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深水定向井压回法压井气液两相逆向流动试验研究
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作者 任美鹏 张伟 +4 位作者 殷志明 丁天宝 孙宝江 王志远 尹邦堂 《石油机械》 北大核心 2025年第7期95-103,共9页
目前对于在倾斜井筒中高黏度液相下的气液两相逆向流动规律的研究较少。为此,设计并搭建了一套基于定向井压回法压井气液两相逆向流动特征的可视化模拟试验装置,进行了不同表观气液速度、不同液相黏度及不同井筒倾角下的气泡运移及流型... 目前对于在倾斜井筒中高黏度液相下的气液两相逆向流动规律的研究较少。为此,设计并搭建了一套基于定向井压回法压井气液两相逆向流动特征的可视化模拟试验装置,进行了不同表观气液速度、不同液相黏度及不同井筒倾角下的气泡运移及流型转化试验。试验结果表明:随着井筒向水平倾斜,小气泡运移速度逐渐减小,Taylor泡运移速度逐渐增大,逆流液速及液相黏度对气泡运移有抑制作用;表观液速不变,随着表观气速增大,流型由泡状流向弹帽流、段塞流转化;表观气速不变,随着表观液速增大,泡状流向弹帽流转变;对于压回法压井,可适当增大压井液黏度,以更加高效地压回井筒内气泡。研究结果可为深水油气安全高效井控提供理论和技术支撑。 展开更多
关键词 深水定向井 压回法压井 气液两相逆向流动 模拟试验装置 气泡压回 流型转化
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水平井溢流气体运移特征及对井控参数的影响研究
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作者 王鹏程 孙宝江 +4 位作者 邵长春 高永海 刘学青 孙小辉 辛桂振 《钻采工艺》 北大核心 2025年第4期17-26,共10页
水平井可以有效提升油气开发效率,但其井控难度相对直井更高。文章结合塔里木油田地质特性和井控工艺,考虑天然气相变和酸性气体在钻井液中溶解建立了超深水平井非稳态多相流动模型,探究了水平井井筒溢流运移特征及其对井控设计的影响... 水平井可以有效提升油气开发效率,但其井控难度相对直井更高。文章结合塔里木油田地质特性和井控工艺,考虑天然气相变和酸性气体在钻井液中溶解建立了超深水平井非稳态多相流动模型,探究了水平井井筒溢流运移特征及其对井控设计的影响。该模型能准确预测溢流运移及压井过程中的流动参数变化,关井套压模拟结果与现场实际套压相比,误差在2.8%左右。研究表明气体在水平段运移缓慢,水平井溢流初期不易被发现,而气体一旦运移至造斜点附近,运移速度加快,溢流呈现隐蔽性和突发性;在相同垂深、地层压力、产气指数和产层条件下,水平井达到相同的钻井液池增量所需的时间多于直井,如1 m3钻井液池增量在水平井中用时约为直井中用时的1.8倍;在相同生产压差的条件下,随着产气段长度的增加,水平井达到相同钻井液池增量所需时间逐渐缩短;在采用工程师法压井时,水平井所需压井时间长于直井压井时间,当压井排量为25 L/s时,水平井压井成功需要190 min,直井则只需要150 min;气体排出过程中,水平井套压峰值略高于直井;压井液排量对成功压井时间影响显著。文章研究结果可以为水平井井控参数设计提供理论指导。 展开更多
关键词 大斜度井 水平井 多相流模型 溢流运移规律 压井模拟 井控参数
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泥(页)岩地层漏失诱导裂缝扩展机制及裂缝宽度预测
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作者 张世锋 李加宝 +5 位作者 汪海阁 黄洪春 王成文 崔新颖 黄维安 万磊 《天然气工业》 北大核心 2025年第4期121-132,共12页
在泥(页)岩地层钻井过程中,钻井液漏失会造成严重的经济损失和安全隐患,明确钻井液漏失裂缝扩展机制和影响因素对于预防和解决钻遇泥(页)岩地层时的钻井液漏失问题具有重要现实意义。为此,利用泥饼、堵漏材料及基质三孔隙介质渗流模型... 在泥(页)岩地层钻井过程中,钻井液漏失会造成严重的经济损失和安全隐患,明确钻井液漏失裂缝扩展机制和影响因素对于预防和解决钻遇泥(页)岩地层时的钻井液漏失问题具有重要现实意义。为此,利用泥饼、堵漏材料及基质三孔隙介质渗流模型求解了裂缝内部的流体压力分布,并基于位错断裂力学理论,运用半解析方法计算裂缝宽度及应力强度因子,研究了裂缝扩展机制,最后预测裂缝宽度变化。