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油气井压裂示踪监测技术现状及发展建议
1
作者
邸德家
《钻采工艺》
北大核心
2025年第2期74-81,共8页
压裂示踪监测技术作为非常规油气井动态监测的一种重要方法,相比常规生产测井技术,具有长期分段分相监测的优势,适用于长水平井及复杂结构井。压裂示踪监测技术在示踪剂材料、施工工艺和资料解释方面各家技术服务公司存在较大的差异,争...
压裂示踪监测技术作为非常规油气井动态监测的一种重要方法,相比常规生产测井技术,具有长期分段分相监测的优势,适用于长水平井及复杂结构井。压裂示踪监测技术在示踪剂材料、施工工艺和资料解释方面各家技术服务公司存在较大的差异,争论较多,有必要对该技术进行回顾和分析。文章分别对示踪剂的材料、施工工艺、样品检测分析和资料解释方法进行了综述,介绍了微量元素、量子点和固体缓释材料已发展为新一代高精度示踪剂,分析了示踪剂注入、取样和检测分析方法,明确了示踪监测资料在各段流体产出分析、裂缝参数评价和指导完井工艺优化的作用。重点阐述了压裂示踪监测技术在材料、工艺和资料解释方法面临的主要问题和技术瓶颈,提出了该技术的发展趋势、难点攻关和标准化建议。通过技术现状的梳理分析及发展建议,以期为该技术的进一步发展提供参考。
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关键词
压裂监测
示踪剂
资料解释
光纤监测
生产测井
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职称材料
龙凤山气田易漏井不承压泡沫水泥浆固井技术
2
作者
初永涛
刘奎
+4 位作者
肖京男
丁士东
周仕明
陶谦
张晋凯
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024年第5期41-47,共7页
中国石化龙凤山地区面临井温高、地层承压能力低、周期长、承压堵漏成本高等系列固井技术难题,导致固井周期长、费用高且固井质量无法保证等。为解决上述问题,在分析工区现有固井工艺的基础上,提出了不承压泡沫水泥浆固井设计思路,形成...
中国石化龙凤山地区面临井温高、地层承压能力低、周期长、承压堵漏成本高等系列固井技术难题,导致固井周期长、费用高且固井质量无法保证等。为解决上述问题,在分析工区现有固井工艺的基础上,提出了不承压泡沫水泥浆固井设计思路,形成了龙凤山地区不承压泡沫水泥浆固井工艺,建立了泡沫水泥浆井内密度及恒密度注气固井计算方法与固井工艺;优选了发泡剂、降失水剂和早强剂等泡沫水泥浆关键外加剂,开发了新型低密度泡沫水泥浆体系,耐温性可达到120℃以上,泡沫半衰期大于420 s、水泥浆30 min失水32 mL、48 h强度13.3 MPa,各项性能均可满足中石化龙凤山气田高温、深井固井要求;形成了适合于龙凤山气田泡沫水泥浆固井技术。现场11口井应用表明,该项技术能够有效提高固井质量,避免了固井前承压、分级或尾管固井作业,平均节约承压堵漏周期7 d以上,经济效益显著。龙凤山气田泡沫水泥浆固井技术对解决中国石化其他工区深井、高温井固井漏失、承压堵漏等难题具有重要借鉴意义和可持续性推广价值。
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关键词
龙凤山地区
低承压地层
漏失
泡沫水泥浆
高温
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职称材料
井下声学造影超材料颗粒设计与性能模拟
3
作者
郭肖
庞伟
+1 位作者
张旭东
王浩东
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第1期130-135,共6页
由于传统声波探测技术依赖地层物性差异,因此识别范围和精度受限。为解决该问题,基于质量弹簧结构模型,利用声学超材料独特微观结构的声学原理,设计了3层结构的声学超材料颗粒,优化了材料的结构尺寸,优选了材料的组成,建立了超材料颗粒...
