采編系統

訪問統計

在線人數:
訪問總數:

優先發表欄目展示本刊經同行評議確定正式錄用的文章,這些文章目前處在編校過程,尚未確定卷期及頁碼,但可以根據DOI進行引用。
顯示方式:
基于X射線熒光元素錄井的深層頁巖氣精準地質導向技術
唐誠, 王志戰, 陳明, 王崇敬, 梁波, 施強
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019135
[摘要](0) [HTML全文](0)
摘要:
川南威榮氣田深層頁巖氣水平井鉆井過程中,準確卡取標志層、識別鉆頭位置、判斷鉆頭穿行狀態的難度很大。為此,利用X射線熒光(XRF)元素錄井數據建立三端元圖版、元素交會圖版和元素三維顯示圖版及巖石密度、含氣量等評價參數的定量計算模型。根據三端元圖版卡取入窗前的重要標志層,利用元素交會圖版指導水平井準確入窗,通過元素三維顯示圖版判別水平段鉆頭穿行狀態,利用巖石密度、含氣量等參數的評價結果指導水平井井眼軌跡優化,形成了基于X射線熒光元素錄井的精準判識目的層及鉆頭穿行狀態的地質導向技術。該技術在威榮氣田18口巖氣水平井進行了應用,靶體平均鉆遇率達到98.06%。研究表明,基于X射線熒光元素錄井的精準地質導向技術能準確卡取標志層、識別鉆頭位置、判斷鉆頭穿行狀態,提高優質儲層的鉆遇率。
基于測井資料的TIV地層水平地應力計算方法
夏宏泉, 劉暢, 李高仁
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019130
[摘要](0) [HTML全文](0)
摘要:
低孔低滲地層常具有TIV各向異性特征,準確計算水平地應力對該類儲層的射孔和壓裂設計至關重要。為了更加強準確地計算TIV地層的水平地應力,針對該類地層的低壓特征,優選BS法求取地層孔隙壓力,然后利用陣列聲波測井資料求取TIV地層各向異性巖石力學參數(垂向與水平方向的楊氏彈性模量和泊松比);同時考慮層理面產狀對水平地應力的影響,改進傳統的Sn模型,建立了TIV地層水平地應力新計算模型。用新模型計算了鄂爾多斯盆地合水地區長6、長7和長8段TIV地層的水平地應力,計算結果與水平最大、最小實測地應力的最大相對誤差分別為8.70%、7.86%,比Sn模型所計算地應力的相對誤差小。研究結果表明,新模型計算的水平地應力更符合實際地應力縱橫向分布變化規律,可為致密油儲層的水力壓裂設計提供更可靠的參考依據。
南海西江區塊古近系泥頁巖地層防塌鉆井液技術
張偉國, 狄明利, 盧運虎, 張健, 杜宣
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019103
[摘要](67) [HTML全文](22)
摘要:
為了解決南海西江區塊古近系泥頁巖地層鉆井過程中出現的井下掉塊和阻卡等問題,進行了防塌鉆井液技術研究。通過地層礦物組分、理化特性和力學參數分析,明確了古近系泥頁巖井眼失穩的機理;建立了維持井壁穩定的鉆井液密度與巖石黏聚力關系圖版,確定了保障井壁穩定的最低巖石黏聚力指標;為提高鉆井液浸泡后井壁圍巖泥頁巖的強度,優選了抑制劑和封堵劑并確定了其加量,得到了新防塌鉆井液配方。研究發現,鉆井液濾液進入地層引起泥頁巖強度降低,是該區塊古近系泥頁巖地層井眼失穩的主要原因;在KCl-聚合物鉆井液中加入2.0%聚銨鹽、0.5%納米二氧化硅和3.0%碳酸鈣配成的新防塌鉆井液,巖樣在其中浸泡10 d后黏聚力可達8.8 MPa,滿足預計工期內巖石內聚力大于8.7 MPa的要求。綜合分析認為,新防塌鉆井液具有較好的抑制性、封堵性和良好的防塌效果,可解決南海西江區塊古近系泥頁巖地層鉆井中出現的問題,有效控制井徑擴大率。
漏失循環條件下井筒溫度預測與漏層位置判別
吳雪婷, 鄒韻, 陸彥穎, 趙增義, 周城漢
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019119
[摘要](19) [HTML全文](12) [PDF 856KB](2)
摘要:
針對井漏發生時井筒流體溫度預測準確度低和漏層位置判別難度大的問題,在分析漏失循環條件下井筒傳熱規律的基礎上,通過綜合考慮熱源項和變質量流動對井筒溫度的影響,建立了漏失循環條件下井筒溫度場模型,利用現場實測數據驗證了模型可靠性,并分析了漏失速率和漏失層位對井筒溫度分布規律的影響。數值模擬結果表明,與Chen模型相比,所建模型的計算結果更接近于實測溫度,平均相對誤差為2.1%;漏失循環條件下,井底流體溫度受漏失速率的影響明顯大于井口流體溫度;此外,漏失發生在上部裸眼段時,環空流體溫度梯度分布曲線上均有一個拐點,且拐點位置與漏層位置一致。研究結果表明,所建模型可以準確預測漏失循環條件下的井筒溫度分布,現場可根據環空溫度梯度分布曲線判別漏層位置。
南海鶯瓊盆地高溫高壓井堵漏技術
韓成, 黃凱文, 羅鳴, 劉賢玉, 鄧文彪
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019081
[摘要](79) [HTML全文](38)
摘要:
南海西部鶯瓊盆地地質條件復雜,井底溫度壓力高,目的層鉆進過程中井漏頻發。為解決目的層鉆進過程中井漏頻發的問題,在分析井漏主要原因的基礎上,采用耐高溫剛性堵漏材料及耐高溫彈性堵漏材料相結合的思路,在鉆井液中添加耐高溫剛性堵漏材料DXD和耐高溫彈性石墨堵漏材料TXD配制成堵漏漿。性能評價表明:堵漏漿密度可達2.30 kg/L,抗溫能力可達200 ℃;耐高溫剛性堵漏材料DXD在誘導裂縫中架橋,彈性石墨堵漏材料TXD在壓差作用下充填于誘導裂縫剩余孔隙中,防止誘導縫進一步開啟與擴大,封堵誘導裂縫,提高地層承壓能力。堵漏漿在鶯瓊盆地多口高溫高壓井進行了應用,堵漏效果較好,高溫高壓井堵漏成功率由30%提高到80%。這表明,堵漏漿可以封堵鶯瓊盆地目的層的誘導裂縫,提高地層的承壓能力和堵漏成功率,解決目的層井漏頻發的問題。
近鉆頭隨鉆伽馬成像快速正弦曲線擬合方法
鄭奕挺, 方方, 吳金平, 錢德儒, 張衛
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019101
[摘要](407) [HTML全文](147) [PDF 1316KB](20)
摘要:
針對現有隨鉆測井數據傳輸速率較低的問題和井下實時獲取伽馬成像圖的需求,模擬分析了近鉆頭伽馬成像測井儀器穿過傾斜界面進入高放射性泥巖層的扇區成像特征,提出了基于扇區伽馬成像圖的快速正弦曲線擬合方法。設計了近鉆頭伽馬成像測井中的快速正弦曲線擬合固件算法,將最小二乘估計算法和三參數正弦擬合相結合,提取得到正弦曲線的幅度、頻率、相位和直流分量等4個參數,為擬合反演形成多扇區伽馬成像圖提供數據。利用快速正弦曲線擬合方法,測試了用標準巖樣構造分層傾斜地層模擬井眼采集的伽馬數據,實現了多扇區伽馬成像測量值的擬合,且擬合誤差較小。研究結果表明,擬合反演得到的8扇區伽馬成像圖的正弦曲線特征明顯,能夠準確反映傾斜地層界面信息,驗證了快速正弦曲線擬合方法的可行性和正確性。
指向式旋轉導向系統內外環轉速對PDC鉆頭破巖效率的影響
張光偉, 高嗣土, 喬陽, 田帆
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019096
[摘要](220) [HTML全文](167) [PDF 1440KB](19)
摘要:
為了提高指向式旋轉導向鉆井工具的破巖效率,在鉆頭運動學研究的基礎上,利用Matlab軟件建立了數字化PDC鉆頭模型和數字化巖石模型,結合巖石模型的離散化處理,模擬了旋轉導向鉆進條件下,PDC鉆頭與巖石的相互作用過程,并給出了破巖效率的定量計算方法;分析了指向式旋轉導向系統內外偏心環轉速比對PDC鉆頭破巖效率的影響,得到了不同時間步長下的破巖規律。研究結果表明,抗剪強度為11 MPa、內摩擦角為22°、摩擦系數為0.2的巖石,其最佳破巖轉速比在1.0左右,且指向式旋轉導向系統在鉆進過程中均存在穩態切削,其破巖效率與內外偏心環的轉速比密切相關,隨著內外偏心環轉速比增大,破巖效率也相應增大,但最終趨于穩定。研究結果對提高指向式旋轉導向系統的鉆井效率具有一定的理論指導作用。
低滲透油藏壓裂井組非線性滲流模型求解
黃迎松
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019078
[摘要](285) [HTML全文](117) [PDF 989KB](9)
摘要:
精細描述低滲透油藏中流體流速與與壓力梯度的非線性關系,是準確計算低滲透油藏壓裂井組產量的基礎。為此,在描述低滲透油藏非線性滲流特征的基礎上,建立了低滲透油藏和壓裂裂縫耦合的非線性數學模型,該模型根據滲流特征將滲流過程分為非線性滲流階段和擬線性滲流階段進行計算。利用Taylor展開對非線性數學模型進行線性化處理,建立了有限差分方程組,并編制了計算機求解程序。算例分析表明:采用非線性數學模型計算出的地層中壓力和飽和度的分布符合地層實際情況;五點法井網壓裂井組注水井的裂縫導流能力會隨著裂縫閉合而降低,注水效果變差,導致油井產量降低。研究結果表明,低滲透油藏和壓裂裂縫耦合的非線性數學模型可以較準確地描述低滲透油藏中流體流速與壓力梯度的非線性關系,為準確計算低滲透油藏壓裂井組產量奠定基礎,為注水開發低滲透油藏提供指導。
鶯歌海盆地高溫高壓氣田完井技術
黃亮, 魏安超, 王爾鈞, 徐靖, 張超, 馮雪松
當前狀態:  doi: 10.11911/syztjs.2019097
[摘要](130) [HTML全文](92) [PDF 888KB](14)
摘要:
南海鶯瓊盆地F氣田為高溫高壓氣田,其高溫、高壓、高含二氧化碳的特點造成井筒的完整性難以保障。為此,根據儲層的特點,選擇合理的完井方式;依據兼顧安全性與經濟性的原則,選擇采用改良13Cr材質的油套管。根據氣田的特點及開發要求,設計不同井型的生產管柱以及射孔管柱,選擇合適的井口采油樹及井下工具,并研制新型環空保護液,最終形成了適合海上高溫高壓高含酸性氣田開發的完井技術。該氣田10多口井應用了該完井技術,生產過程中未出現環空帶壓現象。實踐表明,該完井技術能有效降低井筒帶壓風險,為規模開發鶯歌海盆地高溫高壓氣田提供支持。
顯示方式:
2019-05期目錄
2019, 47(5).  
[摘要](314) [HTML全文](118) [PDF 328KB](18)
摘要:
2019-05期封面
2019, 47(5).  