研究结果表明:①在泥(页)岩地层中,影响裂缝内流体流动的主导因素为堵漏材料渗透率,堵漏材料的封隔能有效减少滤失,阻缓泥(页)岩地层裂缝尖端压力传递,延缓应力强度因子达到临界断裂韧性的时间,从而抑制裂缝扩展;②裂缝宽度与堵漏材料渗透率、井筒压力和应力各向异性呈正相关关系,与流体黏度、弹性模量和泊松比呈负相关关系;③水化作用会弱化泥(页)岩断裂韧性,降低漏失压力,促进裂缝扩展;④为了抑制裂缝的扩展并提高一次堵漏成功率,应减小堵漏材料的渗透率,提高钻井液黏度,抑制泥(页)岩水化膨胀,选择合理的井筒压力和与裂缝宽度匹配的堵漏材料粒径。结论认为,该机理认识揭示了泥(页)岩地层裂缝扩展机制,为漏失性地层钻井井筒压力控制和堵漏材料的选择设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 泥(页)岩 钻井液漏失 裂缝扩展 裂缝宽度 孔隙流体流动 位错断裂力学 水化作用 堵漏材料
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基于井下螺旋涡轮的输出水力性能优化
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作者 卢明 廖华林 +5 位作者 夏萍 魏俊 梁红军 牛文龙 刘建胜 娄尔标 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2341-2348,共8页
为提升轴流式螺旋涡轮钻具的输出性能,亟需对涡轮的结构及水力性能进行研究。首先采用微积分思想,建立了等厚度翼片和变厚度翼片两种螺旋涡轮输出水力特性的解析计算模型;其次构建了翼片的型线方程,分析了螺旋角对涡轮输出水力性能的影... 为提升轴流式螺旋涡轮钻具的输出性能,亟需对涡轮的结构及水力性能进行研究。首先采用微积分思想,建立了等厚度翼片和变厚度翼片两种螺旋涡轮输出水力特性的解析计算模型;其次构建了翼片的型线方程,分析了螺旋角对涡轮输出水力性能的影响规律;然后基于井下螺旋涡轮发电机设计实例,分析了两种螺旋涡轮的输出性能参数及螺旋角的影响;最后基于螺旋涡轮优化分析结果加工了泥浆脉冲发电机,研究了不同排量对发电性能的室内实验。研究结果表明:在给定条件下,变厚度螺旋涡轮的输出水力性能明显高于翼片厚度不变的螺旋涡轮;随翼片螺旋角的增大,涡轮输出特性曲线急剧下降,当螺旋角超过某一值(约为30°)后,涡轮的输出特性下降不显著。螺旋涡轮的叶片数为7,螺旋角为38°,井下涡轮发电机负载为8Ω时,发电机达到最大功率300 W,通过室内测试,发电机功率符合井下工具要求。研究结果可为井下智能钻井设备提供可靠的电力来源。 展开更多
关键词 螺旋涡轮 水力性能 微积分 解析计算 能量转化
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深层油藏堵水用新型可膨胀改性石墨
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作者 张雯 徐伯钊 +1 位作者 卢泗宇 赵光 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第1期103-110,共8页
目的为了解决深层油藏在注水采油过程中因地质条件复杂、油藏条件苛刻而容易出现的水窜现象,进而导致的采收率下降问题,特别是考虑到现有调堵剂无法适应深层油藏的高温和高盐等苛刻条件,研制了一种可膨胀改性石墨深层油藏堵水体系。方... 目的为了解决深层油藏在注水采油过程中因地质条件复杂、油藏条件苛刻而容易出现的水窜现象,进而导致的采收率下降问题,特别是考虑到现有调堵剂无法适应深层油藏的高温和高盐等苛刻条件,研制了一种可膨胀改性石墨深层油藏堵水体系。方法以天然鳞片石墨为基材,通过超声协调氧化多元复合插层的方法制备了一种新型的可膨胀改性石墨用于深层油藏封窜堵水;通过正交实验确定了最佳合成配方及最佳合成条件,合成配方为m(天然鳞片石墨)∶m(高锰酸钾)∶m(浓硝酸)∶m(高氯酸)∶m(冰乙酸)∶m(膨胀剂)合成配比=1.0∶0.2∶2.0∶4.0∶2.0∶0.2;优化合成条件为氧化反应时间60 min,反应温度30℃;强化插层反应时间30 min,反应温度30℃。通过红外光谱、X射线衍射等方法对所合成的可膨胀石墨进行了结构表征。结果红外光谱、X射线衍射及扫描电镜结果表明所合成的可膨胀改性石墨为预期结构,所用插层剂均成功插入石墨层间,并且膨胀后的石墨颗粒仍保留片状结构。天然鳞片石墨的初始粒径为300μm,在200℃的湿相环境下可膨胀6.0倍,具备良好的膨胀性能。结论所合成的可膨胀石墨在裂缝中可以充分膨胀,并与粗糙的壁面牢固结合,对窜流通道进行有效封堵,封堵率达到96%,研究成果可为深层油藏储层调控提供新思路。 展开更多
