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深水油气固井水合物储层物性响应与高压气水反侵研究
被引量：
6
1
作者
郑明明
王晓宇
+6 位作者
周珂锐
王凯
王治林
董刚
韦猛
刘天乐
贾东彦
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期118-127,共10页
固井作业是能源开采过程中的一道重要工序,当深水油气固井遇到水合物地层时,固井水泥浆水化放热会引起近井壁储层中水合物分解和产生高压气水反侵,从而严重影响固井质量,甚至导致固井报废和井壁失稳,为减小和避免水合物分解的不利影响,...
固井作业是能源开采过程中的一道重要工序,当深水油气固井遇到水合物地层时,固井水泥浆水化放热会引起近井壁储层中水合物分解和产生高压气水反侵,从而严重影响固井质量,甚至导致固井报废和井壁失稳,为减小和避免水合物分解的不利影响,明确不同固井工艺条件下水合物储层的物性响应和高压气水反侵规律是关键。以南海神狐海域水合物钻探工程GMGS-1中SH2站位勘探井为研究对象,建立固井二维数值模型,采用TOUGH+HYDRATE数值模拟软件再现固井水泥浆侵入和水化过程,分析过程中近井壁储层物性响应规律,得出南海水合物储层不同固井压差与水泥浆放热速率条件下高压气水反侵的临界条件判别曲线,并创新性地采用"连续分段模拟"思路解决水泥浆的动态放热问题。结果表明:水泥浆初凝之前主要可分为诱导、分解和二次水合物生成3个阶段;侵入行为主要发生在保压时期,当压力卸去后侵入深度基本不再增加;水化放热造成的温度升高导致水合物大量分解,产生的高压气水向四周运移,而压力卸去之后,高压气水向环空方向反侵的趋势更加明显;水化放热速率越大,固井压差越小,气水反侵发生的可能性越大,发生时间越早。对于浅部水合物储层,降低固井水泥浆水化热可有效减少反侵现象的发生,提高固井质量,而对于埋藏较深的储层可在破裂压力范围内同时使用较高的固井压差。本研究对水合物地层固井工艺参数优选具有良好的指导和借鉴作用。
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关键词
天然气水合物
深水油气固井
物性响应
动态热源
连续分段模拟
高压气水反侵
中国南海
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职称材料
南海水合物储层固井过程高压气水反侵临界条件判别
被引量：
4
2
作者
郑明明
王晓宇
+5 位作者
周珂锐
王凯
吴祖锐
蒋国盛
孙嘉鑫
曹鑫鑫
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期963-975,共13页
传统油气固井遇到天然气水合物地层时,水泥浆放热易引起近井壁地层中水合物分解,所产生的高压游离气水易反侵入水泥浆而严重影响固井质量等问题。为了解决此问题,以中国南海神狐海域为研究对象,利用TOUGH+HYDRATE数值模拟软件,通过“连...
传统油气固井遇到天然气水合物地层时,水泥浆放热易引起近井壁地层中水合物分解,所产生的高压游离气水易反侵入水泥浆而严重影响固井质量等问题。为了解决此问题,以中国南海神狐海域为研究对象,利用TOUGH+HYDRATE数值模拟软件,通过“连续分段模拟”真实还原水泥浆放热与侵入过程,采用控制变量法分别研究固井压差和水泥水化放热速率这2个主要工艺参数的影响。研究结果表明:水化热越低,水合物分解量越少,气水反侵可能性越小;当压差较小时,水泥浆侵入范围较小,无法达到有效的封堵效果,气水反侵的可能性大;随着固井压差增大,会出现极易反侵区,继续增大固井压差,虽然水合物分解量较高,但水泥浆侵入范围大,形成质量更优的二界面,气水反侵现象反而更难以发生;过大的固井压差易压裂地层,需将固井压差控制在地层破裂压力窗口内。在综合2个工艺参数进行的交叉分析基础上绘制高压气水反侵临界的临界条件判别简图,可有效预测不同固井工艺条件下气水反侵行为是否发生。
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关键词
天然气水合物
固井
高压气水反侵
临界条件判别
动态热源
连续分段模拟
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职称材料
题名
深水油气固井水合物储层物性响应与高压气水反侵研究
被引量：
6
1
作者
郑明明
王晓宇
周珂锐
王凯
王治林
董刚
韦猛
刘天乐
贾东彦
机构
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室
中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室
中国地质大学(武汉)岩土钻掘与防护教育部工程研究中心
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期118-127,共10页
基金
国家自然科学基金项目(41702389)
国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项项目(2016YFE0204300)
构造与油气资源教育部重点实验室开放基金项目(TPR-2020-03)。
文摘
