义。
2013, 35(2): 52-55.
摘要:
延长气田地层压力系数低，气层段长，地层含水丰富，不稳定的泥岩、煤层交互存在，形成典型的“糖葫芦”井眼，固井漏失水泥浆低返、环空气、水、钻井液窜槽现象严重，固井优良率仅为16%。通过开展水泥浆体系优选，合理设计浆柱结构，依据孔隙压力、岩石密度、钻速、压力剖面等资料确定较为薄弱的地层，选择分级箍安放位置，正注反挤工艺等一系列措施，成功解决了固井过程中井漏和候凝期间气、水窜槽问题，使固井质量优良率提高到了93.54%，实现了全井水泥有效封固的目的。
延长气田地层压力系数低，气层段长，地层含水丰富，不稳定的泥岩、煤层交互存在，形成典型的“糖葫芦”井眼，固井漏失水泥浆低返、环空气、水、钻井液窜槽现象严重，固井优良率仅为16%。通过开展水泥浆体系优选，合理设计浆柱结构，依据孔隙压力、岩石密度、钻速、压力剖面等资料确定较为薄弱的地层，选择分级箍安放位置，正注反挤工艺等一系列措施，成功解决了固井过程中井漏和候凝期间气、水窜槽问题，使固井质量优良率提高到了93.54%，实现了全井水泥有效封固的目的。
2013, 35(2): 56-58.
摘要:
针对使用MWD随钻测量完成煤层气水平井钻井中的连通作业成功率低的问题，研制了旋磁定位工具MTS。介绍了连通作业的工艺过程及MTS的测量原理，从测量滞后、工作方式及误差传播和误差椭球等方面对MWD和MTS工具的测量误差进行了分析对比。MWD可在钻井过程全程使用，但受钻具组合和工作方式的影响，测量数据滞后，且会产生较大的测量误差；MTS为近钻头测量，能有效消除测量滞后效应，且距离目标点越近，测量误差越小；MTS测量距离较短，在连通作业接近靶点区域可对MWD的测量提供有力补充和校准。
针对使用MWD随钻测量完成煤层气水平井钻井中的连通作业成功率低的问题，研制了旋磁定位工具MTS。介绍了连通作业的工艺过程及MTS的测量原理，从测量滞后、工作方式及误差传播和误差椭球等方面对MWD和MTS工具的测量误差进行了分析对比。MWD可在钻井过程全程使用，但受钻具组合和工作方式的影响，测量数据滞后，且会产生较大的测量误差；MTS为近钻头测量，能有效消除测量滞后效应，且距离目标点越近，测量误差越小；MTS测量距离较短，在连通作业接近靶点区域可对MWD的测量提供有力补充和校准。
2013, 35(2): 59-62.
摘要:
缅甸C2区块地质条件复杂、井壁失稳严重，为了控制后续钻井的井壁失稳，对已经发生的井壁失稳原因进行深入分析与研究。缅甸C2区块Inyashe-2探井在?311.1 mm井段遭遇了较为严重的井壁坍塌，通过分析该井的测井数据、井径数据、地层岩性、压力剖面，评价钻井液性能，结合该井的坍塌情况及特点，探讨了其失稳原因，认为Inyashe-2井井壁失稳主要原因一是部分井段钻井液液柱压力低于地层坍塌压力；二是钻井液封堵性不足，致使钻井液进入裂隙发育的地层，从而引发岩石强度下降，坍塌压力增高，井壁失稳。
缅甸C2区块地质条件复杂、井壁失稳严重，为了控制后续钻井的井壁失稳，对已经发生的井壁失稳原因进行深入分析与研究。缅甸C2区块Inyashe-2探井在?311.1 mm井段遭遇了较为严重的井壁坍塌，通过分析该井的测井数据、井径数据、地层岩性、压力剖面，评价钻井液性能，结合该井的坍塌情况及特点，探讨了其失稳原因，认为Inyashe-2井井壁失稳主要原因一是部分井段钻井液液柱压力低于地层坍塌压力；二是钻井液封堵性不足，致使钻井液进入裂隙发育的地层，从而引发岩石强度下降，坍塌压力增高，井壁失稳。
2013, 35(2): 63-66.