关键词 深层油藏 可膨胀改性石墨 水驱窜流 堵水体系 合成配方优化
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强化润湿表面活性剂复配体系构筑与性能评价
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作者 刘长龙 刘敬平 +3 位作者 邹剑 李琳 金晓 孙玥 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第1期88-94,共7页
目的阴离子-非离子型表面活性剂具有改变岩石表面润湿性的能力,然而其降低油水界面张力能力有限。因此,对其复配一种助表面活性剂以实现油水与油固界面协同调控,旨在解决残余油开发困难的问题。方法通过Williamson成醚反应,在非离子表... 目的阴离子-非离子型表面活性剂具有改变岩石表面润湿性的能力,然而其降低油水界面张力能力有限。因此,对其复配一种助表面活性剂以实现油水与油固界面协同调控,旨在解决残余油开发困难的问题。方法通过Williamson成醚反应,在非离子表面活性剂月桂酸二乙醇酰胺分子中引入磺酸根基团,合成强润湿调控主表面活性剂——月桂酸乙醇酰胺磺酸钠(HLDEA)。以降低油水界面张力为指标,复配表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES),得到最佳强化润湿高效驱油体系。对其降低油水界面张力性能、润湿调控性能、油膜剥离性能及驱油性能进行评价。结果质量分数为0.3%的HLDEA+NPES体系可将油水界面张力降低至3.8×10^(-3)mN/m,达到超低界面张力。此外,HLDEA+NPES分子可吸附至亲油岩石表面,将亲油岩心表面水下油滴接触角由41.34°增至162.53°,将疏水岩石表面调控为水下强疏油状态。75℃下,经HLDEA+NPES体系处理24 h,载玻片表面油膜面积减少75.3%,实现油膜整体剥离。结论室内岩心动态驱油实验结果表明,HLDEA+NPES体系可将采收率提高至63.60%,在水驱基础上提高了28.74个百分点,在超低界面张力体系驱基础上提高了7.80个百分点。HLDEA+NPES体系可同时达到超低界面张力和调控岩石表面润湿性,具有应用潜力。 展开更多
关键词 助表面活性剂 润湿调控 界面张力 油膜剥离 提高采收率
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超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动数值模拟 被引量:2
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作者 汪如军 唐永亮 +3 位作者 朱松柏 王浩 姚军 黄朝琴 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期143-151,共9页
塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深层裂缝性致密砂岩气藏,该类气藏的储渗空间具有显著的多尺度特征,基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差相差5~6个数量级,常规渗流理论难以准确描述其流动规律和开发机理。为此,基于单裂... 塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深层裂缝性致密砂岩气藏,该类气藏的储渗空间具有显著的多尺度特征,基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差相差5~6个数量级,常规渗流理论难以准确描述其流动规律和开发机理。为此,基于单裂缝流动物理实验结果及流体力学理论,结合多尺度裂缝几何信息,应用均化理论和体积平均尺度升级方法,将多尺度介质划分为5个流动系统,建立了考虑介质间的非稳态窜流多尺度耦合流动数学模型,并应用有限体积法对耦合流动模型进行了数值求解和数值试井分析。研究结果表明:(1)不同尺度裂缝中具有不同的流动特征,随缝宽增加流速加快,流动模态发生变化;(2)多尺度耦合流动模型与双重介质模型结果存在较大差异,导数曲线具有不同趋势特征;(3)应用所建立的多尺度耦合流动模型成功解释了气藏实际试井数据,模型能够反映实际地层中的流动过程。结论认为,超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动模型揭示了多尺度裂缝以及致密基质间逐级动用、协同供气的开发机理,可为类似气藏制订合理开发技术政策及气藏提高采收率提供理论和技术支撑。 展开更多