[摘要](297) [PDF 9988KB](15)
摘要:
專家視點
頁巖油高效開發鉆井完井關鍵技術及發展方向
王敏生, 光新軍, 耿黎東
2019, 47(5): 1-10.   doi: 10.11911/syztjs.2019076
[摘要](388) [HTML全文](297) [PDF 1062KB](79)
摘要:
近年來美國的頁巖油產量急劇增長,頁巖油鉆井完井技術也呈現出一些新的特點和動向。為了給我國頁巖油高效勘探開發提供參考和借鑒,分析了國內外頁巖油的勘探開發現狀,介紹了實現頁巖油經濟高效開發所采用的關鍵鉆井完井技術,包括儲層甜點評價與識別技術、長水平段水平井技術、高密度分段壓裂技術、物探–地質–工程一體化技術和大數據分析與工程優化技術等,并結合頁巖油經濟高效開發面臨的挑戰及我國頁巖油的勘探開發現狀,提出了適應我國頁巖油儲層高效開發的鉆井完井關鍵技術及發展方向,以指導我國頁巖油的經濟高效開發,保障國家能源安全。
鉆井完井
滄東凹陷致密油氣藏水平井鉆井關鍵技術
王建龍, 齊昌利, 柳鶴, 陳鵬, 汪鴻, 鄭永鋒
2019, 47(5): 11-16.   doi: 10.11911/syztjs.2019084
[摘要](273) [HTML全文](166) [PDF 843KB](30)
摘要:
為了提高滄東凹陷致密油氣藏長水平段水平井的鉆井安全和效率,分析了地層特點及鉆進中面臨的摩阻扭矩大、井眼軌跡控制難度大、紫紅色泥巖地層鉆速低和石膏層污染鉆井液等技術難點,進行了井身結構優化、井眼軌道設計和井眼軌跡控制方式優選、鉆井設備及工具優選、鉆井液體系優選和性能優化、提速提效技術措施選擇及套管安全下入方式優選,形成了滄東凹陷致密油氣藏水平井鉆井關鍵技術。在GD1701H井和GD1702H井的現場試驗表明,該鉆井關鍵技術可以解決滄東凹陷致密油氣藏水平井鉆井存在的技術難題,滿足安全高效鉆井的需求。綜合研究認為,滄東凹陷致密油氣藏水平井鉆井關鍵技術應用效果良好,可為該類油氣藏水平井鉆井提供技術支持,建議進行推廣。
東方氣田淺部儲層大位移水平井鉆井關鍵技術
林四元, 張杰, 韓成, 胡杰, 田宗強, 鄭浩鵬
2019, 47(5): 17-21.   doi: 10.11911/syztjs.2019105
[摘要](156) [HTML全文](132) [PDF 772KB](47)
摘要:
南海西部東方氣田淺部儲層大位移水平井鉆進過程中存在淺層泥巖段易出泥球、目的層疏松易發生井漏導致儲層傷害、技術套管下入摩阻大和固井壓力安全窗口窄導致漏失與氣竄雙重風險等難題。結合前期區域鉆井作業經驗,通過優化鉆井液技術方案并復配具有針對性的處理劑,解決了淺層泥巖段巖屑成球的難題,提高了儲層保護效果;使用漂浮接箍技術,確保技術套管順利下入;通過優化漿柱結構及水泥漿配方,并采取提高套管居中度等技術措施,提高了固井質量,最終形成了東方氣田淺部儲層大位移水平井鉆井關鍵技術。該技術在東方氣田淺部儲層大位移水平井鉆井施工過程中應用效果較好,DF-AH井鉆井過程中淺層泥巖段無泥球生成,目的層無井漏發生,技術套管下入順利,完井清噴產能較設計提高約50%。東方氣田淺部儲層大位移水平井鉆井關鍵技術為該氣田的高效開發提供了技術支持。
蘇北盆地小井眼側鉆井關鍵技術研究與應用
樊繼強, 王委, 陳小元, 黃志安
2019, 47(5): 22-27.   doi: 10.11911/syztjs.2019102
[摘要](117) [HTML全文](81) [PDF 941KB](27)
摘要:
針對蘇北盆地小井眼套管開窗側鉆井窗口不規則、機械鉆速低、井眼易失穩、摩阻扭矩大及固井質量難以保證等問題,進行了套管開窗方案設計、開窗工具優選、井眼軌跡調整及控制、巖屑床清除、個性化鉆頭設計、鉆井液體系優選及固井技術優化等方面的研究。根據側鉆點不同,優選了開窗工具,優化了井眼軌道,制定了井眼軌跡調整與控制措施,采用了螺旋清砂鉆桿,以降低施工摩阻和扭矩;針對不同地層巖性特點及工況,設計了2種PDC鉆頭,以增加單趟鉆進尺,并提高機械鉆速;優選了胺基聚合物鉆井液體系,配合使用高效極壓減摩劑,以滿足井壁穩定、井眼凈化及潤滑防塌要求;采用了防竄增韌水泥漿,配合使用小尺寸液壓變徑套管扶正器和遇水自膨脹封隔器,以提高固井質量。小井眼側鉆井關鍵技術在蘇北盆地9口井進行了應用,與前期施工井相比,機械鉆速提高了125.3%,鉆井周期縮短了45.8%,復雜時效下降了87.0%。研究結果表明,蘇北盆地小井眼側鉆井關鍵技術能提高小井眼側鉆井機械鉆速、縮短鉆井周期和降低復雜時效,提速提效效果顯著,具有推廣應用價值。
基于支持向量機的鉆井工況實時智能識別方法
孫挺, 趙穎, 楊進, 殷啟帥, 汪文星, 陳緣
2019, 47(5): 28-33.   doi: 10.11911/syztjs.2019033
[摘要](378) [HTML全文](391) [PDF 1182KB](16)
摘要:
鉆井時效分析通常是依靠人工進行事后分析,具有主觀性和隨意性,不能及時準確地反映真實的現場情況。為了實時準確地對鉆井工況進行自動判別,提高鉆井效率,提出了一種基于支持向量機(SVM)的用數據驅動的鉆井工況實時識別方法,建立了多個智能識別模型,并對其中的核函數進行分析比較,得出了模型參數的最優值。采用4口井的錄井數據驗證了模型的準確性,識別結果與實際工況基本一致,6種工況的識別正確率均達到95%以上。鉆井時效分析與應用表明,鉆井過程中應用工況識別結果,減少了不可見非生產時間。支持向量機實現了鉆井工況的實時智能識別,提高了鉆井時效,符合油田數字化和智能化發展的要求。
