2015年  37卷  第4期

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MRC 近钻头地质导向系统总体设计与应用
王智锋
2015, 37(4): 1-4. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.001
摘要:
地质导向钻井技术已成为复杂结构井地层评价的重要手段。但常规地质导向系统测量参数测点平均测量零长大于20 m,离正钻地层较远,测量信息相对滞后,对薄油层开发尤其不利,并且常规自然伽马测量不具有测量方位信息能力,不能及时判断钻具在油层中发生的变化。胜利钻井院研制的MRC 近钻头地质导向系统采用电磁波电阻率、方位伽马和井斜一体化设计技术,实现近钻头地质参数与工程参数集成测量,实现了近钻头测量,大大缩短了测量零长(测量零长小于10 m),能够实时监测地层特征信息、辨别地层变化,测量的参数具有方位特性,能够确定储集层边界的位置,利于及时调整井眼轨迹,降低打穿油层的风险,提高储层钻遇率。现场应用证明,该系统测量数据准确、工作稳定可靠,应用单井都获得了较高的储层钻遇率。通过与常规地质导向系统应用效果对比,该系统更能实现对地层特性的判断和钻头在储层内穿行精确控制,平均单井储层钻遇率提高10% 以上,可为薄油层的开发提供有力的技术支撑。
基于Android 的钻井风险实时诊断与评估系统
李玮, 赵菁菁, 高磊, 孙维国, 刘景宇
2015, 37(4): 5-8. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.002
摘要:
钻井风险的准确诊断与及时决策直接影响到钻井工程作业的成本,甚至关系到钻井作业的成败。基于Android 平台构建钻井风险实时诊断与评估系统,对钻进过程中出现的井上问题进行了实时诊断和风险预估。该系统利用Android+ Java Web+ SQL Server 框架设计,以移动办公设备为媒介,最终实现系统的构建,以新疆油田某区块T1 井为例,分析了该井套管在非均匀构造应力作用下的套损问题。测试结果表明,该系统判断准确性高,PC 机便携性好,具有操作简单、高效准确等特点。钻井风险诊断及风险评估系统以智能手机及平板电脑为载体,保留了PC 机版的准确性,同时可以随时随地办公、节约了时间、提升了效率。
导眼与扩眼组合钻进模式在定向井轨迹控制中的应用
梁奇敏, 刘新云, 石李保, 陶冶, 李令东, 胡贵
2015, 37(4): 9-11. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.003
摘要:
定向井由于受诸多因素影响,其实钻轨迹有时并不沿着设计轨道钻进,给钻井施工带来很大挑战。不考虑地层特性、钻井参数、井眼轨迹等影响因素,采用简单实用且可满足工程要求的公式,计算和分析了单弯单稳螺杆钻具组合的理论几何造斜率。研究了井眼及钻具尺寸对造斜率的影响,发现相同条件下小井眼比大井眼更易获得高造斜率。由此提出在造斜率要求较高的井段,可先钻一个小尺寸导眼,再扩眼到设计尺寸的组合钻进模式。以X 井为例,证实了在轨迹控制困难的定向井中, 采用该组合模式后,满足工程要求且降低作业成本,缩短钻井周期。研究结果为井身结构设计和定向井轨迹控制提供了理论指导和借鉴。
静态推靠式旋转导向控制方案分析及优化
李士斌, 王业强, 张立刚, 徐月庆
2015, 37(4): 12-15. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.004
摘要:
旋转导向钻井技术已经成为当前钻井必不可少的核心技术,主要根据静态推靠式旋转导向控制原理,结合工程实际要求,建立力学模型。根据有利区内支撑爪力最大、不利区内支撑爪力最小原则,提出120°和60°划分区域的2 种控制方案,在优化数学模型的基础上,分别将各支撑爪的应力分解到偏置合力的方向和垂直于偏置合力的方向,采用力学矢量分析法,建立不同偏置合力矢量下的力学方程,求解相应的方程,得出不同划分区域下各支撑爪的应力表达式。分析对比不同划分区域下各支撑爪应力变化,比较变化趋势,优选更为稳定的控制方案,从而增加仪器使用寿命,减少钻井事故,降低成本。