关键词 塔里木盆地 克拉苏气田 裂缝性致密砂岩气藏 多尺度裂缝 多流动模态 耦合流动模型 数值模拟
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基于微观流固耦合的超深层致密砂岩气藏应力敏感性分析 被引量:1
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作者 姚军 王春起 +2 位作者 黄朝琴 周旭 李金龙 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期45-55,共11页
超深层致密砂岩气藏具有强应力敏感性,目前常用的研究方法包括压力脉冲实验法和实时在线CT扫描法两种,压力脉冲实验法不能揭示产生应力敏感性的微观机理,而实时在线CT扫描法也无法模拟深部地层高压、高应力的条件。为解决应力敏感性实... 超深层致密砂岩气藏具有强应力敏感性,目前常用的研究方法包括压力脉冲实验法和实时在线CT扫描法两种,压力脉冲实验法不能揭示产生应力敏感性的微观机理,而实时在线CT扫描法也无法模拟深部地层高压、高应力的条件。为解决应力敏感性实验研究的不足,基于离散单元法与管道网络模型建立了微观流固耦合算法,编制了模拟器,并对模拟器力学计算和流固耦合模块的正确性进行了验证,分析了应力大小、加载方向和孔隙压力对岩心渗透率的影响,最后从微观上揭示了超深层致密砂岩气藏的应力敏感性机理。研究结果表明:①应力通过增加与之垂直方向上喉道两侧的法向压力,减小喉道的水力半径,进而降低储层的渗透率;②较高的孔隙压力能够阻碍岩石颗粒在应力作用下的移动,从而减缓了孔隙和喉道的变形,使模型保持较高的渗透率;③致密砂岩气藏的渗透率受到应力和地层压力的共同控制,并且具有各向异性,在垂直于最小主应力方向上形成渗透率较大的优势通道;④异常高压阻碍了地应力的压实作用,有利于保护储层孔隙,使地层有较好的储集性能和较高的渗透率。结论认为,根据离散元法结合孔隙网络模型建立的流固耦合方法可为理解超深层致密砂岩应力敏感性提供理论参考,并为超深层致密砂岩气藏的科学高效开发提供指导。 展开更多
关键词 超深层 致密砂岩气藏 离散元法 流固耦合 渗透率 应力敏感性 数值模拟
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基于高干度泡沫实验的非均质咸水层CO_(2)封存能力分析 被引量:2
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作者 李松岩 马芮 党法强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期46-55,共10页
CO_(2)咸水层封存是实现“碳中和”目标的一项重要技术手段。高干度泡沫不仅能更好地控制CO_(2)流度而且还能适应地层的非均质性,明显提高了咸水层的空间利用效率。为探究高干度CO_(2)泡沫在非均质咸水层中的调剖效果与CO_(2)封存能力,... CO_(2)咸水层封存是实现“碳中和”目标的一项重要技术手段。高干度泡沫不仅能更好地控制CO_(2)流度而且还能适应地层的非均质性,明显提高了咸水层的空间利用效率。为探究高干度CO_(2)泡沫在非均质咸水层中的调剖效果与CO_(2)封存能力,利用自行设计的高温高压驱替实验装置,进行了不同渗透率级差的并联岩心CO_(2)泡沫驱室内实验研究,分析了驱替过程中岩心的气液产出情况与CO_(2)饱和度的变化规律,指出了不同渗透率级差非均质岩心模型的碳封存效果与机理。研究结果表明:①与CO_(2)气驱相比高干度泡沫驱用于CO_(2)咸水层埋存具有更大优势,当岩心渗透率级差介于2.6~10.8时,泡沫均能有效封堵高渗透岩心,使阻力因子维持在36左右,增大了驱替压差与低渗透岩心的产气、产液速度;②岩心中气相饱和度与渗透率存在一定关系,当岩心的渗透率小于2450 mD时,最高气相饱和度随渗透率增加而增大,当渗透率超过2450 mD时,岩心最高气相饱和度在80%左右;③采用高干度泡沫驱可以有效扩大岩心中CO_(2)封存量,渗透率级差为4时,泡沫驱的CO_(2)封存体积较气驱增长219%,当渗透率级差扩大至10.8,CO_(2)封存量能始终维持在较高水平。结论认为,咸水层条件下CO_(2)泡沫驱替实验探究了CO_(2)封存能力变化,提供了非均质储层提高碳封存效率的实验认识,可为非均质咸水层中CO_(2)的地质封存技术优化提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 碳中和 CO_(2)地质封存 高干度泡沫 咸水层 非均质地层 封存效率