長北區塊無土相防水鎖低傷害鉆井液技術
凡帆, 劉偉, 賈俊
2019, 47(5): 34-39.   doi: 10.11911/syztjs.2019104
[摘要](171) [HTML全文](99) [PDF 746KB](14)
摘要:
針對長北區塊生產井持續生產致使地層壓力衰減、壓差增大,導致鉆井液對儲層傷害加劇的問題,在分析長北區塊儲層傷害機理的基礎上,研制了解水鎖劑G311,優選了潤滑劑G316,并對其加量進行了優化,形成了適用于長北區塊壓力衰減儲層的無土相防水鎖低傷害鉆井液。該鉆井液與無土相低傷害鉆井液相比,鉆井液濾液表面張力降低率達77.8%,線性膨脹率達22.6%,巖心傷害率低于15.0%,具有解除水鎖、抑制水敏及儲層保護效果顯著等優點。無土相防水鎖低傷害鉆井液在長北區塊2口氣井進行了現場試驗,鉆井過程中沒有發生井下故障,起下鉆順暢,井眼始終處于良好凈化狀態。其中,CX–5井平均機械鉆速提高12.1%,裸眼完井并直接氣舉投產,產氣量達70×104m3/d,高于預期產氣量。研究結果表明,無土相防水鎖低傷害鉆井液能夠滿足長北區塊壓力衰減地層長水平段水平井鉆井安全及儲層保護要求。
高強微彈水泥漿在延長油田致密油水平井中的應用
王濤, 申峰, 展轉盈, 馬振鋒, 劉云, 侯云翌
2019, 47(5): 40-48.   doi: 10.11911/syztjs.2019082
[摘要](181) [HTML全文](85) [PDF 1408KB](18)
摘要:
為了提高延長油田致密油水平井的環空密封能力、保證多級縫網壓裂開發效果,對水泥漿進行了功能化改性。結合該油田南部致密油儲層特征、水平井井身結構和多級縫網壓裂對固井水泥漿性能的要求,建立了套管–水泥環–地層受力模型,分析得到了水泥石楊氏模量與界面壓力的關系圖版,并據此設計了水泥漿;對丁苯膠粉進行了粒徑優選、表面處理,并與甲酰胺及無機鹽復配制得高強微彈劑,輔之以其他外加劑,形成了滿足性能要求的高強微彈水泥漿。研究發現,水泥石楊氏模量越低、地層楊氏模量越高、壓裂施工壓力越低、井眼擴大率越小,則滿足環空密封要求的水泥石抗壓強度越小;與空白樣相比,高強微彈水泥漿抗壓強度提高51.8%、楊氏模量降低10.5%、抗折抗拉強度提高75.0%以上。該水泥漿在延長油田南部10余口致密油水平井進行了現場應用,水平段固井質量合格率達95%以上,分段壓裂時未發生竄流。研究結果表明,高強微彈水泥漿可以提高延長油田致密油水平井壓裂后的環空密封性,具有推廣應用價值。
深水鉆井隔水導管承載能力影響因素分析
劉清友, 秦松, 毛良杰, 王國榮
2019, 47(5): 49-56.   doi: 10.11911/syztjs.2019099
[摘要](233) [HTML全文](154) [PDF 1223KB](17)
摘要:
深水鉆井中隔水導管的下入深度、力學性能及載荷特征是影響其承載能力的主要因素,隔水導管的承載能力又直接影響其與井口連接的穩定性,而目前設計隔水導管尺寸及下入深度時大多基于工程經驗,缺乏理論依據。通過建立綜合考慮海底地層性質、軸向和橫向載荷、隔水導管力學性能的力學模型,分析了影響隔水導管橫向位移及應力分布的因素,結果發現:井口橫向載荷是影響隔水導管橫向位移的主控因素,而軸向載荷對隔水導管橫向位移的作用并不顯著;隨著隔水導管入泥深度增大,其橫向位移逐漸減小,而應力則先增大后減小,其中位移和應力在入泥深度10.00 m左右處存在拐點;地基力學性能對隔水導管位移及應力分布的影響極其明顯。研究結果對不同海水波動、海床力學性能等工況下深水隔水導管的力學性能參數優選、結構尺寸選擇及下入深度確定具有理論及工程指導意義。
刀翼式孕鑲金剛石鉆頭設計及在哈山101井的應用
張進雙, 張增寶, 王學才
2019, 47(5): 57-61.   doi: 10.11911/syztjs.2019083
[摘要](425) [HTML全文](341) [PDF 791KB](22)
摘要:
為提高準噶爾盆地哈山區塊火山巖地層機械鉆速、增大單只鉆頭進尺、降低井眼失穩掉塊卡鉆風險,設計了刀翼式孕鑲金剛石鉆頭。在分析地層巖石的力學特性的基礎上,研發了新型胎體合金材料,以提高鉆頭研磨性;鑲嵌孕鑲切削塊,以增強鉆頭破巖能力;優化設計了刀翼式孕鑲金剛石鉆頭的結構和防卡流道,防止鉆頭卡死。研究發現,超細合金材料相互聯結成鍵、牢固燒結,鉆頭胎體力學性能提高30%以上。刀翼式孕鑲金剛石鉆頭配合高速大扭矩螺桿鉆具在哈山101井火山巖地層進行了應用,單只鉆頭進尺增大4倍,機械鉆速提高54.3%。研究結果表明,刀翼式孕鑲金剛石鉆頭可以降低掉塊卡鉆風險,可實現火山巖地層安全高效鉆進。
氣體鉆井井下燃爆界限快速測量裝置的研制與試驗
李一博, 李永杰
2019, 47(5): 62-68.   doi: 10.11911/syztjs.2019040
[摘要](404) [HTML全文](352) [PDF 1231KB](27)
摘要:
為解決氣體鉆井中井下燃爆的問題,研制了一種現場快速直接測定地層烴類氣體燃爆界限的裝置,并給出了該裝置的測試方法。快速測量試驗結果發現,該測試裝置可在不同壓力、溫度和混合氣體體積分數條件下準確測量地層烴類氣體的燃爆界限,得出當前地層烴類氣體的燃爆范圍,預防井下燃爆的發生。同時,在以甲烷氣體為對象的試驗中,用0.1 MPa壓力下的測量結果驗證了該裝置的有效性,并揭示了溫度和壓力對井下燃爆的影響規律。研究認為,氣體鉆井井下燃爆界限測量裝置為氣體鉆井中的井下燃爆問題提供了一種有效的預防手段,可有效保證井下安全,應用前景廣闊。
非平面PDC切削齒破巖有限元仿真及試驗
謝晗, 況雨春, 秦超
2019, 47(5): 69-73.   doi: 10.11911/syztjs.2019043
[摘要](441) [HTML全文](334) [PDF 1195KB](19)
摘要:
為了指導PDC鉆頭設計,對三棱形和斧形PDC切削齒、常規平面PDC切削齒的破巖性能進行了研究。利用有限元軟件建立了PDC切削齒直線切削巖石和垂直壓入巖石的三維有限元模型,模擬了相同布齒角度下、不同形狀PDC切削齒垂直壓入巖石和不同切削深度直線切削均質巖石及非均質巖石的過程,發現不同形狀PDC切削齒的破巖過程存在明顯差異。與常規平面PDC切削齒相比,三棱形PDC切削齒更易壓入地層形成破碎坑;三棱形和斧形PDC切削齒破碎均質砂巖時所需的切削力較小,巖石產生的預破碎區域更大,破碎非均質巖石時的切向力波動幅度小,更易破碎巖石。根據模擬結果,設計研制了三棱形切削齒PDC鉆頭,并在鉆進混合花崗巖地層時獲得較好的效果。研究結果表明,有限元模擬可為PDC鉆頭設計提供參考。
自激式渦流控制水力振蕩器研制與應用
聶云飛, 朱淵, 范蕭, 趙傳偉, 張輝
2019, 47(5): 74-79.   doi: 10.11911/syztjs.2019080
[摘要](208) [HTML全文](126) [PDF 1146KB](10)
摘要:
自激式渦流控制水力振蕩器具有無易損件、制造成本低和壓降小的優點,可減小鉆進過程中的摩阻,降低壓差卡鉆的可能性,改善鉆壓傳遞效果,提高機械鉆速。為了解決大位移井、長水平段水平井鉆井過程中的高摩阻問題,研制了自激式渦流控制水力振蕩器。該振蕩器由穩態射流元件和渦流可變液阻區2部分組成,主要利用射流的附壁效應和特定的流道形式產生周期性渦流,以產生軸向振蕩。采用二維平面模型,基于計算流體動力學方法,采用數值模擬方法,分析了自激式渦流控制水力振蕩器內部的流動狀態和其性能參數與入口流量的關系。數值模擬結果表明,自激式渦流控制水力振蕩器的主要性能參數壓力脈動幅值與入口流量呈平方關系,壓力脈動頻率與入口流量呈線性關系。現場應用表明,自激式渦流控制水力振蕩器不僅能顯著提高機械鉆速,而且不會對隨鉆測量工具產生影響,具有結構簡單、功能可靠和工作特性優良的特點。
石墨烯在石油工程中的應用現狀與發展建議
耿黎東, 王敏生, 蔣海軍, 光新軍
2019, 47(5): 80-85.   doi: 10.11911/syztjs.2019108
[摘要](166) [HTML全文](114) [PDF 772KB](24)
摘要:
石墨烯因具有獨特的物理、化學性質而成為國內外研究熱點,但在石油工程領域的應用研究還處于起步階段。介紹了石墨烯及其衍生物的物理、化學特性,分析了石墨烯在油氣探測技術、井下工具、井下流體、提高采收率技術和油水分離技術等方面的研究進展和應用情況,指出石墨烯在石油工程領域的發展需要進一步加強基礎理論攻關、拓展石墨烯在石油工程領域的應用范圍、加快石墨烯在油氣行業的大規模推廣應用,以引導油氣行業新技術革命和促進我國油氣資源的經濟高效開發。這為促進石墨烯及其衍生物在石油工程領域的快速應用和發展具有借鑒意義。
形狀記憶篩管自充填防砂完井技術
段友智, 艾爽, 劉歡樂, 岳慧
2019, 47(5): 86-90.   doi: 10.11911/syztjs.2019106
[摘要](115) [HTML全文](80) [PDF 1677KB](10)
摘要:
針對獨立篩管防砂完井無法支撐井壁、有效期短的問題,以及礫石充填防砂完井工藝復雜、易砂堵、費用高的不足,提出了利用一趟管柱實現長裸眼環空充填的形狀記憶篩管完井技術。在優化設計形狀記憶篩管機械結構的基礎上,研究了形狀記憶篩管生產工藝,研制了形狀記憶防砂篩管,并對其性能進行了試驗評價,形成了形狀記憶篩管自充填防砂完井工藝。現場試驗結果表明,形狀記憶防砂篩管膨脹性能優越、能完全充填環空和炮眼,且膨脹后的滲透性好、擋砂精度高。形狀記憶篩管自充填防砂完井技術施工工藝簡單、能適應不規則井眼,具有很好的推廣應用價值。
油氣開發
海上油田爆燃壓裂技術研究與現場試驗
孫林, 楊萬有, 李旭光, 熊培祺
2019, 47(5): 91-96.   doi: 10.11911/syztjs.2019087
[摘要](186) [HTML全文](114) [PDF 670KB](19)
摘要:
為了解決海上油田應用爆燃壓裂技術的安全性問題和壓裂后高效增產的技術難點,研發了耐高溫、低火藥力和低燃速火藥,建立了爆燃壓裂模擬模型,采用安全管柱組件并進行安全校核,形成了海上油田井口泄壓方法,并采取強化軟件模擬和與酸化技術聯作等措施增強技術安全性、提高壓裂后的增產效果,形成了海上油田爆燃壓裂技術。該技術在海上油田8口井進行了現場試驗,試驗井峰值壓力為22.4~71.3 MPa,管柱均無安全問題,平均單井增油量43.1 m3/d。研究表明,爆燃壓裂技術在海上油田具有較好的適應性,適用于多種井況條件,形成的海上油田爆燃壓裂安全控制和高效增產配套技術具有安全、高效的優點,能夠提高爆燃壓裂的安全性和壓裂后的增產效果。