精细控压钻井重浆帽设计及压力控制方法
彭明佳, 刘伟, 王瑛, 张铁, 门明磊, 张鑫
2015, 37(4): 16-19. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.005
摘要:
精细控压钻井是一种主要用于窄密度窗口地层高效、安全钻井的新技术。该技术可精确控制环空压力,实现井底压力恒定。控压起钻过程中,起至预定井深注入重浆帽后进行常规起钻。以往注重浆期间回压控制方法不具备实际操作性,一方面没有考虑钻具内压水眼重浆进入环空造成的影响,设计内容不完善;另一方面没有实时压力控制方法。根据工程实际要求, 考虑钻具内压水眼重浆、井眼实际情况、以及地层特性(碳酸盐岩地层可采用近平衡压力控制,硫化氢地层采用略过平衡压力控制),进一步优化井底压力控制。在计算注重浆和井口回压关系时,建立分段实时压力控制曲线,实现起下钻过程中井底压力平稳控制,有效避免停泵期间可能造成的溢流或者漏失,提高钻井安全性及钻井综合效率。
黄36 井区油页岩段水平井快速钻井技术
高龙, 王登治, 翟小龙, 石仲元, 张宁武, 张国虎
2015, 37(4): 20-22. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.006
摘要:
黄36 井区长8 目的层水平井钻井施工过程中,针对长7 油页岩段长、井斜大,长4+5 地层承压能力低,钻井液密度达不到平衡油页岩坍塌压力所需要的密度,导致油页岩易垮塌以及PDC 钻头滑动困难、造斜段机械钻速低等问题,从单纯通过防漏堵漏提高钻井液密度转变为降低排量提高钻井液密度,同时通过减小油页岩交变应力、控制油页岩段井斜来提高坍塌压力,使用牙轮钻头造斜等方法,降低了坍塌几率,并有效提高了机械钻速。该水平井快速钻井技术能有效解决窄密度窗口的问题,提高施工效率,降低钻井成本。
樊试U1 井组远端连通关键技术
王栋, 赵虎, 乔宏实, 张鹏宇, 郭庆华, 吴双
2015, 37(4): 23-26. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.007
摘要:
樊试U1 井组是渤海钻探在山西沁水地区承接的第1 口U 型水平连通井,其设计水平位移近千米,远远超过该地区之前施工的连通井。煤层气开发实践证明U 型井可有效地导通煤储层的裂隙系统,增加气、水导流能力,相比直井和普通定向井大幅度提高了单井产量和采收率,而相比较于多分支水平井又大幅减少了投入成本,是开发煤层气资源的优选手段。介绍了U 型井设计施工方案及?50.8 mmPVC 筛管完井工艺。通过分析该地区15 号煤储层地质特点,介绍了通过“二维”地震图计算着陆点处15 号煤层垂深的方法。通过建立仪器系统误差累积数学模型,提出磁偏角校正系数,成功完成了远端一次性连通。
非均质底水油藏水平井ICD 完井耦合模型与目标剖面计算方法
付宣, 李根生, 崔明月, 黄中伟, 梁月松
2015, 37(4): 27-32. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.008
摘要:
入流控制装置(Inflow Control Device,ICD)近年来在水平井分段完井中应用日益广泛,但目前针对ICD 完井建立的半解析耦合模型无法准确反映水平井端部效应,在ICD 优化设计过程中对于目标入流剖面的选择缺乏依据。为此,首先引入了基于势的叠加原理和镜像反射原理的油藏渗流模型用以准确反映水平井入流特征,建立了适用于非均质底水油藏水平井ICD 完井的稳态耦合模型;之后考虑油井不同的生产制度,给出了非均质油藏水平井ICD 完井优化目标入流剖面的确定方法, 并以喷嘴型ICD 为例对ICD 设计流程进行了具体描述,对最优非均匀ICD 和最优均匀ICD 计算结果进行了对比分析。结果表明:ICD 优化设计与生产制度有很大关系,均匀入流剖面并非总是理想的入流剖面;非均匀ICD 控流效果要优于均匀ICD, 但均匀ICD 完井对井底流压有较宽的适应性;高生产压差有助于发挥喷嘴型ICD 的控流优势。