摘要:
利用地下油气渗流理论研究了垂直裂缝气井中气体的流动过程和渗流方程，并对各个流动过程建立了相应的数学计算模型，在此基础上，推导出了垂直裂缝井的不稳定渗流产能预测公式。应用该公式对吉林油田某垂直裂缝气井进行了例证分析，得出的计算值和实际值的误差为3.4％，并且通过预测公式分析了地层渗透率、地层压力、气藏厚度、裂缝长度、裂缝导流能力等参数对垂直裂缝气井产能的影响情况。该不稳定渗流产能预测公式的提出解决了常规汇源函数计算过程复杂和计算速度慢的问题，实现了垂直裂缝气井渗流方程的快速求解。
利用地下油气渗流理论研究了垂直裂缝气井中气体的流动过程和渗流方程，并对各个流动过程建立了相应的数学计算模型，在此基础上，推导出了垂直裂缝井的不稳定渗流产能预测公式。应用该公式对吉林油田某垂直裂缝气井进行了例证分析，得出的计算值和实际值的误差为3.4％，并且通过预测公式分析了地层渗透率、地层压力、气藏厚度、裂缝长度、裂缝导流能力等参数对垂直裂缝气井产能的影响情况。该不稳定渗流产能预测公式的提出解决了常规汇源函数计算过程复杂和计算速度慢的问题，实现了垂直裂缝气井渗流方程的快速求解。
2013, 35(2): 67-70.
摘要:
缝洞型碳酸盐岩凝析气藏作为目前的非常规气藏之一，具有储集空间类型多样化、埋藏深、构造复杂、储层非均质性极强、连通性差、各储集体间天然能量差异大的特点，其储层的双重介质属性决定了油气在储层中渗流的特殊性，而凝析气在多孔介质中的复杂相态特征也进一步增加了该类气藏高效开发的难度。从研究衰竭开发动态的角度出发，采用人工造洞造缝制成的缝洞型碳酸盐岩全直径岩心对富含凝析油的凝析气进行了不同介质、不同倍水体、不同开采速度及缝洞不同连通方式多种情况下的衰竭实验研究。研究结果表明：多孔介质存在有助于凝析油采出，缝洞不同连通方式时，凝析油采出程度为顶部连通小于水平连通，水平连通小于底部连通；水体存在有助于凝析油采出，水体越大凝析油采出程度越大，不同衰竭速度对凝析油采出程度的影响不大；岩心填砂后，由于砂砾产生的多孔介质界面影响及阻挡作用，凝析油采出程度高于未填砂时。该研究成果对指导缝洞型凝析气具有一定的指导意义。
缝洞型碳酸盐岩凝析气藏作为目前的非常规气藏之一，具有储集空间类型多样化、埋藏深、构造复杂、储层非均质性极强、连通性差、各储集体间天然能量差异大的特点，其储层的双重介质属性决定了油气在储层中渗流的特殊性，而凝析气在多孔介质中的复杂相态特征也进一步增加了该类气藏高效开发的难度。从研究衰竭开发动态的角度出发，采用人工造洞造缝制成的缝洞型碳酸盐岩全直径岩心对富含凝析油的凝析气进行了不同介质、不同倍水体、不同开采速度及缝洞不同连通方式多种情况下的衰竭实验研究。研究结果表明：多孔介质存在有助于凝析油采出，缝洞不同连通方式时，凝析油采出程度为顶部连通小于水平连通，水平连通小于底部连通；水体存在有助于凝析油采出，水体越大凝析油采出程度越大，不同衰竭速度对凝析油采出程度的影响不大；岩心填砂后，由于砂砾产生的多孔介质界面影响及阻挡作用，凝析油采出程度高于未填砂时。该研究成果对指导缝洞型凝析气具有一定的指导意义。
2013, 35(2): 71-74.
摘要:
传统气井配产方法应用于大牛地低压、低渗、低产致密砂岩气藏产水气井时，气井的携液潜能得不到充分发挥，累计排水采气量大，最终采收率低。基于产水气藏物质平衡原理、气井产能、井筒压力温度分布预测理论，应用节点系统分析方法建立了产水气井生产动态预测方法，该方法能动态预测地层压力、井底流压、井口油压、产量、采收率随时间的变化；结合连续携液理论提出了产水气井配产新方法，该方法所配气量高于井口临界携液气量，且随时间动态递减，而不是保持不变。大牛地DK3井实例计算表明，新方法能更长时间维持气井连续携液生产，降低了累计排水采气量，提高了最终采收率。
传统气井配产方法应用于大牛地低压、低渗、低产致密砂岩气藏产水气井时，气井的携液潜能得不到充分发挥，累计排水采气量大，最终采收率低。基于产水气藏物质平衡原理、气井产能、井筒压力温度分布预测理论，应用节点系统分析方法建立了产水气井生产动态预测方法，该方法能动态预测地层压力、井底流压、井口油压、产量、采收率随时间的变化；结合连续携液理论提出了产水气井配产新方法，该方法所配气量高于井口临界携液气量，且随时间动态递减，而不是保持不变。大牛地DK3井实例计算表明，新方法能更长时间维持气井连续携液生产，降低了累计排水采气量，提高了最终采收率。
2013, 35(2): 75-78.