由于传统声波探测技术依赖地层物性差异,因此识别范围和精度受限。为解决该问题,基于质量弹簧结构模型,利用声学超材料独特微观结构的声学原理,设计了3层结构的声学超材料颗粒,优化了材料的结构尺寸,优选了材料的组成,建立了超材料颗粒的声学特征模型,以表征被动发声超材料颗粒特殊的声频和声强特性。采用有限元数值模拟软件模拟了声学超材料颗粒的性能,结果表明,声学超材料颗粒具备特殊声学频带,且特征频率随着粒径减小逐渐升高。在声学禁带频率范围内,声波无法穿透超材料颗粒群,大部分被反射;在声学禁带频率范围外,声波可以穿透超材料颗粒群。声学超材料颗粒具备井下声学强化造影能力,具有评价井筒完整性和监测压裂裂缝的潜力。
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关键词
声学超材料
井下监测
颗粒设计
数值模拟
特征频段
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职称材料
井筒密封完整性监测与智能感知技术进展与展望
被引量:
2
4
作者
周仕明
陆沛青
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期35-41,共7页
油气井生产过程中的井筒密封完整性演化信息是保障油气资源安全效益开发的基础,传统测井技术难以满足井筒全生命周期完整性的监测需求,实现井筒、地层信息感知与数字技术的高效融合势在必行。为此,国内外以井筒完整性原位感知技术为主...
油气井生产过程中的井筒密封完整性演化信息是保障油气资源安全效益开发的基础,传统测井技术难以满足井筒全生命周期完整性的监测需求,实现井筒、地层信息感知与数字技术的高效融合势在必行。为此,国内外以井筒完整性原位感知技术为主要突破口,在声波监测、光纤传感、自感知水泥浆和永久井下测试装置等方面进行了探索。在总结国内外井筒密封完整性监测与智能感知技术进展的基础上,分析了存在的不足与难题,从声波监测技术、分布式光纤传感监测技术、智能水泥浆体系和井下永久测试装置等4方面进行了发展展望,并提出了发展建议,以推动构建智能井筒,实时精准掌握油气井井筒健康状况,促进油气工程技术安全、高效、智能化升级。
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关键词
井筒完整性
全生命周期
智能感知
智能井筒
技术进展
发展建议
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职称材料
硅酸盐水泥石超高温干热环境热损伤规律
5
作者
李小江
王越洋
+2 位作者
肖京男
魏浩光
杨睿月
《钻井液与完井液》
北大核心
2025年第2期247-254,共8页
煤炭气化与油页岩原位开采时井下为超高温干热环境,对油井水泥环的热稳定性提出了挑战。对此,探索了600℃长期干热环境下硅酸盐水泥石性能劣化规律,分析了微观结构特征与水化产物变化。研究结果表明,常规硅酸盐水泥石的抗压强度显著下降...
煤炭气化与油页岩原位开采时井下为超高温干热环境,对油井水泥环的热稳定性提出了挑战。对此,探索了600℃长期干热环境下硅酸盐水泥石性能劣化规律,分析了微观结构特征与水化产物变化。研究结果表明,常规硅酸盐水泥石的抗压强度显著下降,孔隙度和渗透率增大,微观结构由凝胶结构转变为粒状结构,氢氧化钙和C—S—H凝胶消失,转变为硅酸二钙-γ、斜硅钙石和钙铁石等相态。加砂水泥石孔隙度与渗透率均随养护时间呈现上升趋势,凝胶结构基本消失,以粒状和微小絮状、针状晶体结构为主,氢氧化钙和C—S—H凝胶消失,转变为大量斜硅钙石,石英参与水化反应程度低,抑制损伤效果不明显,硅酸盐水泥石无法满足原位开采高温干热环境的密封要求。初步探索了SCKL改性硅酸盐水泥与铝酸盐水泥2种体系600℃长期干热环境适应性,铝酸盐水泥有望成为原位开采超高温干热环境固井材料,但仍需进一步研究提高其综合性能。研究结果为基于油页岩与煤炭气化等原位开采工况下封固段地层特性优选水泥浆、改善水泥石综合性能和开发新型耐高温高压固井材料提供参考。
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关键词
超高温干热环境
硅酸盐水泥石
抗压强度
渗透率
微观结构
水化产物
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职称材料
碳纳米管羧基功能化及其对水泥石的影响
6
作者
贾慧
金鑫
+1 位作者
魏浩光
李小江
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2024年第5期640-645,共6页
随着非常规油气井开发的不断深入,复杂的地下环境对水泥石的各项力学性能指标提出更高的要求,因此,急需开发高性能的纳米材料用于改造水泥石性能。采用稀酸酸化工艺制备羧基功能化碳纳米管分散液,通过接触角、紫外-可见吸收光谱和沉降...
