渤海低渗储层液氮压裂技术可行性研究 被引量：1

1

作者 李君宝 温海涛 +3 位作者 王晓鹏 张启龙 李月丽 余建生 《石油机械》 北大核心 2024年第9期89-96,共8页

渤海低渗储层改造面临产量递减快和稳产期短的问题。液氮压裂技术可以通过形成复杂裂缝以增强地层能量,提高油气井产量并延长稳产期,但是该技术在海上应用的可行性有待研究。为此,通过建立液氮在大尺度裂缝内的流动传热模型,分析了液氮... 渤海低渗储层改造面临产量递减快和稳产期短的问题。液氮压裂技术可以通过形成复杂裂缝以增强地层能量,提高油气井产量并延长稳产期,但是该技术在海上应用的可行性有待研究。为此,通过建立液氮在大尺度裂缝内的流动传热模型,分析了液氮压裂在渤海低渗储层中的造缝能力,结合常规水力压裂的携砂效果,评估了液氮作为携砂液需要的排量和液量,并综合考虑液氮压裂的施工压力和施工规模,分析了液氮压裂在海上的适用性。分析结果表明:提高液氮注入排量是扩大复杂裂缝造缝范围的有效手段,以4.32 m^(3)/min的排量注入液氮60 min,可以形成半长为44 m的复杂裂缝;液氮作为携砂液,达到常规水力压裂携砂铺置效果所需的排量为9~14 m^(3)/min。针对海上作业特点,提出了液氮携砂压裂和液氮复合压裂2种海上液氮压裂工艺,液氮复合压裂工艺具备海上实施条件,有望成为渤海低渗储层开采的重要技术储备。 展开更多

关键词 液氮压裂 渤海油田 低渗储层 造缝能力 携砂能力 水力压裂 适用性

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海上油田生产井口抬升原因分析及对策研究 被引量：17

2

作者 龚宁 李进 +2 位作者 陈毅 贾立新 徐涛 《石油机械》 2017年第6期51-55,共5页

井口抬升现象危害十分严重,影响油井正常生产寿命和产量,甚至导致油气井关停,同时对井控风险极大。在介绍H1井井身结构和固井工艺的基础上,采用WellCat软件建立了井口抬升分析模型,基于井筒温度剖面和自由套管热载荷伸长量模拟计算了井... 井口抬升现象危害十分严重,影响油井正常生产寿命和产量,甚至导致油气井关停,同时对井控风险极大。在介绍H1井井身结构和固井工艺的基础上,采用WellCat软件建立了井口抬升分析模型,基于井筒温度剖面和自由套管热载荷伸长量模拟计算了井筒抬升量,并结合抬升原因给出了复产措施。分析结果表明:H1井井口抬升的主要原因是?244.48 mm套管自由段过长,产量升高后,在热应力作用下套管伸长,产生上顶力导致了井口抬升现象。给出了3种有效的复产措施:即对自由套管段挤水泥封固、限定产量生产及生产管柱采用隔热油管。可为解决稠油热采井的井口抬升问题提供了参考。 展开更多

关键词 井口抬升 温度效应 热应力 套管伸长 产液量

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复合盐膏层井眼缩径机理与对策分析 被引量：4

3

作者 林海 邓金根 +2 位作者 许杰 谢涛 刘海龙 《断块油气田》 CAS 北大核心 2018年第6期793-798,共6页

目前,在非均匀地应力和考虑盐膏层与软泥岩互层蠕变相互影响的条件下,对控制复合盐膏层井眼缩径的合理钻井液密度的确定方法研究较少。为此,文中以Buzurgan油田复合盐膏层井眼缩径问题为例,在岩石力学实验的基础上,建立了盐层-软泥岩-... 目前,在非均匀地应力和考虑盐膏层与软泥岩互层蠕变相互影响的条件下,对控制复合盐膏层井眼缩径的合理钻井液密度的确定方法研究较少。为此,文中以Buzurgan油田复合盐膏层井眼缩径问题为例,在岩石力学实验的基础上,建立了盐层-软泥岩-盐层的三维FLAC3D复合盐膏层模型,并编制了控制复合盐膏层井眼缩径安全钻井密度图版。结果表明:在相同钻井液密度条件下,最小水平地应力方位井眼缩径率高于最大水平地应力方位井眼,而软泥岩夹层井眼缩径速率高于盐岩地层井眼,软泥岩蠕变是造成Buzurgan油田复合盐膏层井眼缩径的主要原因;为控制井眼缩径,钻井液密度应取2.35 g/cm^3;控制复合盐膏层井眼缩径的同时,要提高钻井液的矿化度、降滤失性和封堵性,抑制软泥岩的蠕变。研究成果复合盐膏层的安全钻进提供了技术支撑。 展开更多