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利用化学助剂强化CO_(2)埋存实验设计
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作者 王文东 王程伟 +3 位作者 任慈 孙庆豪 苏玉亮 李蕾 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第1期130-135,共6页
结合储层CO_(2)埋存技术,自主搭建了地层温度压力条件下CO_(2)埋存实验装置,开展了多介质辅助CO_(2)埋存实验研究。研究结果表明,乙醇-KOH体系能够有效进行CO_(2)矿化埋存,其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO_(2)能力最强,是最佳的CO... 结合储层CO_(2)埋存技术,自主搭建了地层温度压力条件下CO_(2)埋存实验装置,开展了多介质辅助CO_(2)埋存实验研究。研究结果表明,乙醇-KOH体系能够有效进行CO_(2)矿化埋存,其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO_(2)能力最强,是最佳的CO_(2)矿化埋存溶液配比。经CO_(2)矿化埋存后,低渗透岩心孔隙度平均降低7.07%,孔隙度变化率与孔隙度呈正相关关系,渗透率平均降低16.01%。因此,96%乙醇+3 g KOH能够加速CO_(2)在储层中的CO_(2)沉淀过程,缩短CO_(2)在储层中的矿化埋存时间。该研究可重复性、准确性和可扩展性较强,能够激发学生自主设计实验的积极性及创新意识,培养学生的独立思考能力,有利于学生将理论知识与实际工程问题相结合,实现科研能力与创新能力的相互促进。 展开更多
关键词 低渗透油藏 乙醇+KOH+CO_(2) CO_(2)埋存 矿化埋存 创新性实验
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井底流固耦合环境下PDC钻头切削齿冷却仿真实验
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作者 王京印 耿明瑞 廖华林 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第8期111-120,共10页
PDC钻头已成为开发深部资源的主体钻头,但在钻井过程中产生的热损伤是影响钻进效率及钻头寿命的重要因素之一。该文针对PDC钻头切削齿热损伤问题,开展基于不同影响因素的井底流固耦合环境下切削齿冷却仿真实验。建立了PDC钻头井底冷却... PDC钻头已成为开发深部资源的主体钻头,但在钻井过程中产生的热损伤是影响钻进效率及钻头寿命的重要因素之一。该文针对PDC钻头切削齿热损伤问题,开展基于不同影响因素的井底流固耦合环境下切削齿冷却仿真实验。建立了PDC钻头井底冷却流固耦合模型,结合实际钻井工况制定了数值仿真方案,根据仿真实验结果分析了井底流固耦合环境中不同影响因素下钻头切削齿的温度变化规律,并通过正交试验对钻头冷却效果与各影响因素间的敏感性进行了评价。切削齿冷却敏感因素从大到小依次为:钻井液排量>钻井机械参数、钻井液温度>地层温度。研究成果为探索井底工况下钻头破岩过程中切削齿热损伤问题和优化PDC钻头设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 PDC钻头 切削齿冷却 井底流固耦合 影响因素 仿真实验
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固体颗粒润湿性评价新方法
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作者 王富华 王路一 +1 位作者 朱海涛 张卫东 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第2期24-30,共7页