摘要:
煤层气井压裂过程中，支撑剂嵌入会影响支撑裂缝的导流能力，从而严重影响煤层气的开发。为了研究支撑剂嵌入不同坚固性煤岩程度及支撑裂缝导流能力，测定了典型矿区煤岩的坚固性系数，运用LD-1A导流能力测试系统进行了支撑剂嵌入不同煤岩及导流能力模拟实验。实验表明，端氏、龙门塔和寨崖底煤岩的坚固性系数分别为1.4、0.4和0.5，35 MPa时，支撑剂嵌入柳林龙门塔煤岩的深度为0.5 mm，嵌入对导流能力损害率可达40%；不同矿区煤岩的坚固性系数差异很大，坚固性系数越小，支撑剂嵌入煤岩越严重，导流能力损害程度越大。该研究可为现场压裂施工提供依据。
煤层气井压裂过程中，支撑剂嵌入会影响支撑裂缝的导流能力，从而严重影响煤层气的开发。为了研究支撑剂嵌入不同坚固性煤岩程度及支撑裂缝导流能力，测定了典型矿区煤岩的坚固性系数，运用LD-1A导流能力测试系统进行了支撑剂嵌入不同煤岩及导流能力模拟实验。实验表明，端氏、龙门塔和寨崖底煤岩的坚固性系数分别为1.4、0.4和0.5，35 MPa时，支撑剂嵌入柳林龙门塔煤岩的深度为0.5 mm，嵌入对导流能力损害率可达40%；不同矿区煤岩的坚固性系数差异很大，坚固性系数越小，支撑剂嵌入煤岩越严重，导流能力损害程度越大。该研究可为现场压裂施工提供依据。
2013, 35(2): 79-81.
摘要:
酸蚀裂缝导流能力是影响酸压效果和评价酸液性能的重要指标。根据API行业标准，利用酸蚀裂缝导流装置室内开展了地面交联酸及其闭合酸化后裂缝导流能力的测试。结果表明，闭合压力40 MPa时地面交联酸的酸蚀裂缝导流能力为150 μm2·cm，55 MPa时依然在80 μm2·cm以上；地面交联酸酸压后经过闭合酸化，40 MPa下酸蚀裂缝导流能力为269 μm2·cm，较未闭合酸化前提高了1.7倍；酸岩反应后的溶蚀形态好，沟槽明显，深度多在0.5~4.5 mm，可承载高闭合压力和提高长期导流能力；同时，其导流能力值远高于5级普通酸和5级稠化酸，显示出更为优良的液体性能。
酸蚀裂缝导流能力是影响酸压效果和评价酸液性能的重要指标。根据API行业标准，利用酸蚀裂缝导流装置室内开展了地面交联酸及其闭合酸化后裂缝导流能力的测试。结果表明，闭合压力40 MPa时地面交联酸的酸蚀裂缝导流能力为150 μm2·cm，55 MPa时依然在80 μm2·cm以上；地面交联酸酸压后经过闭合酸化，40 MPa下酸蚀裂缝导流能力为269 μm2·cm，较未闭合酸化前提高了1.7倍；酸岩反应后的溶蚀形态好，沟槽明显，深度多在0.5~4.5 mm，可承载高闭合压力和提高长期导流能力；同时，其导流能力值远高于5级普通酸和5级稠化酸，显示出更为优良的液体性能。
2013, 35(2): 82-85.