关键词 复合盐膏层 软泥岩 蠕变特性 井眼缩径 数值模拟

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地层塑性对水力压裂裂缝扩展影响的数值模拟 被引量：14

4

作者 范白涛 邓金根 +2 位作者 刘伟 谭强 林海 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第28期65-71,共7页

在具有塑性特征的地层中,岩石的塑性变形对水力压裂裂缝形态的影响显著,传统压裂模型大多未考虑塑性对裂缝起裂和延伸的影响。因此,考虑地层岩石弹塑性变形、黏性压裂液流动与裂缝扩展的非线性耦合,建立了弹塑性地层中压裂裂缝扩展的数... 在具有塑性特征的地层中,岩石的塑性变形对水力压裂裂缝形态的影响显著,传统压裂模型大多未考虑塑性对裂缝起裂和延伸的影响。因此,考虑地层岩石弹塑性变形、黏性压裂液流动与裂缝扩展的非线性耦合,建立了弹塑性地层中压裂裂缝扩展的数值计算模型,对弹塑性地层中压裂裂缝扩展行为进行了数值模拟研究,探索塑性变形对裂缝扩展特性的影响。结果表明弹塑性地层裂缝扩展过程中裂缝尖端附近会产生显著的塑性变形,与仅考虑弹性的计算结果相比,压裂地层所需的裂缝扩展压力更高,且形成的裂缝相对更短、更宽。通过数值模拟计算,分析了地层岩石强度、压裂液黏度及注入速率对地层中压裂裂缝扩展的影响,表明地层强度对裂缝扩展行为影响显著,强度越低,塑性变形程度越大,裂缝扩展压力越高,同时裂缝长度越短,宽度越宽。压裂液黏度对裂缝扩展影响相对较小,而在总注入流量相同的情况下,压裂液注入速率对裂缝扩展的影响不明显。 展开更多

关键词 水力压裂 塑性 裂缝扩展 数值模拟

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高Cl^(-)环空保护液中超级13Cr油管点腐蚀行为研究 被引量：4

5

作者 霍宏博 宋闯 +3 位作者 刘婉颖 刘东东 张羽臣 何世明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期206-219,共14页

目的 研究超级13Cr管材在油气井服役环境中的点腐蚀失效机制,分析超级13Cr马氏体不锈钢在高温、高Cl^(-)环空保护液、超临界H_(2)S/CO_(2)环境中的点腐蚀失效行为,明确其适用性,并提出相应的腐蚀控制措施。方法 通过分析失效油管的宏观... 目的 研究超级13Cr管材在油气井服役环境中的点腐蚀失效机制,分析超级13Cr马氏体不锈钢在高温、高Cl^(-)环空保护液、超临界H_(2)S/CO_(2)环境中的点腐蚀失效行为,明确其适用性,并提出相应的腐蚀控制措施。方法 通过分析失效油管的宏观形貌、显微组织、腐蚀形貌及腐蚀产物,判断超级13Cr油管现场失效的原因,结合高温高压反应釜模拟井下腐蚀环境,从平均腐蚀速率、点腐蚀速率等方面揭示超级13Cr油管的点腐蚀失效机理。结果 该超级13Cr材质管柱在受到H_(2)S/CO_(2)污染的环空保护液环境下会发生点腐蚀穿孔失效;通过观察现场失效油管发现,在受到腐蚀性气体污染的高Cl^(-)环空保护液环境中,油管外壁发生了明显的局部腐蚀,油管腐蚀由外壁向内壁扩展,发生了严重的点腐蚀穿孔,并具有一定的H_(2)S应力腐蚀开裂(SCC)特征;在环空保护液环境下,失效油管表面有Cr、O、Cl、S离子聚集,腐蚀受到CO_(2)-H_(2)S共同影响;模拟腐蚀实验结果显示,超级13Cr油管在腐蚀性气体污染的海水基环空保护液环境下具有点腐蚀敏感性,蚀坑深度为80.346μm,点腐蚀速率达到10.34 mm/a。结论 超级13Cr油管在环空保护液中具有优异的抗均匀腐蚀能力,但在受到H_(2)S/CO_(2)污染的高Cl^(-)环空保护液环境中具有明显点腐蚀倾向,建议环空保护液用淡水配制,并进行除氧处理。 展开更多