随着非常规油气井开发的不断深入,复杂的地下环境对水泥石的各项力学性能指标提出更高的要求,因此,急需开发高性能的纳米材料用于改造水泥石性能。采用稀酸酸化工艺制备羧基功能化碳纳米管分散液,通过接触角、紫外-可见吸收光谱和沉降稳定性等测试对分散液的分散能力进行讨论,并对羧基功能化碳纳米管提高水泥石力学性能的效果进行了验证。研究结果表明,羧基功能化可使碳纳米管的粒径减小89.71%,并使疏水材料转变为亲水材料,同时,羧基功能化碳纳米管在水中的分散稳定性提升100%;0.005%加量的羧基功能化碳纳米管使水泥石的抗压强度提高16.05%,抗折强度提高25.82%,抗拉强度提高18.07%。
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关键词
碳纳米管
羧基
水泥石
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职称材料
题名
油气井压裂示踪监测技术现状及发展建议
1
作者
邸德家
机构
中国石化固井与完井重点实验室
中
石化
石油工程技术研究院有限公司
出处
《钻采工艺》
北大核心
2025年第2期74-81,共8页
基金
中国石化科技部攻关项目“新型固完井及提质提产技术自主研究”(编号:P22237)。
文摘
压裂示踪监测技术作为非常规油气井动态监测的一种重要方法,相比常规生产测井技术,具有长期分段分相监测的优势,适用于长水平井及复杂结构井。压裂示踪监测技术在示踪剂材料、施工工艺和资料解释方面各家技术服务公司存在较大的差异,争论较多,有必要对该技术进行回顾和分析。文章分别对示踪剂的材料、施工工艺、样品检测分析和资料解释方法进行了综述,介绍了微量元素、量子点和固体缓释材料已发展为新一代高精度示踪剂,分析了示踪剂注入、取样和检测分析方法,明确了示踪监测资料在各段流体产出分析、裂缝参数评价和指导完井工艺优化的作用。重点阐述了压裂示踪监测技术在材料、工艺和资料解释方法面临的主要问题和技术瓶颈,提出了该技术的发展趋势、难点攻关和标准化建议。通过技术现状的梳理分析及发展建议,以期为该技术的进一步发展提供参考。
关键词
压裂监测
示踪剂
资料解释
光纤监测
生产测井
Keywords
fracturing monitoring
tracer
data interpretation
fiber optic monitoring
production logging
分类号
TE357 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
TE357.7 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
龙凤山气田易漏井不承压泡沫水泥浆固井技术
2
作者
初永涛
刘奎
肖京男
丁士东
周仕明
陶谦
张晋凯
机构
页岩油气富集机理与有效开发国家
重点
实验室
中国石化固井与完井重点实验室
中国石化
石油工程技术研究院有限公司
出处
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024年第5期41-47,共7页
基金
国家自然科学基金项目“复杂环境下水泥环全生命周期密封理论与控制方法”(编号:U22B6003)
中国石化科技部项目“深层页岩气井固井水泥环失效机理与密封性评价方法研究”(编号:P21056)。
文摘
中国石化龙凤山地区面临井温高、地层承压能力低、周期长、承压堵漏成本高等系列固井技术难题,导致固井周期长、费用高且固井质量无法保证等。为解决上述问题,在分析工区现有固井工艺的基础上,提出了不承压泡沫水泥浆固井设计思路,形成了龙凤山地区不承压泡沫水泥浆固井工艺,建立了泡沫水泥浆井内密度及恒密度注气固井计算方法与固井工艺;优选了发泡剂、降失水剂和早强剂等泡沫水泥浆关键外加剂,开发了新型低密度泡沫水泥浆体系,耐温性可达到120℃以上,泡沫半衰期大于420 s、水泥浆30 min失水32 mL、48 h强度13.3 MPa,各项性能均可满足中石化龙凤山气田高温、深井固井要求;形成了适合于龙凤山气田泡沫水泥浆固井技术。现场11口井应用表明,该项技术能够有效提高固井质量,避免了固井前承压、分级或尾管固井作业,平均节约承压堵漏周期7 d以上,经济效益显著。龙凤山气田泡沫水泥浆固井技术对解决中国石化其他工区深井、高温井固井漏失、承压堵漏等难题具有重要借鉴意义和可持续性推广价值。
关键词
龙凤山地区
低承压地层
漏失
泡沫水泥浆
高温