哈萨克斯坦S 油田浅层水平井完井工艺
何汉平, 翁行芳, 张垲莘, 付道明, 韦代延, 吴俊霞
2015, 37(4): 33-35. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.009
摘要:
为了提高哈萨克斯坦S 油田单井产量,开展了水平井完井工艺研究。利用Joshi 公式计算不同水平井段长度下的油井产能变化趋势,优选了水平井段长度范围;利用出砂量、储层的声波时差数据、孔隙度等参数,综合评价了水平井井眼稳定性,认为S 油田水平井必须采用适度防砂工艺;通过分析储层温度、黏土含量等因素和现有水平井防砂完井方式现状,认为S 油田水平井不适合采用化学防砂方法,只能采用割缝筛管防砂方法;结合S 油田代表性井的砂样粒度分布分析结果,对筛管缝宽进行优化设计,确定最终筛管缝宽值为0.6 mm。设计的水平井完井工艺在S 油田进行了4 口井的现场应用,其中S-431H 和S-432H 水平井产量达到垂直井的2.5~3 倍,S-614H 和S-615H 水平井产量达到同油田垂直井的8~10 倍,取得良好的增产效果。
海上油田丛式井表层开路预斜技术
陈爱国, 许杰, 孟炜, 李明磊
2015, 37(4): 36-38. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.010
摘要:
通过渤海地区开发井井筒布置密集易发生碰撞的特点说明了丛式井钻井作业中表层预斜技术的必要性。针对传统表层预斜技术拆卸井口消耗时间长的缺陷,提出了不安装井口,直接采用海水钻进并辅以大弯角马达造斜的开路循环预斜技术,并确定了其钻具组合及施工参数的优化方案。目前,该技术已成功应用于渤海地区54 口井,节约了钻井成本,增加了钻进效率,对于渤海以外的其他海域油田本研究也具有一定的推广意义。
印尼厘茂油田INJ-02B 井密闭取心复杂情况处理与分析
史成发
2015, 37(4): 39-41. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.011
摘要:
INJ-02B 井是印尼厘茂油田第一口取心井,设计井深1500 m,取心段长90 m。对比电测发现,取心段上部的井壁出现坍塌和缩径,导致下取心钻具失效。取心钻进过程钻遇极松软地层,岩心强度不够,无法成岩,造成堵心。同时由于松软地层钻速较快,地面无法判断是否已经堵心,进而导致磨心。经现场分析,在井径不规则井段,下入牙轮钻头划眼,确保井径规则,下钻至井底时采取转盘高速旋转以破碎大块岩屑,同时打高黏钻井液将大块岩屑携带出井筒,确保井底清洁。再通过分析取心钻时,采用适合于松散地层的低钻压、低转数和低排量的钻进参数来提高岩心的成岩率,从而降低堵心和磨心的风险。由于现场及时采取了以上技术措施,确保了该井取心的整体收获率为90.37%。该技术适用于印尼厘茂油田井塌井和松软地层的密闭取心的施工。
地震层速度法预测南海北部深水钻井安全钻井液密度窗口
陈江华, 李忠慧, 方满宗, 李磊, 朱亮, 吴惠梅
2015, 37(4): 42-44. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.012
摘要:
针对南海北部琼东南盆地深水油气田钻井过程中窄钻井液密度窗口导致的井漏问题,建立了适合深水环境的井壁稳定分析计算模型,应用地震层速度资料对L4 井的地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力进行了计算。结果表明,坍塌压力随井深增加而增大,但总体都小于地层孔隙压力,因此将地层孔隙压力作为安全钻井液密度窗口的下限。破裂压力随井深增加而增大,在海底泥面处最小,仅为1.02 g/cm3,地层孔隙压力与地层破裂压力下限的范围仅为0.021~0.092 g/cm3,最大也只有0.290 g/ cm3,表明安全钻井液密度窗口窄。结合目标井的实际情况,考虑ECD、激动压力等的影响,推荐了不同层段钻井液密度范围, 计算结果与实钻情况吻合,满足实际需要,表明应用层速度计算安全钻井液密度窗口是可行的。
强抑制、抗高温防塌钻井液在董8 井中的应用
邱春阳, 赵立新, 司贤群, 何兴华, 王宝田, 渠震龙
2015, 37(4): 45-49. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.013
摘要:
董8 井是中石化部署在准噶尔盆地的一口重点预探直井,完钻井深5 580 m,该井上部地层起下钻遇阻频繁,下部侏罗系煤层发育,且地层压力异常,施工中井壁失稳严重;三工河组存在高压盐水层及碳酸氢根流体污染,高密度下钻井液流变性不易调控。针对该井地质特点,通过室内研究,确定使用铝胺强抑制防塌钻井液体系和抗高温成膜防塌钻井液体系,现场应用结果表明,采用的钻井液体系解决了上部地层软泥岩缩径、砂岩段阻卡及侏罗系井壁失稳的难题,全井平均井径扩大率仅为7.02%,满足了施工的需要。
葡浅12- 平1 特浅稠油水平井钻井液技术
毛立丰, 邹大鹏, 陈赓, 李洋
2015, 37(4): 50-53. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.014
摘要:
大庆油田首口稠油水平井—葡浅12- 平1 井位于黑帝庙油田葡浅12 区块,区内农田、鱼塘、草场密布,施工目的是开发地面条件受限而难以动用的储量。该井钻井技术难点包括:一开表层?311 mm 井眼造斜点浅,开钻20 m 即开始造斜,造斜钻遇高渗易漏的流砂层60 m;二开造斜段地层造浆性强,低排量下高钻速、高造斜率与岩屑携带矛盾突出,沉砂卡钻风险高; 三开HI2-3 层段稠油埋深浅,主力油层砂岩胶结疏松,井眼力学不稳定;施工存在塌、漏、涌同层风险;为便于油层识别与解释, 水平段不允许混油。为此,根据室内实验和井身结构为三开确定了3 套钻井液体系,现场应用中钻井液流变性合理、润滑防卡防塌能力强,易于发现油气显示,满足该井施工需要。
水平井固井液压式套管扶正器的改进与应用
李国锋, 徐鑫, 赵勇, 陈勇
2015, 37(4): 54-57. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.015
摘要:
针对水平井液压式套管扶正器在应用过程中发现的扶正片撑开后影响环空过流面积、活塞二次运动导致密封失效等问题,对液压扶正器的结构进行了改进,并进行了相关的地面实验。为了完善套管居中井下配置工具,研制了与液压扶正器配套使用的球座,液压扶正器下到位后,先投球打开液压扶正器,再进行循环作业,可充分清洗井眼,提高固井质量。改进后的液压扶正器在非常规水平井中应用了4 井次,平均每口井应用32 只,固井及压裂过程均未出现密封失效现象,固井质量良好, 表明改进后的液压扶正器更适应于非常规水平井固井作业。
中国页岩油勘探开发现状、挑战及前景
付茜
2015, 37(4): 58-62. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.016
摘要:
页岩油是以页岩为主的页岩层系中所含的原地滞留油气资源,圈闭界限不明显,无法形成自然工业产能。随着水平井和分段压裂技术水平及开发能力的提高,页岩油成为最有可能成为替代石油天然气的能源已是各国的共识。中国陆相页岩页理发育,含有丰富的页岩油资源,但对页岩油研究起步晚。以页岩油发展规划为思路,介绍了中国页岩油勘探开发、技术与装备现状,分析了发展页岩油面临的挑战。
各向异性油藏蛇曲井模型及产能敏感性分析
杨万有, 韩国庆, 郑春峰, 赵景辉, 李昂, 张睿