关键词 超级13Cr油管 点腐蚀失效 环空保护液 高Cl^(-)环境 腐蚀机理 超临界腐蚀环境

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渤海油田注水井油套管的腐蚀机理 被引量：4

6

作者 谢涛 林海 +2 位作者 徐鲲 闫伟 王桂萍 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期103-110,117,共9页

渤海油田注水井下环境复杂,管柱多次发生穿孔,套管腐蚀严重。在渤海某油田实际注水井取水样,分析其水质和细菌类型,并以现场水样为腐蚀介质进行模拟试验,开展了注水井水样中的微生物腐蚀性评价,对比分析了加入杀菌剂或缓蚀剂前后N80钢、... 渤海油田注水井下环境复杂,管柱多次发生穿孔,套管腐蚀严重。在渤海某油田实际注水井取水样,分析其水质和细菌类型,并以现场水样为腐蚀介质进行模拟试验,开展了注水井水样中的微生物腐蚀性评价,对比分析了加入杀菌剂或缓蚀剂前后N80钢、3Cr钢和13Cr钢等在对应环境中的腐蚀速率,并建立了长期腐蚀速率预测模型。结果表明:微生物腐蚀是造成渤海油田注水井管柱腐蚀的主要原因,注入水中的细菌以硫酸盐还原菌(SRB)和铁氧化细菌(IOB)为主,杀菌剂可有效降低油套管的腐蚀速率;N80钢和3Cr钢在微生物环境中的均匀腐蚀速率分别为0.58 mm·a^(-1)和0.27 mm·a^(-1),加入杀菌剂后的均匀腐蚀速率分别为0.18 mm·a^(-1)和0.13 mm·a^(-1),N80钢在不加杀菌剂的环境中无法满足生产要求;低浓度杀菌剂对注水井油套管的微生物腐蚀具有明显的抑制作用,选用3Cr材质并加入低浓度杀菌剂能够满足注水井的防腐蚀要求。 展开更多

关键词 注水井 油套管 腐蚀机理 腐蚀速率 防腐蚀

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以抑制管柱结垢腐蚀为目标的注水井水源选择方法研究及应用 被引量：15

7

作者 张启龙 许杰 +2 位作者 高斌 李进 龚宁 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期290-296,311,共8页

目的减少注水井管柱结垢腐蚀现象的发生,解决常用的水质评价方法存在测量困难、人为经验影响大等问题,提出一套以抑制注水管柱发生结垢腐蚀为目标的注水井水源选择方法。方法基于渤海油田7个水样分析结果,以水质的结垢腐蚀趋势为参考序... 目的减少注水井管柱结垢腐蚀现象的发生,解决常用的水质评价方法存在测量困难、人为经验影响大等问题,提出一套以抑制注水管柱发生结垢腐蚀为目标的注水井水源选择方法。方法基于渤海油田7个水样分析结果,以水质的结垢腐蚀趋势为参考序列,水质成分(HCO3^–、Cl^–、Ca^2+、Na^++K^+、Mg^2+、SO4^2–的离子浓度)为比较序列,通过灰色关联度的方法研究各个离子成分对结垢腐蚀现象的敏感性。在此基础上,利用模糊物元的方法,对注水井水源选择的方法进行研究。结果得到了渤海油田水质成分(HCO3^–、Cl^–、Ca^2+、Na^++K^+、Mg^2+、SO4^2–)对注水管柱结垢的最优影响权重(0.1964、0.1785、0.1753、0.1748、0.1706、0.1044),在此基础上,形成了一套注水井水源的快速选择方法。利用该方法对渤海A油田某注水井的三个水源(1号、2号和3号水源)的水质进行了分析,计算得到的水源优劣排序为2号水源>1号水源>3号水源,通过SI指数测定实验和挂片腐蚀实验验证了该选择方法的准确性。结论该方法可应用于未来渤海油田注水井水质的选择,对减少注水管柱发生结垢腐蚀现象具有较好的指导意义。 展开更多