摘要:
在压裂设计编写中普遍采用常规的“经验式”泵注程序，对地层的差异性考虑较少，影响压裂施工效果。针对这一现象，基于用液效率的概念提出了一种均匀铺置浓度的压裂设计方法。该方法是根据前人的理论研究，结合长庆油田储层特征，在对比分析前期压裂施工参数及措施效果的基础上提出的，其最终目的仍是使压裂施工能造成高导流能力的裂缝。针对砂岩气藏非均质特性，利用该方法分别对2口井进行了先导性试验，通过现场实施均达到较为理想的工业产量，获得了较好的改造效果。
在压裂设计编写中普遍采用常规的“经验式”泵注程序，对地层的差异性考虑较少，影响压裂施工效果。针对这一现象，基于用液效率的概念提出了一种均匀铺置浓度的压裂设计方法。该方法是根据前人的理论研究，结合长庆油田储层特征，在对比分析前期压裂施工参数及措施效果的基础上提出的，其最终目的仍是使压裂施工能造成高导流能力的裂缝。针对砂岩气藏非均质特性，利用该方法分别对2口井进行了先导性试验，通过现场实施均达到较为理想的工业产量，获得了较好的改造效果。
2013, 35(2): 86-90.
摘要:
水平井裸眼分段压裂技术是开发非常规油气藏的有效手段。对裸眼分段压裂关键工具进行了改进。膨胀式专用悬挂器采用金属颗粒辅助橡胶悬挂方式，室内试验结果表明， ?114.3 mm型悬挂器悬挂载荷增加100 kN，设计采用液压机械双重丢手，增加了施工安全性；?114.3 mm型裸眼封隔器采用可膨胀金属环结构后环空承压能力增加30 MPa，采用2段胶筒的裸眼封隔器承压能力达到60 MPa，但再增加段数承压能力增加不明显；激光表面处理后的滑套球座表面硬度达到HRC55。压裂管柱室内试验验证了其满足现场施工要求，在低渗透区块2口井中成功应用，分别顺利完成10段、11段裸眼分段压裂施工。现场应用效果表明新式裸眼分段压裂完井工具性能优越、安全稳定。
水平井裸眼分段压裂技术是开发非常规油气藏的有效手段。对裸眼分段压裂关键工具进行了改进。膨胀式专用悬挂器采用金属颗粒辅助橡胶悬挂方式，室内试验结果表明， ?114.3 mm型悬挂器悬挂载荷增加100 kN，设计采用液压机械双重丢手，增加了施工安全性；?114.3 mm型裸眼封隔器采用可膨胀金属环结构后环空承压能力增加30 MPa，采用2段胶筒的裸眼封隔器承压能力达到60 MPa，但再增加段数承压能力增加不明显；激光表面处理后的滑套球座表面硬度达到HRC55。压裂管柱室内试验验证了其满足现场施工要求，在低渗透区块2口井中成功应用，分别顺利完成10段、11段裸眼分段压裂施工。现场应用效果表明新式裸眼分段压裂完井工具性能优越、安全稳定。
2013, 35(2): 86-90.
摘要:
四川盆地侏罗系沙溪庙组储层低孔低渗，使用常规改造手段很难获得工业油气流。为此，在G16H井首次开展了电缆带易钻式桥塞分段射孔加砂压裂联作试验，桥塞通过8 mm电缆下入，在水平段通过压裂车进行泵送，到达预定位置后地面给电信号进行坐封，同时桥塞与射孔枪丢手，上提射孔枪依次进行多簇射孔作业，每段分3~4簇射孔，坐封桥塞、射孔、加砂压裂作业最快可在12 h内完成。G16H井共分10段施工，压后利用?50.8 mm连续油管成功钻磨?114.3 mm套管用桥塞9只，钻磨完单只桥塞平均用时仅60 min左右。该井放喷测试获得了24.7 t/d的高产工业油气流。易钻桥塞射孔联作加砂压裂技术的成功实施，初步探索出针对该低孔低渗区块的一套有效储层改造技术手段，为下一步侏罗系沙溪庙组储层高效开发积累了宝贵的现场经验。
四川盆地侏罗系沙溪庙组储层低孔低渗，使用常规改造手段很难获得工业油气流。为此，在G16H井首次开展了电缆带易钻式桥塞分段射孔加砂压裂联作试验，桥塞通过8 mm电缆下入，在水平段通过压裂车进行泵送，到达预定位置后地面给电信号进行坐封，同时桥塞与射孔枪丢手，上提射孔枪依次进行多簇射孔作业，每段分3~4簇射孔，坐封桥塞、射孔、加砂压裂作业最快可在12 h内完成。G16H井共分10段施工，压后利用?50.8 mm连续油管成功钻磨?114.3 mm套管用桥塞9只，钻磨完单只桥塞平均用时仅60 min左右。该井放喷测试获得了24.7 t/d的高产工业油气流。易钻桥塞射孔联作加砂压裂技术的成功实施，初步探索出针对该低孔低渗区块的一套有效储层改造技术手段，为下一步侏罗系沙溪庙组储层高效开发积累了宝贵的现场经验。
2013, 35(2): 94-97.