润湿性不仅控制着疏松砂岩储层中流体的流动和分布,而且影响微粒运移,因此对固体颗粒表面润湿性的准确评价直接关系到储层微粒润湿性的有效调控,对储层微粒运移损害的防治具有重要意义。但现有的评价方法主要针对固体平面厘米以上的宏... 润湿性不仅控制着疏松砂岩储层中流体的流动和分布,而且影响微粒运移,因此对固体颗粒表面润湿性的准确评价直接关系到储层微粒润湿性的有效调控,对储层微粒运移损害的防治具有重要意义。但现有的评价方法主要针对固体平面厘米以上的宏观尺度,无法准确评价疏松砂岩储层中毫微米尺度的泥砂颗粒的表面润湿性。该文结合活化指数法和接触角测量法,提出了适用于颗粒润湿性评价的新参数——颗粒润湿指数R,建立了一套适用于毫微米尺度的固体颗粒润湿性评价新方法,并进行了实验验证。实验结果表明,该评价方法可以更准确地评价泥砂颗粒的润湿性,测试程序简单,数据处理方便,适用范围广泛,为固体颗粒润湿性的评价与应用技术提供了新手段。 展开更多
关键词 疏松砂岩储层 润湿性 固体颗粒 润湿指数 评价方法
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大位移井井筒岩屑运移状态研究现状与展望 被引量:1
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作者 郑金龙 吴江 +2 位作者 王巍 宋洵成 邓文彪 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第5期55-66,共12页
井眼清洁不充分是造成60%以上大位移井井下故障的主要原因。自上世纪70年代以来,学者们一直致力于大位移井井筒岩屑运移实验研究和岩屑运移理论研究,以期为准确预测和诊断大位移井全井井眼清洁状态提供可靠的实验数据和理论技术。文章... 井眼清洁不充分是造成60%以上大位移井井下故障的主要原因。自上世纪70年代以来,学者们一直致力于大位移井井筒岩屑运移实验研究和岩屑运移理论研究,以期为准确预测和诊断大位移井全井井眼清洁状态提供可靠的实验数据和理论技术。文章全面回顾并深入分析了国内外岩屑运移实验,包括实验装置、目的、方法和基于实验数据获得的井眼清洁状态。其中,对岩屑运移的理论研究分统计回归模型、颗粒起动力学模型和分层模型等3种类别;认为筹建具备环空堆积岩屑质量准确测量和截面环空岩屑浓度可视化测量功能的311 mm大尺寸岩屑运移实验环路是未来岩屑运移实验研究的重要发展方向;此外,挖掘海量实验数据,建立基于大数据的人工神经网络井眼清洁状态预测方法,可更准确地映射工程因素与井眼清洁状态间的复杂非线性关系,有望取得较传统理论模型更加准确可靠的预测结果。 展开更多
关键词 岩屑运移 井眼清洁 大位移井井筒 实验 理论模型
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水力脉冲空化射流钻井机理与试验 被引量:86
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作者 李根生 史怀忠 +3 位作者 沈忠厚 黄中伟 廖华林 牛继磊 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期239-243,共5页
在分析水力脉冲与空化射流调制机理的基础上,设计出一种新型水力脉冲与空化射流耦合的水力脉冲空化射流发生器,通过流体脉冲扰动和自振空化效应耦合,使进入钻头的常规连续流动调制成振动脉冲流动。钻头喷嘴出口形成脉冲空化射流,产... 在分析水力脉冲与空化射流调制机理的基础上,设计出一种新型水力脉冲与空化射流耦合的水力脉冲空化射流发生器,通过流体脉冲扰动和自振空化效应耦合,使进入钻头的常规连续流动调制成振动脉冲流动。钻头喷嘴出口形成脉冲空化射流,产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应,从而提高井底净化和辅助破岩效果。塔里木盆地6口井的现场试验结果表明,水力脉冲空化射流钻具对钻头类型、地层特性、钻井液密度、排量、动力钻具等具有良好的适用性,机械钻速提高10.1%~53.4%。水力脉冲空化射流发生器具有性能稳定、效果好、使用寿命长等特点,完全可以满足现场的需要。水力脉冲空化射流技术将为提高深井钻速提供一种切实有效的途径,具有较好的推广应用价值。 展开更多
关键词 水力脉冲 空化射流 机械钻速 深井钻井 机理 试验
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页岩气藏三孔双渗模型的渗流机理 被引量:47
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作者 程远方 董丙响 +2 位作者 时贤 李娜 袁征 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期44-47,130,共4页