2015, 37(4): 63-66. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.017
摘要:
为了研究各向异性油藏中蛇曲井近井地带的渗流规律,建立了蛇曲井半解析产能预测模型,在考虑蛇曲井井型特点的基础上预测了任意井段的流入剖面和近井地带的压力分布,并针对地层不同垂向—水平渗透率、蛇曲井起伏度大小和起伏周期等产能影响因素进行了分析。结果表明:与水平井相比,蛇曲井增加了与油藏的有效接触面积;随着垂向渗透率的降低,蛇曲井可以充分弥补水平井的劣势;在一定范围内增加蛇曲井的起伏高度可使产能得到提高;蛇曲井起伏周期越多,控制面积越大,产能越高,但在综合工艺复杂性及经济成本方面存在最优起伏周期。
低渗气藏特殊渗流机理及稳定产能预测方法
姜瑞忠, 韩光伟, 汪洋, 徐攀登
2015, 37(4): 67-71. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.018
摘要:
不同于常规气藏,低渗气藏由于其储层物性差、含水饱和度高的特点,其渗流机理更为复杂。以低渗储层为基础,对低渗气藏特殊渗流机理进行详细阐述;同时针对目前低渗气藏产能预测考虑因素不全、产能评价结果不够准确的问题,在拟启动压力梯度模型的基础上,依据稳态渗流条件下的气藏产能方程,综合考虑气体滑脱效应、低速非达西、高速非达西、压敏效应等多重非线性效应,结合渗流力学基本原理,推导了通用气体稳定产能预测方程,并进行参数敏感性分析。结果表明:低渗气藏的低速非达西效应、高速非达西效应、压敏效应都会使气藏产能变小;如果忽略其影响,将会造成对产能的乐观评价;其中启动压力梯度和压敏系数(尤其是异常高压储层)对气井产能影响显著,滑脱因子次之,高速非达西效应影响较小。通过实例验证了产能模型的正确性,可以用于指导现场实际开发。
利用COMSOL 软件模拟低渗油田非线性渗流规律
文自娟, 唐海, 吕栋梁, 甘庆明, 梁毅, 王小军
2015, 37(4): 72-75. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.019
摘要:
非线性渗流规律表现为流体低速流动时渗流速度与压力梯度关系曲线不为直线且不过原点,即当压力梯度较小时, 流体渗流速度可能为0。储层渗透率越小,非线性渗流特征越明显。为了清楚认识低渗油田非线性渗流规律及其对油田生产的影响,在描述低速非线性渗流规律的连续模型基础上,推导出单相不可压缩流体稳定渗流微分方程,同时利用在流体力学等领域广泛应用的COMSOL 软件模拟低渗油田正方形反九点井网流体渗流规律。COMSOL 软件模拟结果清楚展示出正方形反九点直井井网、压裂井网流线及等势线分布的差异以及压裂时压力波及面积随裂缝长度和裂缝与井排夹角变化的规律。模拟结果表明非线性渗流时,等势线分布不再呈圆形;直井压裂后,压力波及面积明显增加,裂缝长度、裂缝与井排夹角都会影响压力波及面积。
以吨液百米举升耗电量为目标的大数据分析应用
李鑫, 耿玉广, 杨小平, 黄少伟, 张文静, 周正奇
2015, 37(4): 76-79. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.020
摘要:
应用大数据挖掘技术可实现将采油工程海量数据转化为可用于指导油田生产的意见。由于影响吨液百米举升耗电量指标的因素众多,对于何种因素是影响区块或单井吨液百米举升耗电量指标的主要因素并不十分明确,这就需要利用大数据挖掘技术来剖析各种因素对吨液百米举升耗电量的影响。以吨液百米举升耗电量为目标,建立了相应的数学分析模型,基于油田生产数据库的海量数据,开发了数据挖掘软件,挖掘出影响阿尔油田机采井吨液百米举升耗电量的数十个关联因素,定量化泵效、沉没度等指标范围,并预测了吨液百米举升耗电量指标的未来的变化趋势,提出了措施调整建议。编制的采油工程大数据软件是实现大数据管理、数据挖掘、结果呈现的载体,包括系统管理、数据预处理、功能模块、功能应用、图形报表展示、分析模型、进程可视等功能,为用户提供了实用的数据挖掘工具平台。