关键词 注水井 水质成分 结垢腐蚀 灰色关联度法 模糊物元法

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鱼骨型水平分支井在渤海油田的应用研究 被引量：15

8

作者 刘鹏飞 王昆剑 +2 位作者 李进 刘汉杰 龚宁 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期147-152,共6页

有效治理低产低效井和挖潜剩余油,是渤海油田实现增产目标的关键,而高效利用平台井槽并提高单井产能是实现少井、高产和降本增效的有效手段。本文以渤海油田X区块的2口鱼骨型水平分支井为例,结合油田开发现状及地质油藏特点,分析了鱼骨... 有效治理低产低效井和挖潜剩余油,是渤海油田实现增产目标的关键,而高效利用平台井槽并提高单井产能是实现少井、高产和降本增效的有效手段。本文以渤海油田X区块的2口鱼骨型水平分支井为例,结合油田开发现状及地质油藏特点,分析了鱼骨型水平分支井钻完井高造斜率保障困难、悬空侧钻井段容易发生钻具阻卡、夹壁墙易坍塌失稳、钻井液性能要求高等方面的技术难点,介绍了分支井钻进方式、裸眼悬空侧钻技术、井眼轨迹控制技术、配套钻井液技术及主井眼防砂完井技术等多项关键技术,并以X4H1井为例分析鱼骨型水平分支井钻完井技术的应用效果。研究结果表明,鱼骨型水平分支井可有效提高单井产能、实现少井高产的目的,同时可高效利用主井眼井筒,节省平台槽口,大幅节省钻完井投资。本文研究成果为鱼骨型水平分支井在渤海油田低产低效井治理和老油田挖潜中的推广提供了一定的借鉴。 展开更多

关键词 鱼骨型水平分支井 钻完井技术 低效井治理 剩余油挖潜 渤海油田

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二氧化碳腐蚀环境下套管选材新方法及应用 被引量：11

9

作者 龚宁 张启龙 +2 位作者 李进 林海 徐涛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期224-228,共5页

目的在油田生产过程中,腐蚀的危害性极大,所以套管材质选择至关重要。生产套管材质选择级别低,二氧化碳腐蚀可能导致套管腐蚀穿孔,严重则会影响正常生产,出现安全和环境问题等。如果套管材质选择级别过高,会造成经济上的浪费。为了使材... 目的在油田生产过程中,腐蚀的危害性极大,所以套管材质选择至关重要。生产套管材质选择级别低,二氧化碳腐蚀可能导致套管腐蚀穿孔,严重则会影响正常生产,出现安全和环境问题等。如果套管材质选择级别过高,会造成经济上的浪费。为了使材质选择更加合理,所以进行研究。方法以De.Waard预测腐蚀模型计算的不同材质的长期腐蚀速率为基础,提出了一套新的套管选材新方法。通过该方法对渤海油田A井进行了设计,并通过室内实验对设计结果进行了验证。结果根据实验得到的管材选择结果与管材设计新方法设计的结果一致,验证了该方法的准确性。结论提出了一套适合于CO_2腐蚀环境下套管材质优选的方法:计算不同材质的腐蚀速率,进而转化为长期腐蚀速率,根据套管强度要求,计算出套管最大允许磨损量,最终确定套管选择材质。该套管选材新方法能够在保证井筒完整性和井控安全可控的前提下,有效降低套管材质选择的成本,有利于保证油田开发的经济性。 展开更多

关键词 二氧化碳腐蚀 套管材质 套管选材 室内实验 海上油田 经济效益

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基于三维温度场的热采井水泥环完整性破坏的研究及对策 被引量：8

10

作者 李进 龚宁 +3 位作者 张启龙 徐刚 陈彬 林家昱 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2018年第5期83-89,共7页