为了掌握页岩气储层气体复杂流动的规律,从而高效开发页岩气藏,对页岩气渗流机理进行了研究。借鉴适用于非常规煤层气藏双重孔隙介质模型和考虑溶洞情况的三重孔隙介质模型,基于页岩气储层特征和成藏机理,提出了页岩气藏三孔双渗介质模... 为了掌握页岩气储层气体复杂流动的规律,从而高效开发页岩气藏,对页岩气渗流机理进行了研究。借鉴适用于非常规煤层气藏双重孔隙介质模型和考虑溶洞情况的三重孔隙介质模型,基于页岩气储层特征和成藏机理,提出了页岩气藏三孔双渗介质模型;研究了页岩气解析扩散渗流规律,提出考虑储层流体重力和毛细管力影响的渗流微分方程;并利用数值模拟软件对页岩气产能进行了预测。结果表明:基质渗透率和裂缝导流能力是页岩气开采的主控因素,只有对储层进行大规模压裂改造,形成连通性较强的裂缝网络后才能获得理想的页岩气产量和采收率。 展开更多
关键词 页岩气 开发 生产能力 三孔-双渗数学模型 渗流 裂缝网络 采收率
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水力脉冲空化射流欠平衡钻井提高钻速技术 被引量:41
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作者 史怀忠 李根生 +4 位作者 王学杰 沈忠厚 牛继磊 黄中伟 廖华林 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期111-115,共5页
研究了水力脉冲空化射流欠平衡钻井破岩、清岩、提高机械钻速机理,并在准噶尔盆地金龙3井进行了水力脉冲空化射流欠平衡钻井现场试验。研究结果表明,井底欠平衡状态下产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应,可改善井底流场,降低岩石的... 研究了水力脉冲空化射流欠平衡钻井破岩、清岩、提高机械钻速机理,并在准噶尔盆地金龙3井进行了水力脉冲空化射流欠平衡钻井现场试验。研究结果表明,井底欠平衡状态下产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应,可改善井底流场,降低岩石的破碎强度,促进井底已破碎岩石及时脱离井底,减少反复切削及压持效应,从而达到提高机械钻速的目的。金龙3井相邻井段机械钻速对比表明,在钻井参数基本不变的情况下,采用牙轮钻头+水力脉冲空化射流发生器欠平衡钻井方式钻2 590~2 655 m井段和采用牙轮钻头+水力脉冲空化射流发生器+螺杆钻具欠平衡钻井方式钻2 655~2 759 m井段的机械钻速分别比采用欠平衡钻井方式钻2 485~2 590 m井段的平均机械钻速提高19.8%和87.1%。 展开更多
关键词 水力脉冲 空化射流 欠平衡钻井 机械钻速
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钻井液用阳离子甲基葡萄糖苷 被引量:35
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作者 司西强 王中华 +3 位作者 魏军 甄剑武 雷祖猛 邱正松 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2012年第2期21-23,90-91,共3页
针对甲基葡萄糖苷在钻井液中加量大、抗温性较差、抑制性有待提高等缺陷,在甲基葡萄糖苷分子上引入季铵盐的结构,合成了阳离子甲基葡萄糖苷CMEG。实验结果表明,合成出的CMEG具有很好的表面活性和润滑性,5%CMEG水溶液的表面张力为30.9 mN... 针对甲基葡萄糖苷在钻井液中加量大、抗温性较差、抑制性有待提高等缺陷,在甲基葡萄糖苷分子上引入季铵盐的结构,合成了阳离子甲基葡萄糖苷CMEG。实验结果表明,合成出的CMEG具有很好的表面活性和润滑性,5%CMEG水溶液的表面张力为30.9 mN/m,摩阻系数仅为0.16(与油基钻井液相当),有助于提高采收率和加快钻井速度;具有优异的抑制页岩水化膨胀(相对回收率高达99.01%)和抗高温(150℃)的能力,且配伍性较好,能与其他处理剂产生协同作用。CMEG性能都优于甲基葡萄糖苷,预计在钻井液中具有极好的应用前景。 展开更多
关键词 钻井液添加剂 阳离子 甲基葡萄糖苷 季铵 抑制剂
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煤层气封闭体系及其与煤层气富集的关系 被引量:17
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作者 欧阳永林 孙斌 +3 位作者 王勃 田文广 赵洋 曹海霄 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期19-27,共9页