摘要:
简要介绍了泡沫驱油在国内外的发展历史、驱油机理，以及近几年国内外泡沫驱油研究方向，对泡沫驱油在油田的应用及取得的效果做了简单的介绍，分析了泡沫驱油的优缺点，对存在的问题做了阐述，并提出了在泡沫驱油推广应用中应该注意的问题。讨论了间断式注入泡沫段塞对改善水驱油及其它驱油方式的作用及优缺点，研究了泡沫驱油的制约因素。研究认为泡沫体系的稳定性、耐油性差及注气成本高是制约泡沫驱油发展的关键因素，研制新型的成本低、具有良好泡沫性能，同时具有良好界面性能及洗油能力的泡沫剂，以及研制以烟道气及空气等廉价气体作为气源的泡沫体系，改善注入方式及工艺，是泡沫驱油的重要研究方向。
简要介绍了泡沫驱油在国内外的发展历史、驱油机理，以及近几年国内外泡沫驱油研究方向，对泡沫驱油在油田的应用及取得的效果做了简单的介绍，分析了泡沫驱油的优缺点，对存在的问题做了阐述，并提出了在泡沫驱油推广应用中应该注意的问题。讨论了间断式注入泡沫段塞对改善水驱油及其它驱油方式的作用及优缺点，研究了泡沫驱油的制约因素。研究认为泡沫体系的稳定性、耐油性差及注气成本高是制约泡沫驱油发展的关键因素，研制新型的成本低、具有良好泡沫性能，同时具有良好界面性能及洗油能力的泡沫剂，以及研制以烟道气及空气等廉价气体作为气源的泡沫体系，改善注入方式及工艺，是泡沫驱油的重要研究方向。
2013, 35(2): 98-103.
摘要:
针对目前气井严重积液的问题，本文运用阴阳离子表面活性剂复配具有协同效应的特点，研制出用于气井泡沫排水的一类新型起泡剂体系。比较了常用起泡剂的起泡性能，通过正交实验优选出两组复配型起泡剂体系并确定了其配方比例；同时研究了NaCl和CaCl2对两组体系性能的影响，及两组体系的动态携液能力。当阳离子表面活性剂的碳链长度为16时，复配效果最佳；体系I的最佳配比（质量比）为：m十二烷基硫酸钠：mJS﹕mJT-3=4﹕3﹕2，体系II的最佳配比（质量比）：m十二烷基硫酸钠：m脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐：mJS﹕mJT-3=1﹕2﹕2﹕2。NaCl使体系泡沫黏度相对增加，稳定性增加，但CaCl2使体系易形成沉淀，泡沫性能变差。复配体系表现出较好抗盐性和携液能力，有利于气井泡沫排水，具有推广应用价值。
针对目前气井严重积液的问题，本文运用阴阳离子表面活性剂复配具有协同效应的特点，研制出用于气井泡沫排水的一类新型起泡剂体系。比较了常用起泡剂的起泡性能，通过正交实验优选出两组复配型起泡剂体系并确定了其配方比例；同时研究了NaCl和CaCl2对两组体系性能的影响，及两组体系的动态携液能力。当阳离子表面活性剂的碳链长度为16时，复配效果最佳；体系I的最佳配比（质量比）为：m十二烷基硫酸钠：mJS﹕mJT-3=4﹕3﹕2，体系II的最佳配比（质量比）：m十二烷基硫酸钠：m脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐：mJS﹕mJT-3=1﹕2﹕2﹕2。NaCl使体系泡沫黏度相对增加，稳定性增加，但CaCl2使体系易形成沉淀，泡沫性能变差。复配体系表现出较好抗盐性和携液能力，有利于气井泡沫排水，具有推广应用价值。
2013, 35(2): 103-105.