稠油热采井固井问题一直是制约稠油资源开发的关键技术难题之一,注蒸汽高温热载荷作用下的水泥环完整性破坏导致的井口抬升现象普遍存在于海上稠油热采井开发过程中,危害极大,严重影响油井生产寿命和井控风险。以渤海热采井固井水泥环... 稠油热采井固井问题一直是制约稠油资源开发的关键技术难题之一,注蒸汽高温热载荷作用下的水泥环完整性破坏导致的井口抬升现象普遍存在于海上稠油热采井开发过程中,危害极大,严重影响油井生产寿命和井控风险。以渤海热采井固井水泥环完整性为研究背景,基于热传导分析,建立了热采井注热井筒三维温度场分析模型和热载荷、注氮载荷和非均匀地应力耦合条件下的水泥环完整性分析模型,并从水泥浆体系、工艺技术、隔热油管性能等方面提出了增强热采井水泥环完整性的应对措施。应用表明,该套理论可有效模拟热采井注蒸汽三维温度场剖面,判断热载荷条件下的水泥环完整性破坏机理及失效形式,为新开发热采井提供借鉴与参考,应用前景广阔。 展开更多

关键词 稠油热采 热应力 水泥环完整性 三维温度场 固井 海上油田

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几种裂缝性漏失压力计算模型的比较分析 被引量：14

11

作者 张磊 许杰 +2 位作者 谢涛 林海 刘海龙 《石油机械》 北大核心 2018年第9期13-17,共5页

漏失压力是地层发生漏失现象时的最高承压临界值,是现场钻井液密度确定的一个重要依据,对裂缝性地层尤其重要。鉴于此,在分析裂缝性地层漏失机理的基础上,分别采用漏失压力的最小水平主应力模型、基于统计学的漏失模型和基于临界裂缝宽... 漏失压力是地层发生漏失现象时的最高承压临界值,是现场钻井液密度确定的一个重要依据,对裂缝性地层尤其重要。鉴于此,在分析裂缝性地层漏失机理的基础上,分别采用漏失压力的最小水平主应力模型、基于统计学的漏失模型和基于临界裂缝宽度的漏失模型,创新性地建立了基于裂缝圆环应力的漏失模型,针对渤中区块裂缝性地层,分别对这4种模型的漏失压力进行了实例计算,并与漏失点处的实际井底压力进行对比。分析结果表明:基于裂缝圆环应力的漏失模型得到的漏失压力小于实际井底压力,比较符合现场实际。因此,裂缝圆环应力模型具有一定的现场应用价值,可指导裂缝性地层钻井液密度设计。 展开更多

关键词 漏失压力模型 裂缝性地层 钻井液密度 漏失机理 裂缝圆环应力

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渤海超大位移井水平段裸眼延伸极限预测及影响因素分析 被引量：5

12

作者 喻贵民 霍宏博 +2 位作者 谢涛 宋闯 李进 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期337-346,共10页

为解决渤海复杂地质条件下浅层超大位移井到底能打多远的问题,文中综合考虑岩屑、井筒环境、水化效应对井壁稳定性的影响,建立了海上超大位移井水平段裸眼延伸极限预测模型,分析了不同因素对水平段裸眼延伸极限的影响,并进行了因素敏感... 为解决渤海复杂地质条件下浅层超大位移井到底能打多远的问题,文中综合考虑岩屑、井筒环境、水化效应对井壁稳定性的影响,建立了海上超大位移井水平段裸眼延伸极限预测模型,分析了不同因素对水平段裸眼延伸极限的影响,并进行了因素敏感性和钻井方案优化措施分析。结果表明:考虑岩屑影响的水平段裸眼延伸极限明显小于不考虑岩屑影响的延伸极限;水平段裸眼延伸极限随破裂压力当量密度、钻井液稠度系数、钻杆转速、温度增量的增加而增大,随钻井液密度、钻井液流性指数、机械钻速、固相(岩屑)密度、固相体积分数、压力增量、水化应力的增加而减小,随钻井液排量的增大先增大后减小。敏感性分析结果表明,破裂压力当量密度、钻井液流性指数、钻井液稠度系数对延伸极限的影响较大。通过优化各参数取值,可改善钻井液性能,提高井筒清洁能力,合理控制钻进参数,从而延长超大位移井水平段裸眼延伸极限,为平台位置优选、井网布置、复杂结构井开发方式选择提供帮助。 展开更多