渤海湾中部地区生产井出砂分析及实验研究
文敏, 邓福成, 刘书杰, 曹砚锋, 刘兆年
2015, 37(4): 80-82. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.021
摘要:
通过对渤海湾中部地区海上平台的现场调研发现,生产井出砂严重会造成分离器、电脱水器等设备的严重沉砂甚至砂堵,以及泵类设施的磨损破坏。为了检验现场单井的出砂量,评价防砂措施的合理性,建立了加热真空过滤实验装置,以渤中A 油田为研究对象进行了室内油砂分离测试及分析。结果表明:现有防砂方式中砾石充填的挡砂效果优于独立优质筛管;部分生产井出砂量较大主要是由生产压差大于储层临界生产压差引起的。研究成果为海上油田生产制度的制定、工程设计的优化提供了良好依据,也为同类油田的开发生产提供了参考依据。
鄂尔多斯盆地致密油水平井体积压裂优化设计
白晓虎, 齐银, 陆红军, 段鹏辉, 顾燕凌, 吴甫让
2015, 37(4): 83-86. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.022
摘要:
鄂尔多斯盆地长7 致密油储层致密、油藏低压。储层天然微裂缝发育程度和岩石脆性评价表明,盆地致密油储层物性对水平井分段体积压裂具有良好的适应性。以提高水平井多段压裂井网形式和布缝的匹配性为目的,优化了与注采井网相适配的施工参数,结果表明,实现体积压裂的排量为4~8 m3/min,单段砂量40~80 m3,入地液量300~700 m3,并形成了“低黏液体造缝、高黏液体携砂、组合粒径支撑剂、不同排量注入”的混合压裂设计模式。矿场井下微地震监测对比了体积压裂与常规压裂对裂缝扩展形态的影响,结果显示致密储层采用体积压裂的改造体积和复杂指数是常规压裂的2 倍左右,且与井网适配性良好。通过开展致密油开发矿场先导性试验,水平井单井初期产量达到8~10 t/d,第1 年累计产油量达2 000 t 左右,且无裂缝性见水井,证明对于鄂尔多斯盆地的致密油开发,采用水平井五点井网+ 混合水体积压裂可以获得较高的单井产量和良好的开发效益。该项技术对其他油田的非常规储层开发有一定的借鉴意义。
长6 特低渗透油藏重复压裂复杂缝网参数优化
孟凡坤, 苏玉亮, 鲁明晶, 任龙, 崔静
2015, 37(4): 87-91. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.023
摘要:
直井体积压裂作为一种新型、高效的开发方式,对重复改造储层快速增产有重要意义。基于特低渗油藏菱形反九点井网,建立了考虑初次压裂裂缝时变性和重复压裂复杂缝网特征的研究井组模型,应用数值模拟方法,根据剩余油分布结果优选重复压裂潜力井,并采用正交试验方法进行缝网参数的优化设计。结果表明:主裂缝导流能力对增产效果影响显著,其次为主裂缝长度和次裂缝导流能力,缝网宽度和次裂缝间距影响程度较小。在实际井网、井距和压裂工艺所限制的范围内,当主、次裂缝导流能力分别为25 μm2·cm、3 μm2·cm,主裂缝长度为290 m,缝网宽度、次裂缝间距分别为100 m、30 m 时,开发效果最好。研究结果不仅为长6 特低渗透油藏重复改造提供了理论基础,而且对同类油藏重复压裂缝网优化设计具有重要的借鉴价值。
示踪剂在分段体积压裂水平井产能评价中的应用
赵政嘉, 顾玉洁, 才博, 赵安军, 王彬, 吴昊
2015, 37(4): 92-95. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.024
摘要:
水平井分段体积压裂后各段产液贡献不易测试和计算。通过分析示踪剂法测量的原理,进行了示踪剂测试技术优化研究,形成了利用示踪剂评价水平井分段产液贡献率的测量方法。应用该方法在束鹿凹陷致密油体积压裂井束探2x 井进行了测试,优选了7 种不同示踪剂分别注入7 个压裂层段,通过分析在不同时间取得的246 个样品,得到了7 个层段的产液贡献率, 为体积压裂优化设计和产能评价提供了新的方法。