摘要:
基于中温油藏开展了以改性酚醛树脂为交联剂的中温凝胶调剖剂的研究，通过室内实验，确定了中温调剖剂的基本配方，考察了聚合物、交联剂、促交剂、添加剂用量对凝胶黏度的影响。通过合理控制聚交比等参数，制得可适用于70 ℃地层温度的凝胶调剖体系，该体系具有成胶黏度可控、热稳定性好等特点。现场实践证明，该调剖体系可有效封堵地层中的高渗透水流通道，提高水驱波及体积，改善油田开发效果。
基于中温油藏开展了以改性酚醛树脂为交联剂的中温凝胶调剖剂的研究，通过室内实验，确定了中温调剖剂的基本配方，考察了聚合物、交联剂、促交剂、添加剂用量对凝胶黏度的影响。通过合理控制聚交比等参数，制得可适用于70 ℃地层温度的凝胶调剖体系，该体系具有成胶黏度可控、热稳定性好等特点。现场实践证明，该调剖体系可有效封堵地层中的高渗透水流通道，提高水驱波及体积，改善油田开发效果。
2013, 35(2): 106-109.
摘要:
为进一步研究水平井混合气（烟道气）与助排剂辅助蒸汽吞吐技术在浅薄层稠油油藏的应用，利用室内物理模拟实验对辅助方式的驱油效率和封堵能力进行评价，并通过数值模拟方法对研究区块适合水平井混合气助排剂辅助蒸汽吞吐的地质界限及最优参数进行限定和优化。研究结果表明，混合气助排剂辅助蒸汽驱的驱油效率比纯蒸汽驱、蒸汽助排剂驱和蒸汽氮气助排剂驱分别高出16.2%、11.0%和8.0%。混合气助排剂综合作用形成的泡沫封堵能力优于其他辅剂。研究区块适用于该技术的临界有效厚度随渗透率的增加而减小，临界渗透率随有效厚度的增大而增加。在确定研究区块地质界限的基础上，通过不同的渗透率和有效厚度组合，得到适合于该区块的注入参数，即混注比、注汽强度和混合气助排剂注入量的优化图版和取值范围。在实际区块2口水平井的成功试验，为该技术在浅薄层稠油油藏的扩展应用提供了借鉴。
为进一步研究水平井混合气（烟道气）与助排剂辅助蒸汽吞吐技术在浅薄层稠油油藏的应用，利用室内物理模拟实验对辅助方式的驱油效率和封堵能力进行评价，并通过数值模拟方法对研究区块适合水平井混合气助排剂辅助蒸汽吞吐的地质界限及最优参数进行限定和优化。研究结果表明，混合气助排剂辅助蒸汽驱的驱油效率比纯蒸汽驱、蒸汽助排剂驱和蒸汽氮气助排剂驱分别高出16.2%、11.0%和8.0%。混合气助排剂综合作用形成的泡沫封堵能力优于其他辅剂。研究区块适用于该技术的临界有效厚度随渗透率的增加而减小，临界渗透率随有效厚度的增大而增加。在确定研究区块地质界限的基础上，通过不同的渗透率和有效厚度组合，得到适合于该区块的注入参数，即混注比、注汽强度和混合气助排剂注入量的优化图版和取值范围。在实际区块2口水平井的成功试验，为该技术在浅薄层稠油油藏的扩展应用提供了借鉴。
2013, 35(2): 110-112.
摘要:
随着控制压力钻井技术不断推广，对控制压力钻井用节流阀的性能要求越来越高。文中分析了控制压力钻井用节流阀的国内外研究现状，指出了常规节流阀应用于控制压力钻井存在的问题，提出了一种新型的控制压力钻井用节流阀，并对新型节流阀进行了流体特性分析，得到了新型节流阀的流场分布和流量系数曲线。通过对比分析，指出了节流阀的发展方向以及新型控制压力钻井用节流阀的广阔应用前景。
随着控制压力钻井技术不断推广，对控制压力钻井用节流阀的性能要求越来越高。文中分析了控制压力钻井用节流阀的国内外研究现状，指出了常规节流阀应用于控制压力钻井存在的问题，提出了一种新型的控制压力钻井用节流阀，并对新型节流阀进行了流体特性分析，得到了新型节流阀的流场分布和流量系数曲线。通过对比分析，指出了节流阀的发展方向以及新型控制压力钻井用节流阀的广阔应用前景。
2013, 35(2): 112-113.
