优先发表

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页岩油气藏水平井井间干扰研究现状和讨论
郭旭洋, 金衍, 黄雷, 訾敬玉
摘要:
低渗页岩储层难以自然形成工业油气流,常采用水平井和水力压裂建立人工缝网以保证商业化开采。然而,随着大规模加密布井和压裂,水平井间距缩小、储层改造体积增加,井间出现人工裂缝导致的干扰,影响邻井的井口压力和产量,甚至诱发井控、套损和支撑剂侵入等问题,严重时导致水平井报废,极大地影响生产效率。此外,老井亏空会导致储层地应力在原位地应力的基础上发生动态演化,形成复杂地应力状态,继而影响加密水平井和重复压裂井的储层改造效果,限制井平台产能表现。我国准噶尔盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地等地的页岩油气资源开发已进入小井距和加密布井阶段,井间干扰已对正常生产产生明显影响,急需开展针对性研究。本文对国内外页岩油气藏的井间干扰现象、机理以及诊断方法进行全面、详细的介绍,并提出干预对策。研究认为:准确表征与预测压裂水平井井间干扰需要在地质工程一体化的框架下展开;对天然裂缝、断层、原位地应力和储层岩石力学特征的准确认识是评价井间干扰的前提;地层亏空诱发的动态地应力和复杂人工缝网的建模与表征是定量评价井间复杂缝网交互与连通的关键手段,也是定量预测井间干扰对于井平台最终可采储量(EUR)影响的有效方法;关井、老井注液、重复压裂、优化井距和压裂优化都是干预或减小井间干扰的手段。
不同供液状况的有杆抽油泵举升过程参数模拟计算方法
杨耀忠, 邴绍强, 宋清新, 段鸿杰, 景瑞林, 马承杰, 孙召龙
摘要:
有杆抽油泵举升过程中,根据供液能力的差别,分别确定了泵吸入口压力和活塞受力的计算方法;在静态模型建立的基础上,以抽油杆受力波动方程为指导,对井筒举升过程抽油杆运动阻尼系数计算方法进行了修正,建立了有杆抽油泵举升动态模型。以地面实测示功图为约束,计算不同供液工况下井筒纵向空间的压力、抽油杆柱受力等数值分布,对泵吸入口压力、动液面、地层流压等参数进行模拟计算,建立了不同供液状况下有杆抽油泵举升过程参数连续模拟计算方法。研究结果表明,该方法能够满足供液不足工况下油井动液面计算的精度要求,为井筒举升分析、工作制度优化调整提供了理论依据。
黄河口凹陷缓坡带东营组溢流相分布特征研究及钻井工程应用意义
邓津辉, 谭忠健, 张向前, 曹军
摘要:
黄河口凹陷缓坡带东营组广泛发育以溢流相玄武岩和凝灰岩为主的火成岩,此类岩石较为坚硬,钻进时易出现钻速低、井漏、井塌等问题,对钻井工程影响较大。综合利用录井、测井资料对东营组一段和二段火山喷发旋回和期次进行识别和划分,并结合地震资料对BZ34-9火山溢流相进行精细刻画。研究表明:研究区火成岩主要分布于BZ34-9和KL4-2构造区的共轭走滑断裂带,以裂隙式火山喷发为主;东营组一段和二段可识别和划分6个喷发旋回16个喷发期次;东二下段早期和东一段早、晚期喷发旋回规模较小,东二下段晚期和东二上段早、晚期喷发旋回规模较大,反映了火山活动由弱增强再逐步减弱的发育过程。进一步,在复杂断层、地层模型构建的基础上,结合构造应力场模拟,预测地层力学薄弱带或裂缝发育特征,为开发井轨迹优化以及钻具、钻井参数、钻井液优选提供可靠依据。
基于熵权法的大位移井井眼轨迹设计方案优选
韦龙贵, 王赞, 陈立强, 李磊, 张昌超
摘要:
井眼轨迹设计对大位移井安全高效钻井作业的实现极为重要。大位移井钻井存在长裸眼段井壁稳定性差、摩阻扭矩高、管柱屈曲严重、井眼清洁难度大等问题,井眼轨迹设计需要对其进行综合分析与评价。基于熵权法构建了大位移井轨迹设计方案评价模型,充分依据评价指标的数据本身波动情况计算权重与方案得分,实现了大位移井井眼轨迹设计方案的定量评价,并在某油田大位移井钻井作业中得到了成功应用。该研究不仅为大位移井轨迹设计方案优选提供了新的思路与指导方法,也为后续开展大位移井钻井技术优化与风险评估提供了技术参考。
泡沫排水采气井井下节流压降规律实验及模型修正
王志彬, 白慧芳, 孙天礼, 朱国, 石红艳
摘要:
气井井下节流是气田低成本开发的一项关键技术,“井下节流+泡沫排水采气”工艺在适宜条件下可提高气井带液能力。采用传统气液两相嘴流压降模型开展泡排井井下节流气嘴尺寸设计不能满足气井配产要求,通过节流压降规律测试并建立或者完善数学模型有助于提高泡排井井下节流设计水平。设计并搭建了泡沫排水采气井井下节流物理模拟实验装置,利用泡排剂UT-11开展了在不同泡排剂质量分数情况下的节流压降规律测试,利用实验数据对4个常用气液两相嘴流机理模型(Sachdeva模型、Perkins模型、Ashford模型、滑脱数值模型)进行了嘴流流态过渡预测能力评价、质量流速及嘴前压力的预测能力评价。基于实验数据构建了泡沫流滑脱因子计算关系式,提高滑脱数值模型的准确性,质量流速的绝对百分误差从13.7%降至7.69%,嘴前压力的绝对百分误差从16.5%降至8.01%。该研究为泡沫排水采气井井下节流嘴径设计和嘴前压力预测提供了重要理论依据。
鄂尔多斯下古碳酸盐岩气井绒囊修井液稳气控水技术
刘锋, 张晓飞, 胡维首, 王思凡, 任晓宇, 蔡楠
摘要:
鄂尔多斯盆地下古碳酸盐岩气井投产后地层压力系数降低,修井时地层气体上窜与井筒流体漏失多发,需封堵地层实现安全作业;部分地层产水损害产气能力,同时具有控水需求。利用封堵性绒囊修井液携带可增大气、水流动阻力差的表面活性剂进入低压气层,将传统伤害控制转换为地层稳气控水。实验压制直径38 mm、长30~100 cm的填砂管模拟下古碳酸盐岩地层,测定注入绒囊修井液至出口返出时驱压4.59~16.18 MPa,重复注入清水驱压增幅7.04~18.22 MPa,与绒囊修井液充填半径成正比。4种长度填砂管中注入破胶剂加速返排后,相同驱压注入氮气180 min后渗透率恢复率较地层水高2.02%~6.07%,且恢复率差值与充填半径成正比。现场4口气井地层中绒囊修井液充填半径2.12 m升至8.97 m,地层承压强度从17 MPa升至21 MPa,作业前后90 d内日产水降幅与日产气降幅的差值由18.68%升至62.90%。结果表明,下古碳酸盐岩气层中绒囊修井液暂堵强度与控水效果均与流体充填半径成正比,可实现修井暂堵与稳气控水再利用。
考虑岩屑影响的大位移井机械延伸极限研究
郭骁, 李思洋, 周蒙恩, 孟庆威, 张菲菲
摘要:
大位移井钻井技术作业难度大,对井眼清洁作业要求较高,岩屑堆积对摩阻扭矩的影响不容忽视。通过改进摩阻扭矩计算中常用的软杆模型,建立井眼清洁与摩阻扭矩耦合模型;考虑钻机、钻柱和钻头约束,建立大位移井机械延伸极限的预测模型。针对一口水垂比大于5的实钻大位移井,考虑岩屑对摩阻扭矩的影响,计算不同工况下的摩阻扭矩,预测大位移井水平段机械延伸极限,分析不同岩屑床高度对大位移井机械延伸极限的影响。研究结果表明,通过耦合模型预测的大位移井机械延伸极限相对于普通软杆模型的计算结果更为真实有效;随着岩屑床的堆积,岩屑对大位移井机械延伸极限的影响愈加显著。研究结果可为大位移井的风险预测与设计施工提供科学依据。
油气开采
伴注烟道气改善蒸汽辅助重力泄油开发效果的实验研究
赵庆辉
摘要:
蒸汽辅助重力泄油(即SAGD)是开发厚层超稠油油藏的有效技术,但在开发中后期存在注入蒸汽超覆严重、热损失大、油汽比低等问题,影响了开发效果。为此,在室内利用高压物性分析仪、比例物理模拟系统等装置,开展了烟道气对地层原油性质的影响,以及伴注烟道气后蒸汽向上覆地层热损失、蒸汽腔变化规律和生产特征等实验研究。结果表明,注入的烟道气可以有效降低地层原油黏度,提高原油渗流能力,增大体积系数,增加弹性能量;与常规SAGD方式相比,烟道气辅助SAGD方式蒸汽腔横向扩展速度加快,纵向扩展速度减缓,蒸汽超覆现象得到有效抑制;伴注的烟道气在蒸汽腔上方聚集,形成隔热层,减少了蒸汽向上覆盖层的热损失,提高了热量利用效率;在常规SAGD过程中伴注烟道气,可以一定程度减少蒸汽注入量,提高油汽比,改善开发效果。综合分析认为,伴注烟道气方式是改善SAGD开发中后期开发效果的可行途径。
深水气井生产过程中的井筒结垢实验规律
刘文远, 胡瑾秋, 姚天福, 欧阳铁兵, 李相方
, doi: 10.13639/j.odpt.2020.03.021
摘要:
海上气井具有深度大、除垢操作复杂、作业成本高等特点,深水气井井筒内结垢的预测与防治具有实际意义。 采用室内实验和理论计算相结合的方法, 对南海气田的4口深水气井生产过程中的井筒结垢风险进行了评价,预测了生产过程中的井筒结垢速率及气井井筒内的结垢位置,并分析了结垢特点及规律。 研究结果表明,地层水组成决定了气井的结垢类型,结垢速率主要取决于表面附着期过后较稳定的垢物附着速率;深水气井生产过程中不同井深处的结垢差异性主要取决于井筒沿程的温度分布,井筒中下部和高产气量及高水气比是防垢重点;相比陆上气井,深水气井受井筒结垢的影响更大,采取及时的防垢手段避免垢物生成或将垢物沉积量控制在容许范围内对维持深水气井的高效安全生产意义重大。