Keywords
Longfengshan area
low pressure-bearing formation
leakage
foam cement slurry
high temperature
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
井下声学造影超材料颗粒设计与性能模拟
3
作者
郭肖
庞伟
张旭东
王浩东
机构
中国石化固井与完井重点实验室
中国石化
页岩油气钻
完井
及压裂
重点
实验室
中
石化
石油工程技术研究院有限公司
出处
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第1期130-135,共6页
基金
国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目“深井复杂地层安全高效钻井基础研究”(编号:2010CB226703)资助。
文摘
由于传统声波探测技术依赖地层物性差异,因此识别范围和精度受限。为解决该问题,基于质量弹簧结构模型,利用声学超材料独特微观结构的声学原理,设计了3层结构的声学超材料颗粒,优化了材料的结构尺寸,优选了材料的组成,建立了超材料颗粒的声学特征模型,以表征被动发声超材料颗粒特殊的声频和声强特性。采用有限元数值模拟软件模拟了声学超材料颗粒的性能,结果表明,声学超材料颗粒具备特殊声学频带,且特征频率随着粒径减小逐渐升高。在声学禁带频率范围内,声波无法穿透超材料颗粒群,大部分被反射;在声学禁带频率范围外,声波可以穿透超材料颗粒群。声学超材料颗粒具备井下声学强化造影能力,具有评价井筒完整性和监测压裂裂缝的潜力。
关键词
声学超材料
井下监测
颗粒设计
数值模拟
特征频段
Keywords
acoustic metamaterials
downhole monitoring
particle design
numerical simulation
characteristic frequency bands
分类号
TE26 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
井筒密封完整性监测与智能感知技术进展与展望
被引量:
2
4
作者
周仕明
陆沛青
机构
中
石化
石油工程技术研究院有限公司
中国石化固井与完井重点实验室
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期35-41,共7页
基金
国家自然科学基金企业创新联合基金项目“复杂环境下水泥环全生命周期密封理论与控制方法”(编号:U22B6003)资助。
文摘
油气井生产过程中的井筒密封完整性演化信息是保障油气资源安全效益开发的基础,传统测井技术难以满足井筒全生命周期完整性的监测需求,实现井筒、地层信息感知与数字技术的高效融合势在必行。为此,国内外以井筒完整性原位感知技术为主要突破口,在声波监测、光纤传感、自感知水泥浆和永久井下测试装置等方面进行了探索。在总结国内外井筒密封完整性监测与智能感知技术进展的基础上,分析了存在的不足与难题,从声波监测技术、分布式光纤传感监测技术、智能水泥浆体系和井下永久测试装置等4方面进行了发展展望,并提出了发展建议,以推动构建智能井筒,实时精准掌握油气井井筒健康状况,促进油气工程技术安全、高效、智能化升级。
关键词
井筒完整性
全生命周期
智能感知
智能井筒
技术进展
发展建议
Keywords
well integrity
full life cycle
intellisense
smart wellbore
technological progress
development proposal
分类号
TE26 [石油与天然气工程—油气井工程]
TE928 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
硅酸盐水泥石超高温干热环境热损伤规律
5
作者
李小江
王越洋
肖京男
魏浩光
杨睿月
机构
中国石化固井与完井重点实验室
中
石化
石油工程技术研究院有限公司
中国
石油大学(北京)石油工程学院
出处
《钻井液与完井液》
北大核心
2025年第2期247-254,共8页
基金
国家自然科学基金联合基金项目“复杂环境下水泥环全生命周期密封理论与控制方法”(U22B6003)
国家自然科学基金重大项目“干热岩地热资源开采机理与方法”(52192624)。
文摘