塔河油田靶向壓裂預制縫轉向技術模擬研究
房好青, 趙兵, 汪文智, 周舟
2019, 47(5): 97-103.   doi: 10.11911/syztjs.2019048
[摘要](337) [HTML全文](259) [PDF 1184KB](11)
摘要:
塔河油田超深油氣資源主要儲存于碳酸鹽巖天然裂縫、孔洞中,應用預制縫靶向壓裂技術可以控制裂縫轉向,提高油氣產量。采用修正降阻比法計算管柱沿程摩阻,結合裂縫不穩定滲流理論計算縫內壓力變化,利用位移不連續法計算裂縫轉向距離,建立了裂縫擴展一體化模型。計算分析了縫洞型碳酸鹽巖含有預制縫的靶向壓裂裂縫擴展方向角度和擴展延伸長度等參數,并將施工參數與壓裂裂縫轉向距離進行關聯,采用有限元法及物理模擬試驗進行準確性驗證。研究結果表明,壓裂液黏度、預制縫角度、地應力差和地層巖石彈性模量等參數與壓裂裂縫轉向距離呈負相關關系;預制縫長度與裂縫轉向距離呈正相關關系;施工排量需要優選,才能得到最優轉向距離。靶向壓裂預制縫轉向技術的模擬研究結果,為塔河油田超深碳酸鹽巖儲層縫洞儲集體的高效開發提供了理論指導和數據支持。
特低滲透油藏定面射孔壓裂技術研究與應用
段鵬輝, 雷秀潔, 來昂杰, 張同伍, 康博
2019, 47(5): 104-109.   doi: 10.11911/syztjs.2019088
[摘要](161) [HTML全文](75) [PDF 967KB](9)
摘要:
安塞油田長6特低滲透油藏注水開發多年,水驅前緣已經波及儲層高滲透帶,大量剩余油分布于儲層縱向低滲段。為開發低滲段剩余油,采用定面射孔壓裂技術,利用定面射孔形成垂直于井筒軸向的扇形應力集中面,引導水力裂縫沿井筒徑向擴展,控制裂縫縱向延伸,實現低滲段剩余油挖潛。在研究長期注采條件下的剩余油分布及巖石力學參數變化特征的基礎上,模擬分析不同定面射孔相位角下的裂縫起裂效果,根據裂縫融合面積優選出最佳射孔相位角;同時,根據較小應力差條件下的裂縫模擬結果,優化壓裂改造參數,控制裂縫高度。安塞油田78口井長6油藏開發中應用了定面射孔壓裂技術,平均單井增油量達1.8 t/d,是常規壓裂的2倍以上,取得了較好的效果。研究與應用表明,定面射孔壓裂技術可為特低滲透油藏低滲段剩余油挖潛提供新的技術手段。
電加熱稠油熱采井筒溫度場數值計算方法
朱廣海, 劉章聰, 熊旭東, 宋洵成, 王軍恒, 翁博
2019, 47(5): 110-115.   doi: 10.11911/syztjs.2019109
[摘要](159) [HTML全文](95) [PDF 894KB](13)
摘要:
電加熱稠油熱采井筒溫度場是熱采作業參數設計的核心依據,基于傳熱學理論和氣液兩相流井筒溫壓場計算方法,考慮溫度對稠油熱物性影響,建立了連續電加熱和電磁短節加熱工藝井筒溫度場的數值計算方法,并以大港油田X井為例,計算了不同加熱功率下連續電加熱和電磁短節加熱工藝的井筒溫度場。計算結果表明:井口溫度的模型計算結果與實測值相對誤差僅為3.10%,滿足工程設計精度要求,也驗證了計算方法的有效性和準確性;連續電加熱工藝的井筒溫度剖面平滑連續,而電磁短節加熱工藝的井筒溫度剖面呈鋸齒形,且溫度波動更大;連續電加熱工藝的井口溫度高于電磁短節加熱,而連續電加熱工藝的平均溫度則低于電磁短節加熱工藝。該研究結果可為電加熱稠油熱采工藝選擇、作業參數設計提供指導和借鑒。
測井錄井
油基鉆井液條件下西湖凹陷低孔低滲儲層流體性質隨鉆快速識別方法
張國棟, 魯法偉, 陳波, 羅健, 胡文亮, 何玉春
2019, 47(5): 116-120.   doi: 10.11911/syztjs.2019100
[摘要](155) [HTML全文](82) [PDF 1185KB](9)
摘要:
為了解決西湖凹陷低孔低滲儲層流體性質快速識別困難的問題,提出了基于油基鉆井液條件的時移電阻率測井對比識別法。首先進行了油基鉆井液濾失性試驗,研究了其在低孔低滲儲層的濾失特征;然后分析了油基鉆井液條件下隨鉆電阻率測井時、鉆井液濾液侵入不同深度和侵入不同類型地層后的地層電阻率變化特征。研究表明,油基鉆井液存在一定的濾失,其濾失量和巖石物性、壓差和時間都有一定關系;油基鉆井液濾液不導電,其侵入儲層后,如果驅替的是油氣,隨鉆和復測電阻率基本一致;如果驅替的是地層水,則復測電阻率會大于隨鉆電阻率。因此,利用油基鉆井液的高侵特性,基于時移測井理念,提出通過對比淺層實時電阻率與復測電阻率的差異快速識別流體性質的方法。該方法進行了現場應用,流體性質快速識別結果與后續電纜地層測試泵抽取樣結果一致,驗證了其可行性,具有推廣應用價值。
基于混合模擬退火算法的陣列側向測井實時反演研究
馮進, 倪小威, 楊清, 管耀, 劉迪仁
2019, 47(5): 121-126.   doi: 10.11911/syztjs.2019107
[摘要](140) [HTML全文](78) [PDF 960KB](14)
摘要:
測井資料現場實時反演是判斷測井質量及進行精細評價的基礎。為在保證反演速度的同時,進一步提高反演精度,結合模擬退火算法和馬奎特算法,提出了混合模擬退火算法,用以對陣列側向測井資料進行3參數(地層電阻率、沖洗帶半徑和沖洗帶電阻率)混合反演。研究發現,初始值的選擇對混合反演速度具有明顯的影響,引入基于電阻率幅度差信息的沖洗帶半徑初始值選取策略,能夠避免反演結果陷入局部最小值,加快反演速度。實例計算結果表明,混合反演算法的反演速度滿足實時反演要求,且反演精度相較傳統馬奎特算法有明顯提高;反演結果與試油結果一致,驗證了混合反演算法的適用性。混合模擬退火算法為現場陣列側向測井資料的反演處理提供了新的技術。
JY1HF頁巖氣水平井大型分段壓裂技術
周德華, 焦方正, 賈長貴, 蔣廷學, 李真祥
[摘要](5098) [PDF 1148 KB](4166)
摘要:
JY1HF井是涪陵地區第一口海相頁巖氣水平井,為了獲得商業性頁巖氣產量,對JY1HF水平井進行了分段壓裂設計和工藝優化。在借鑒北美海相頁巖氣壓裂經驗的基礎上,通過該井巖心資料、測井、巖石力學等數據,對龍馬溪組頁巖儲層進行了壓前評價。采用巖石力學試驗、X衍射試驗、誘導應力場計算和體積壓裂動態模擬等方法,開展了壓裂段數、壓裂液、支撐劑、射孔方案和壓裂工藝優化等綜合研究,提出采用組合加砂、混合壓裂工藝,泵送易鉆橋塞射孔聯作工藝進行大型水力壓裂改造的方案。JY1HF井共壓裂15段,累計注入液量19 972.3 m3,支撐劑968.82 m3,放噴測試獲得無阻流量16.7×104 m3/d的高產頁巖氣流。結果表明,龍馬溪組海相頁巖采用水平井大型分段壓裂技術,可獲得較大的有效改造體積。JY1HF井的成功壓裂為中國海相頁巖氣壓裂改造積累了經驗。
涪陵頁巖氣田鉆井技術難點及對策
牛新明
[摘要](3124) [PDF 1006 KB](3999)
摘要:
涪陵頁巖氣田是我國第一個投入商業化開發的頁巖氣田,其地表和地下地質情況均十分復雜,與常規油氣藏和國外頁巖氣田相比,其開發過程中鉆井施工難度較大。根據大量翔實的資料,從井壁穩定、軌跡控制、固完井質量以及降本增效等方面論述了涪陵地區頁巖氣田鉆井工程中存在的主要技術難點,并對其主要原因進行了分析。在此基礎上,針對性地提出了解決上述鉆井技術難點的技術思路和方法,并在涪陵地區頁巖氣鉆井技術研究成果的基礎上,指出下一步應深化鉆井地質特征精細描述、開展三維井眼軌道優化設計及控制、強化鉆井提速技術攻關、完善鉆井液與完井工藝配套等研究,以持續提高涪陵頁巖氣田的鉆井效益。
涪陵頁巖氣田鉆井關鍵技術
艾軍, 張金成, 臧艷彬, 許明標
[摘要](3426) [PDF 1084 KB](4010)
摘要:
涪陵地區地質條件復雜,導致鉆井機械鉆速及鉆井周期差別大、井下復雜情況時有發生。為了實現優質快速鉆井,中國石化發展了適合涪陵頁巖氣田地質特點的系列鉆井關鍵技術,通過攻關研究與現場實踐,先后形成了涪陵頁巖氣鉆井工程優化設計技術、淺層直井段快速鉆井技術、二開定向井段快速鉆井技術、叢式水平井三維井眼軌跡控制技術、適應于涪陵頁巖地層長水平段鉆進的油基鉆井液技術、頁巖氣儲層長水平段油基鉆井液水平井固井技術、復雜山地條件"井工廠"鉆井技術等,基本形成了適用于涪陵頁巖氣田的鉆井工程技術體系。與此同時,在鉆井中又出現一些新問題,為此提出了涪陵頁巖氣田鉆井技術的發展建議,以期為國內類似頁巖氣區塊的鉆井提速降本提供借鑒。
“井工廠”技術在我國非常規油氣開發中的應用
張金成, 孫連忠, 王甲昌, 臧艷彬
[摘要](3915) [PDF 1210 KB](3995)
摘要:
“井工廠”技術能大幅度提高作業效率、降低工程成本,在致密油氣、頁巖油氣等低滲透、低品位的非常規油氣開發中具有顯著的技術優勢,因此該技術在北美地區進行了大規模應用,取得了巨大的經濟效益。為了使該技術更好地應用于我國非常規油氣開發中,在詳細闡述“井工廠”技術的概念和特點的基礎上,介紹了國外該技術的發展和應用現狀,梳理了國內中國石油、中國石化對該技術的探索應用情況,并分析指出,國內配套的裝備儀器還不能完全適應“井工廠”作業的需求,還沒有實現真正意義上的流水線式施工,還沒有形成一套成熟的“井工廠”作業模式。因此,建議樹立“全過程低成本”的基本理念,總結我國致密氣藏開發的成功經驗,有針對性地集成和發展相配套的工程技術,設立“井工廠”技術項目部,規范管理,以形成真正符合我國非常規油氣資源類型和開發規律的“井工廠”技術。
頁巖氣開發的地質與工程一體化技術
曾義金
[摘要](3673) [PDF 1064 KB](4457)
摘要:
頁巖氣儲層非均質性強,實現工程技術與儲層條件的最佳匹配,是實現頁巖氣經濟有效開發的關鍵。分析了我國頁巖氣開發中存在的主要問題,闡述了頁巖氣儲層特征分析方法及關鍵技術,從地質與工程一體化的角度,系統論述了針對于頁巖氣儲層特征的工程技術思路和方法,建立了頁巖氣地質與工程一體化的技術體系。
頁巖氣"井工廠"鉆井技術現狀及展望
陳平, 劉陽, 馬天壽
[摘要](3234) [PDF 1031 KB](3964)
摘要:
"井工廠"技術可以縮短建井周期,降低鉆井成本,大幅度提高資源及設備利用率,在頁巖氣等低滲透、低品位非常規油氣資源開發中具有顯著的技術優勢,并在北美頁巖氣開發中獲得成功應用。在國外文獻調研的基礎上,介紹了國內外"井工廠"鉆井技術現狀,詳細分析了頁巖氣"井工廠"關鍵技術,總結了"井工廠"鉆井技術的特點,并指出國內現有的技術儲備、配套設備及工具等還不能完全滿足"井工廠"作業的需求,還沒有形成一套完整的"井工廠"施工及評價標準。因此,建議樹立全過程成本控制理念,吸收我國海洋平臺鉆井技術和致密氣藏"井工廠"開發模式的成功經驗,針對性地開展個性化工具及配套技術的研發,盡快形成我國頁巖氣"井工廠"鉆井技術的行業標準和鉆后評價體系。
頁巖可壓性指數評價新方法及應用
蔣廷學, 卞曉冰, 蘇瑗, 劉雙蓮, 衛然
[摘要](3060) [PDF 1055 KB](3670)
摘要:
脆性指數是評價頁巖可壓性的基礎,國外的脆性指數研究只局限于近井筒參數。為了更全面地表征頁巖的可壓性,以壓裂施工參數為基礎,從能量的角度提出了一種新的頁巖脆性指數綜合評價方法,并建立了地質參數與工程參數有機結合的可壓性指數綜合模型;同時應用歸一化方法,建立了利用等效支撐劑量與等效壓裂液量的比值表征可壓性指數的新模型。實例計算表明,采用該方法計算的脆性指數及可壓性指數與壓后產氣效果關聯度較強,能夠準確反映裂縫的延伸性,其值大小可作為優選壓裂段簇位置的依據,并具有較高的可信度和現場實用性。建議在現場推廣應用,以促進國內頁巖氣的勘探開發效果及水平。
水力振蕩器的研制與現場試驗
李博
[摘要](3201) [PDF 1084 KB](4059)
摘要:
為了解決水平井鉆進過程中摩阻大、托壓的問題,提高水平井鉆井效率,研制了水力振蕩器。依據機械振動理論,井下鉆具在一定頻率軸向振動時,可以將鉆具與井壁之間的靜摩擦轉變為動摩擦,且動摩擦力小于靜摩擦力;水力振蕩器是以鉆井液作為動力源,驅動振蕩器軸向運動帶動井下鉆柱沿軸向振動。在衛 186-平142 井進行了水力振蕩器現場試驗,進尺501.00 m,累計工作時間96 h,托壓減小20~40 kN,滑動鉆進36.77 m,機械鉆速提高54.9%,復合鉆進464.23 m,機械鉆速提高23%。現場試驗結果表明,應用水力振蕩器鉆進時能夠降低水平井摩阻,減小托壓,提高機械鉆速。
基于礦物組分與斷裂韌度的頁巖地層脆性指數評價模型
廖東良, 肖立志, 張元春
[摘要](3059) [PDF 1143 KB](3722)
摘要:
利用巖石力學參數計算頁巖地層脆性指數其結果存在不確定性,而由礦物組成得到的結果不能反映地層的實際脆性。為此,在用礦物組分計算地層脆性的基礎上,引入斷裂韌度作為每種礦物的加權系數,建立了頁巖地層脆性指數評價新模型。用頁巖地層的巖石力學模型、脆性礦物模型和建立的新模型分別計算了某井頁巖地層的脆性指數,并對其結果進行了對比。結果發現,在巖石力學參數異常段,新模型的評價結果比巖石力學模型高10%左右,且評價結果與壓裂效果一致。研究表明,新模型的脆性指數與斷裂韌度之間呈負線性關系,地層斷裂韌度越大,則脆性指數越小,反之亦然。分析認為,該模型有效避免了單一礦物含量模型帶來的缺陷,同時新模型與頁巖地層的含氣量和有機質含量無關,對頁巖地層來說是一種高效的模型。
中國石化頁巖氣油基鉆井液技術進展與思考
林永學, 王顯光
[摘要](3396) [PDF 1030 KB](3627)
摘要:
圍繞著頁巖油氣資源和復雜地層常規油氣資源勘探開發對鉆井液技術的需求,介紹了中國石化近年來油基鉆井液技術研究進展與應用情況,包括油基鉆井液技術難點、關鍵處理劑的研發、柴油基和礦物油基等多套油基鉆井液體系的研制、配套工藝技術及現場應用等多個方面。同時根據國內外油基鉆井液技術的對比和技術發展的需求,探討了中國石化頁巖油氣資源鉆井液技術的發展方向。
水平井流入剖面的簡捷計算方法
齊成偉, 龍芝輝, 汪志明
[摘要](45924) [PDF 462KB](41695)
摘要:
在分析現有水平井流入剖面計算方法的基礎上,嘗試從純數學、物理的角度建立簡捷的方法,以得出無限導流假設條件下最精確的流入剖面。將遠場的影響用積分近似代替,從而化簡了無窮累和,并通過平衡法得到了無限導流假設條件下無限大均質等厚水平地層中水平井的流入剖面。新提出的方法回避了各種流動參數,只要已知生產段長度、生產段偏心率、地層厚度和總產能便能求得流入剖面,具有很強的理論性和實用性。與以往的數值模擬方法相比較,該方法簡捷準確,而且,該方法可以作為管-滲耦合下流入剖面各種計算方法精度的退化評價標準。
復雜結構井磁導向鉆井技術進展
高德利, 刁斌斌
[摘要](24596) [HTML全文](124) [PDF 1027KB](23665)
摘要:
復雜結構井可以有效提高復雜油氣田單井產量和最終采收率,磁導向鉆井技術是復雜結構井鉆井的核心技術之一。總結了近年來磁導向鉆井技術的主要研究進展,包括鄰井距離隨鉆電磁探測系統、螺線管組隨鉆測距導向系統及三電極系救援井與事故井連通探測系統等主要研究成果,重點論述了磁導向鉆井的技術原理及井下磁信標、弱磁探測儀、測距算法及糾偏控制方法等關鍵技術,并介紹了磁導向鉆井技術在SAGD雙水平井、連通井、救援井及叢式井鉆井防碰中的現場應用情況。其中,鄰井距離隨鉆電磁探測系統已在稠油SAGD雙水平井鉆井中得以成功應用,不僅在注入井水平段實現了磁導向水平鉆進,而且在造斜井段也實現了磁導向鉆進。分析認為,需加強多學科協同創新研究,以進一步提高磁導向鉆井系統的耐溫性能或研發新型耐高溫磁導向鉆井系統,實現磁導向鉆井技術在復雜結構井的推廣應用,提高鉆井效率,保證鉆井作業安全。
南国七星彩高手论坛