摘要:
针对国内目前井下取样器不抗硫化氢、所取样品不保压等问题，研制出国产化新型高抗硫保压井下取样器，该种取样器选材选用钛合金和全氟醚胶圈，解决了抗硫化氢腐蚀问题；采用氮气室背压保压技术，确保在取样、转样、运输过程中的样品压力始终大于取样点压力，实现了全程保压，保证所取样品相态不发生变化。在普光气田P202-1井成功取得2支可代表地层真实流体特性的井下PVT气体样品。
针对国内目前井下取样器不抗硫化氢、所取样品不保压等问题，研制出国产化新型高抗硫保压井下取样器，该种取样器选材选用钛合金和全氟醚胶圈，解决了抗硫化氢腐蚀问题；采用氮气室背压保压技术，确保在取样、转样、运输过程中的样品压力始终大于取样点压力，实现了全程保压，保证所取样品相态不发生变化。在普光气田P202-1井成功取得2支可代表地层真实流体特性的井下PVT气体样品。
2013, 35(2): 113-116.
摘要:
气井井口温度较低时井筒内易生成水合物，为了避免测试时冻堵井下油管事故的发生，设计了与现场数采设备相配合的实时监测预警系统。以井口附近地面管线监测点实时传输的压力、温度及流量数据为依据，应用井筒多相流理论计算气井沿程压力温度分布，与图解法所形成的天然气水合物P-T图相比较，进而判断是否达到水合物生成条件，并计算可能存在水合物的井段，由此进行报警并采取及时的预防措施。系统中包含了所涉及开井与关井井筒压力温度计算、天然气水合物生成预测、预警预防设置3部分。编制的软件经现场实践可达到实时监测的目的。最后，给出在集成化实时监控下预防气井水合物的对策。
气井井口温度较低时井筒内易生成水合物，为了避免测试时冻堵井下油管事故的发生，设计了与现场数采设备相配合的实时监测预警系统。以井口附近地面管线监测点实时传输的压力、温度及流量数据为依据，应用井筒多相流理论计算气井沿程压力温度分布，与图解法所形成的天然气水合物P-T图相比较，进而判断是否达到水合物生成条件，并计算可能存在水合物的井段，由此进行报警并采取及时的预防措施。系统中包含了所涉及开井与关井井筒压力温度计算、天然气水合物生成预测、预警预防设置3部分。编制的软件经现场实践可达到实时监测的目的。最后，给出在集成化实时监控下预防气井水合物的对策。
2013, 35(2): 117-118.
摘要:
热采套管头是稠油热采的地面设备之一，它安装在表层套管之上，RTGT13-3/8×7-35套管头是根据油田用户需要设计生产的产品，主要用来固定钻进井的井口，连接井下套管柱，可靠地密封和控制管间的环形空间，是油田采油（气）套管头的重要部件。它与普通热采套管头相比，在选材和结构上都有改进，完全能够满足亚临界注汽的工艺要求。
热采套管头是稠油热采的地面设备之一，它安装在表层套管之上，RTGT13-3/8×7-35套管头是根据油田用户需要设计生产的产品，主要用来固定钻进井的井口，连接井下套管柱，可靠地密封和控制管间的环形空间，是油田采油（气）套管头的重要部件。它与普通热采套管头相比，在选材和结构上都有改进，完全能够满足亚临界注汽的工艺要求。
2013, 35(2): 119-122.
摘要:
针对渤海油田先期分层防砂注水管柱无法洗井的问题，研制出自提升式可洗井注洗管柱。该管柱在井内油管挂下部安装了一个液压提升装置，洗井时地面给液压提升装置供压使液缸上提，其下部注水管柱上的隔离密封提离隔离封隔器密封筒，从而建立起洗井通道；洗井结束后，利用注水管柱自重和地面供给的液压使其下部注水管柱下放，隔离密封重新进入隔离封隔器密封筒，实现层间封隔。现场应用结果表明，该管柱有效地解决了海上油田注水井洗井和防垢卡问题。
针对渤海油田先期分层防砂注水管柱无法洗井的问题，研制出自提升式可洗井注洗管柱。该管柱在井内油管挂下部安装了一个液压提升装置，洗井时地面给液压提升装置供压使液缸上提，其下部注水管柱上的隔离密封提离隔离封隔器密封筒，从而建立起洗井通道；洗井结束后，利用注水管柱自重和地面供给的液压使其下部注水管柱下放，隔离密封重新进入隔离封隔器密封筒，实现层间封隔。现场应用结果表明，该管柱有效地解决了海上油田注水井洗井和防垢卡问题。