长宁地区龙马溪组页岩气工厂化压裂实践与认识
任勇, 钱斌, 张剑, 卓智川, 乔琳
2015, 37(4): 96-99. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.025
摘要:
四川盆地长宁地区龙马溪组页岩气具有厚度大、有机质含量高、区域构造断裂系统局部发育、工区山地地貌复杂、地表水源分布不均等特点,为进一步提高该地区页岩气开发效率,降低开发成本,开展了工厂化压裂先导性试验,通过该地区前期改造,初步探索形成了集设计、工具、液体、分簇射孔、钻磨“一体化”的页岩气工厂化压裂改造技术。目前完成2 个页岩气井组7 口井的压裂实践,均获较好测试产量。实践表明,采用水平井丛式井组、工厂化压裂改造可有效地提高页岩气单井产量和开发效率,可为今后山地地区页岩气藏高效、规模开发提供参考。
非均质孔隙型砂岩油藏酸化模拟
薛衡, 赵立强, 刘平礼, 罗志锋, 李年银, 符扬洋
2015, 37(4): 100-104. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.026
摘要:
酸化是油气藏增产改造的重要措施之一。为了真实模拟砂岩基质酸化条件下类蚓孔溶蚀结构特征,开展了地层尺度下的酸化模拟研究,并推导了径向砂岩油藏酸化精细化数学模型。采用SGeMS 地质建模软件构建了符合正态分布的孔隙度模型,并结合Matlab 软件进行了编程求解。计算结果表明,在均质孔隙型介质中,该模型与常规模型计算结果相同;在非均质孔隙型介质中,标准偏差系数越大,类蚓孔结构越明显;表皮因数下降值越大,注液时间对标准偏差系数越敏感。虽然标准偏差系数对酸化后的孔隙度分布影响程度有限,但是确定适当的标准偏差系数对指导施工优化有重要意义。
颗粒类调剖堵水剂的研究现状与发展趋势
赵修太, 陈泽华, 陈文雪, 马汉卿, 翟东启, 任增雷
2015, 37(4): 105-112. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.027
摘要:
综述了无机颗粒、体膨颗粒和聚合物微球等颗粒类调堵剂的研究进展,包括堵剂配方、颗粒与地层孔喉匹配性的研究进展,剖析了研究与应用中存在的问题:无机颗粒不耐冲刷,有效期短;水膨体膨胀倍数高、膨胀速度快、强度和稳定性低, 难与地层匹配;颗粒与地层孔喉匹配性的研究不能充分考虑诸多影响因素如颗粒类型和性质、颗粒级配、颗粒浓度和注入速度、地层非均质性等;且缺少充分考虑上述影响因素的理论模型。在此基础上,给出了颗粒类堵剂的研究方向和发展趋势:无机颗粒应复合其他材料使用;体膨颗粒的使用应根据需要引入橡胶、塑料、阳离子材料及耐温耐盐单体,且其粒径范围需要拓宽;颗粒与地层孔喉的匹配关系需要充分考虑多种影响因素,同时需要建立考虑多种影响因素和实际情况的理论模型;物理模拟也需要更切合渗流和地质条件。
适用于高温高矿化度条件的聚乙烯亚胺冻胶堵水剂
吴运强, 毕岩滨, 纪萍, 汪进, 贾寒, 周洪涛
2015, 37(4): 113-116. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.028
摘要:
针对高温高矿化度地层堵水需求,研制了一种耐高温高矿化度的以阴离子聚丙烯酰胺为主剂的冻胶型堵剂,交联剂采用水溶性聚合物聚乙烯亚胺(PEI),并加入保护剂减缓高温下主剂的水解。实验考察了主剂质量分数、主剂分子量、PEI 质量分数、PEI 分子量、矿化度和pH 值等因素对PEI 冻胶成胶性能的影响。实验结果表明:随着主剂和PEI 相对分子质量增加,主剂和PEI 质量分数的增加,成胶时间缩短,但交联剂质量分数过高易发生过交联现象,造成冻胶过早脱水;成胶时间随着pH 值的增加而缩短,随矿化度的增加而变长。在110 ℃条件下,对于NaCl 含量为50 000 mg/L 的地层水,该冻胶强度高,耐温性好, 封堵效果好且至少120 d 不脱水。堵剂体系最佳配方为:0.6%~0.8% 阴离子聚丙烯酰胺+0.3%~0.7%PEI+0.8%~1% 高温保护剂。