固井作业是能源开采过程中的一道重要工序,当深水油气固井遇到水合物地层时,固井水泥浆水化放热会引起近井壁储层中水合物分解和产生高压气水反侵,从而严重影响固井质量,甚至导致固井报废和井壁失稳,为减小和避免水合物分解的不利影响,明确不同固井工艺条件下水合物储层的物性响应和高压气水反侵规律是关键。以南海神狐海域水合物钻探工程GMGS-1中SH2站位勘探井为研究对象,建立固井二维数值模型,采用TOUGH+HYDRATE数值模拟软件再现固井水泥浆侵入和水化过程,分析过程中近井壁储层物性响应规律,得出南海水合物储层不同固井压差与水泥浆放热速率条件下高压气水反侵的临界条件判别曲线,并创新性地采用"连续分段模拟"思路解决水泥浆的动态放热问题。结果表明:水泥浆初凝之前主要可分为诱导、分解和二次水合物生成3个阶段;侵入行为主要发生在保压时期,当压力卸去后侵入深度基本不再增加;水化放热造成的温度升高导致水合物大量分解,产生的高压气水向四周运移,而压力卸去之后,高压气水向环空方向反侵的趋势更加明显;水化放热速率越大,固井压差越小,气水反侵发生的可能性越大,发生时间越早。对于浅部水合物储层,降低固井水泥浆水化热可有效减少反侵现象的发生,提高固井质量,而对于埋藏较深的储层可在破裂压力范围内同时使用较高的固井压差。本研究对水合物地层固井工艺参数优选具有良好的指导和借鉴作用。
关键词
天然气水合物
深水油气固井
物性响应
动态热源
连续分段模拟
高压气水反侵
中国南海
Keywords
natural gas hydrates
deepwater oil and gas cementing
physical properties response
dynamic heat source
continuous stage simulation
reverse penetration of high-pressure gas-water
South China Sea
分类号
TE256 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
南海水合物储层固井过程高压气水反侵临界条件判别
被引量：
4
2
作者
郑明明
王晓宇
周珂锐
王凯
吴祖锐
蒋国盛
孙嘉鑫
曹鑫鑫
机构
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室
中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室
中国科学院天然气水合物重点实验室(中国科学院广州能源研究所)
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期963-975,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(41702389)
国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项项目(2016YFE0204300)
+1 种基金
构造与油气资源教育部重点实验室开放基金资助项目(TPR-2020-03)
中国科学院天然气水合物重点实验室(中国科学院广州能源研究所)开放基金资助项目(E129kf1701)。
文摘
传统油气固井遇到天然气水合物地层时,水泥浆放热易引起近井壁地层中水合物分解,所产生的高压游离气水易反侵入水泥浆而严重影响固井质量等问题。为了解决此问题,以中国南海神狐海域为研究对象,利用TOUGH+HYDRATE数值模拟软件,通过“连续分段模拟”真实还原水泥浆放热与侵入过程,采用控制变量法分别研究固井压差和水泥水化放热速率这2个主要工艺参数的影响。研究结果表明:水化热越低,水合物分解量越少,气水反侵可能性越小;当压差较小时,水泥浆侵入范围较小,无法达到有效的封堵效果,气水反侵的可能性大;随着固井压差增大,会出现极易反侵区,继续增大固井压差,虽然水合物分解量较高,但水泥浆侵入范围大,形成质量更优的二界面,气水反侵现象反而更难以发生;过大的固井压差易压裂地层,需将固井压差控制在地层破裂压力窗口内。在综合2个工艺参数进行的交叉分析基础上绘制高压气水反侵临界的临界条件判别简图,可有效预测不同固井工艺条件下气水反侵行为是否发生。
关键词
天然气水合物
固井
高压气水反侵
临界条件判别
动态热源
连续分段模拟
Keywords
natural gas hydrate bearing sediments
well cementing
high-pressure gas and water penetration
critical condition identification
dynamic heat source
continuous segmentation simulation
分类号
TE256 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深水油气固井水合物储层物性响应与高压气水反侵研究
郑明明
王晓宇
周珂锐
王凯
王治林
董刚
韦猛
刘天乐
贾东彦
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
2
南海水合物储层固井过程高压气水反侵临界条件判别
郑明明
王晓宇
周珂锐
王凯
吴祖锐
蒋国盛
孙嘉鑫
曹鑫鑫
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
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