研究封闭体系对煤层气富集的控制作用对于指导煤层气勘探开发具有重要的意义。为此,分析了煤层气富集与封隔层(包括区域盖层、区域底板和直接顶底板)、后期构造调整、地层产状等地质要素的关系,结果发现具有区域性泥岩盖层及底板分布稳... 研究封闭体系对煤层气富集的控制作用对于指导煤层气勘探开发具有重要的意义。为此,分析了煤层气富集与封隔层(包括区域盖层、区域底板和直接顶底板)、后期构造调整、地层产状等地质要素的关系,结果发现具有区域性泥岩盖层及底板分布稳定、成藏期后构造抬升—回返幅度小,地层平缓且处于均势状态的地区煤层气易于富集。进一步结合多年来国内外煤层气的勘探开发实践,提出了封闭体系的概念,即具有阻止气体向上、下运移的封盖层和侧向稳定带组成的地质单元,在封闭体系环境中不仅煤层气富集,而且煤系气也可以富集成藏。最后根据煤层(系)气的封闭体系要素配置关系,划分了"三明治"式煤层气藏、煤层气—砂岩气共生气藏及煤成砂岩气藏等3种气藏类型,提出了煤层气勘探思路应由单纯的煤层气勘探向煤层气与煤系气立体勘探的方向转变,同时建立了煤层(系)气地质选区评价指标体系,指出在准噶尔盆地与鄂尔多斯盆地东缘开展煤层气与煤系气立体勘探有可能取得良好的应用效果。 展开更多
关键词 煤层气 煤系气 富集 封闭体系 封隔层 区域盖层 顶底板 断层 平缓地层 立体勘探
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钻井液用新型极压抗磨润滑剂SDR的研制及评价 被引量:24
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作者 邱正松 王伟吉 +2 位作者 黄维安 钟汉毅 张世锋 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2013年第2期18-21,90-91,共4页
针对目前钻井液用常规润滑剂极压膜强度低、润滑持效性差、荧光级别高、抗温性能差等问题,首先在植物油提取物中引入硫、磷、硼等活性元素,合成出一种钻井液用极压抗磨添加剂,然后将其与表面活性剂按一定比例添加到基础油中,制备出了润... 针对目前钻井液用常规润滑剂极压膜强度低、润滑持效性差、荧光级别高、抗温性能差等问题,首先在植物油提取物中引入硫、磷、硼等活性元素,合成出一种钻井液用极压抗磨添加剂,然后将其与表面活性剂按一定比例添加到基础油中,制备出了润滑剂SDR。性能评价结果表明,SDR加量为1.5%时,极压润滑系数降低率大于75%、极压润滑持效性强,抗温达180℃;对钻井液流变性和滤失性无明显影响,与不同钻井液体系配伍性良好;有较高的负荷磨损指数和烧结负荷,较低的磨斑直径以及较高的极压膜强度;荧光级别在1~2级,无毒、易生物降解。作用机理分析结果表明,SDR能在金属表面形成无机-有机-聚合物多层复合膜,将钻杆与井壁之间的摩擦转化为钻杆与多层复合膜之间的摩擦。 展开更多
关键词 润滑剂 合成极压抗磨剂 合成钻井液添加剂 生物毒性 性能评价
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辽河坳陷火成岩油气藏勘探关键技术 被引量:25
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作者 孟卫工 陈振岩 +3 位作者 张斌 胡英杰 张子明 回宇婷 《中国石油勘探》 CAS 北大核心 2015年第3期45-57,共13页
火成岩油气藏已经成为辽河坳陷油气勘探的重点领域之一。通过多年攻关研究和勘探实践,形成了3项具有辽河特色的火成岩油气藏勘探核心技术。1火成岩油气藏评价技术决定勘探方向:主成盆期的沙三段是火成岩油气勘探的主要层系;近源成藏决... 火成岩油气藏已经成为辽河坳陷油气勘探的重点领域之一。通过多年攻关研究和勘探实践,形成了3项具有辽河特色的火成岩油气藏勘探核心技术。1火成岩油气藏评价技术决定勘探方向:主成盆期的沙三段是火成岩油气勘探的主要层系;近源成藏决定了油气勘探的主要区带;优势岩性岩相和裂缝改造区是有效储层发育的勘探目标。2火成岩体识别与预测技术锁定勘探目标:属性—反演联合地震识别,落实火成岩体的分布范围;火成岩岩相地震识别与刻画,预测优势岩相的分布区;地质—测井的综合识别,确定火成岩类型,识别优势储层。3火成岩储层改造技术有效提高储量动用:针对该区火成岩油藏的"大排量、低砂比、高强度、多级段塞压裂"的储层改造工艺,提高产能效果显著,保障了油气勘探成功率。 展开更多
关键词 辽河坳陷 火成岩油藏 勘探技术 油藏评价 火成岩识别 储层改造
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