见聚井有杆抽油泵柱塞下行阻力
何岩峰, 钟明, 束方启, 张凯, 张传敏, 李良妹
2015, 37(4): 117-121. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.029
摘要:
根据抽油泵柱塞的组成结构,柱塞的下行阻力主要来自于井液过游动阀摩阻、井液过柱塞中心管道的摩阻、柱塞与泵筒摩阻等几个方面。而传统计算模型未考虑柱塞结构,对下行阻力进行过度简化,且模型中的阻力系数均是以水为介质实验得到,不适用于稠油油藏聚驱井。为了明确稠油聚驱井生产条件、生产参数以及柱塞结构参数对柱塞下行阻力的影响规律,分别设计了柱塞中心管和游动阀与摩阻的敏感性实验以及柱塞泵筒间隙与摩阻的敏感性实验,回归得到针对稠油聚驱井抽油泵柱塞下行各元件摩阻的计算模型。结果表明,对于稠油聚驱井,阀球上升高度对过阀阻力基本无影响;柱塞中心管摩阻对柱塞下行阻力的影响不可忽略;聚驱井抽油泵柱塞下行阻力对柱塞与泵筒间隙摩阻的影响最敏感;最后,与矿场实验数据对比表明,该模型精度高于传统模型。
辽河油田兴隆台深层潜山油藏钻完井技术
齐海鹰
2015, 37(4): 122-124. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.030
摘要:
针对兴隆台潜山油藏埋藏深、油稀、含油高度2 300 m 的特点,建立了以水平井和复杂结构井为主的平面交错、纵向交错的双交错、多层、叠置注采开发井网。优化设计了井网井距,纵向上分7 层部署水平井、复杂结构井。设计水平井井距200~300 m,鱼骨井井距500 m。水平井的水平段和鱼骨井的主干段斜交主裂缝发育方向。优化设计了水平井、复杂结构井、定向井井眼轨道和井身结构,优化了钻井液设计、复杂结构井完井管柱结构设计、井控设计、固井设计。通过钻完井施工、投产开发,兴隆台潜山共钻井135 口,年产油102.11×104 t,实现高效开发。
自动点火燃烧器的研制与应用
李卫权, 白田增, 吴德, 富玉海, 仪忠建, 任严
2015, 37(4): 125-126. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.31
摘要:
钻井、井下作业及油井测试过程中将产生含有较多甲烷、乙烷以及少量易挥发的液态烃及微量的二氧化碳、氮、硫化氢等杂质的伴生气,给安全生产带来重大隐患。为了解决该问题,研发了自动点火燃烧器,该装置用太阳能电池板提供能源,当伴生气压力超过0.1 MPa 时,控制系统自动打火点燃液化气,引燃燃烧区内伴生气。现场应用表明,该燃烧器结构设计合理,拆装、运输方便,使用过程中不产生明火,比以往同类手动产品更加安全可靠。
塔里木油田特殊倒角接箍油管的应用分析
杨向同, 吕拴录, 闻亚星, 李宁, 黄世财, 耿海龙
2015, 37(4): 127-130. doi: 10.13639/j.odpt.2015.04.032
摘要:
通过对塔里木油田油管使用情况进行调查研究,认为90°台肩接箍油管在起下作业过程中容易损坏封井器密封胶芯,在套管柱结构变化处、在水平井和大斜度井经常阻卡。笔者对现有18°特殊倒角接箍油管和20°特殊倒角接箍油管使用效果进行调查研究,认为采用这2 种特殊倒角接箍油管均可以避免上述问题。对18°特殊倒角接箍油管和20°特殊倒角接箍油管在使用过程中的受力情况进行了分析计算,认为18°特殊倒角接箍台肩承载面比20°特殊倒角接箍承载面受力更合理。为了减少油管品种,并保证油管使用性能,应当采用18°特殊倒角接箍油管。对如何从现有的90°台肩接箍油管和20°特殊倒角接箍油管过渡到18°特殊倒角接箍油管提出了具体的建议。