煤炭气化与油页岩原位开采时井下为超高温干热环境,对油井水泥环的热稳定性提出了挑战。对此,探索了600℃长期干热环境下硅酸盐水泥石性能劣化规律,分析了微观结构特征与水化产物变化。研究结果表明,常规硅酸盐水泥石的抗压强度显著下降,孔隙度和渗透率增大,微观结构由凝胶结构转变为粒状结构,氢氧化钙和C—S—H凝胶消失,转变为硅酸二钙-γ、斜硅钙石和钙铁石等相态。加砂水泥石孔隙度与渗透率均随养护时间呈现上升趋势,凝胶结构基本消失,以粒状和微小絮状、针状晶体结构为主,氢氧化钙和C—S—H凝胶消失,转变为大量斜硅钙石,石英参与水化反应程度低,抑制损伤效果不明显,硅酸盐水泥石无法满足原位开采高温干热环境的密封要求。初步探索了SCKL改性硅酸盐水泥与铝酸盐水泥2种体系600℃长期干热环境适应性,铝酸盐水泥有望成为原位开采超高温干热环境固井材料,但仍需进一步研究提高其综合性能。研究结果为基于油页岩与煤炭气化等原位开采工况下封固段地层特性优选水泥浆、改善水泥石综合性能和开发新型耐高温高压固井材料提供参考。
关键词
超高温干热环境
硅酸盐水泥石
抗压强度
渗透率
微观结构
水化产物
Keywords
Ultra-high temperature xerothermic environment
Set silicate cement
Compressive strength
Permeability
Microstructure
Hydration product
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
碳纳米管羧基功能化及其对水泥石的影响
6
作者
贾慧
金鑫
魏浩光
李小江
机构
中国石化固井与完井重点实验室
中
石化
石油工程技术研究院有限公司
出处
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2024年第5期640-645,共6页
基金
国家自然科学基金“复杂环境下水泥环全生命周期密封理论与控制方法”(U22B6003)。
文摘
随着非常规油气井开发的不断深入,复杂的地下环境对水泥石的各项力学性能指标提出更高的要求,因此,急需开发高性能的纳米材料用于改造水泥石性能。采用稀酸酸化工艺制备羧基功能化碳纳米管分散液,通过接触角、紫外-可见吸收光谱和沉降稳定性等测试对分散液的分散能力进行讨论,并对羧基功能化碳纳米管提高水泥石力学性能的效果进行了验证。研究结果表明,羧基功能化可使碳纳米管的粒径减小89.71%,并使疏水材料转变为亲水材料,同时,羧基功能化碳纳米管在水中的分散稳定性提升100%;0.005%加量的羧基功能化碳纳米管使水泥石的抗压强度提高16.05%,抗折强度提高25.82%,抗拉强度提高18.07%。
关键词
碳纳米管
羧基
水泥石
Keywords
Carbon nanotube
Carboxyl
Set cement
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
油气井压裂示踪监测技术现状及发展建议
邸德家
《钻采工艺》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
龙凤山气田易漏井不承压泡沫水泥浆固井技术
初永涛
刘奎
肖京男
丁士东
周仕明
陶谦
张晋凯
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
3
井下声学造影超材料颗粒设计与性能模拟
郭肖
庞伟
张旭东
王浩东
《石油钻探技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
井筒密封完整性监测与智能感知技术进展与展望
周仕明
陆沛青
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
5
硅酸盐水泥石超高温干热环境热损伤规律
李小江
王越洋
肖京男
魏浩光
杨睿月
《钻井液与完井液》
北大核心
2025
0
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职称材料
6
碳纳米管羧基功能化及其对水泥石的影响
贾慧
金鑫
魏浩光
李小江
《钻井液与完井液》
CAS
北大核心
2024
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职称材料
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