关键词 井壁稳定性 渤海超大位移井 裸眼延伸极限 参数分析 钻井方案优化

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定向射孔水力压裂起裂压力研究 被引量：8

13

作者 刘海龙 张磊 +2 位作者 谢涛 张羽臣 王晓鹏 《石油机械》 北大核心 2018年第9期63-68,共6页

现有的定向井水力压裂起裂压力预测模型未同时考虑套管和水泥环的影响。为此,建立了同时考虑套管和水泥环的井周应力分布新模型,在此基础上,利用定向射孔孔周应力模型对起裂压力进行了计算与分析。研究结果表明:定向射孔套管井在最大地... 现有的定向井水力压裂起裂压力预测模型未同时考虑套管和水泥环的影响。为此,建立了同时考虑套管和水泥环的井周应力分布新模型,在此基础上,利用定向射孔孔周应力模型对起裂压力进行了计算与分析。研究结果表明:定向射孔套管井在最大地应力方位射孔时,套管与水泥环外部地层最容易起裂;随地层弹性模量和泊松比的增大,起裂压力逐渐升高;对比"套管+地层"、"套管+水泥环+地层"2种模型下的起裂压力,发现在考虑水泥环的情况下起裂压力更高。结合渤海油田垦利6-4区块A井现场实际压裂施工情况,将井周应力分布新模型计算得到的起裂压力与实际井底闭合压力进行对比,两者误差为5. 7%,符合现场作业实际。研究结果对于定向射孔水力压裂设计有一定的指导意义。 展开更多

关键词 定向射孔 水力压裂 起裂压力 井周应力 套管 水泥环

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钻井设计中井型对油井出砂风险分析 被引量：4

14

作者 袁伟伟 高斌 +2 位作者 徐刚 陈彬 张磊 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2018年第1期31-34,共4页

出砂是疏松砂岩油层开采过程中常遇到的问题,油井大量出砂不仅会导致产量下降,长时间的出砂还会损坏井下设备,导致筛管和套管破坏及变形,严重的出砂将导致油井停产,因此在油井前期设计中对油层出砂的预测是完井中重要的环节。目前,渤海... 出砂是疏松砂岩油层开采过程中常遇到的问题,油井大量出砂不仅会导致产量下降,长时间的出砂还会损坏井下设备,导致筛管和套管破坏及变形,严重的出砂将导致油井停产,因此在油井前期设计中对油层出砂的预测是完井中重要的环节。目前,渤海地区常用的出砂预测方法主要以抗压强度法预测油井是否出砂,单轴抗压强度法计算油层出砂特征参数只考虑了油层岩石的强度,并未考虑出砂特征随井周地应力分布以及井型变化所带来的影响,且抗压强度法中相关参数需要通过大量已出砂井数据统计确定,具有较强的地域性特征。文章以油层出砂原因和出砂机理为基础,通过分析不同井斜角、方位角以及井周应力分布情况结合岩石强度准则,建立了油井不同井型出砂临界生产压差预测模型,并进行敏感性分析,通过分析可以得到井眼轨迹参数(井斜角、方位角)、井周应力及岩石力学参数对油井临界出砂生产压差的影响,在油气田开采前期设计阶段通过调整和优化井眼轨迹参数可以提高油井临界出砂生产压差,降低油井出砂风险,减少油井防砂作业成本,对渤海油田设计阶段油气井出砂预测以及防砂方式选择具有指导意义。 展开更多

关键词 油井出砂 出砂特征 地应力分布 出砂影响 井眼轨迹

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层理性地层井壁坍塌失稳规律研究 被引量：5

15

作者 张磊 许杰 +2 位作者 刘海龙 谢涛 韩耀图 《石油机械》 北大核心 2019年第2期24-32,共9页

渤海油田中深部地层微裂隙、节理和层理发育,基于传统完整性地层预测的坍塌压力不符合实际,需考虑强度各向异性的影响。鉴于此,基于弹性力学与结构面强度理论,假设地层中存在一组或两组低强度弱面,建立了井壁坍塌失稳预测模型,分析了单... 渤海油田中深部地层微裂隙、节理和层理发育,基于传统完整性地层预测的坍塌压力不符合实际,需考虑强度各向异性的影响。鉴于此,基于弹性力学与结构面强度理论,假设地层中存在一组或两组低强度弱面,建立了井壁坍塌失稳预测模型,分析了单弱面与双弱面条件下坍塌压力随弱面倾角与走向的变化规律。分析结果表明:考虑弱面存在的地层坍塌压力远大于各向同性地层;单弱面下,坍塌压力最高值随井斜角增大从弱面倾角60°~90°逐步向45°~60°转化,定向井沿弱面反向坍塌压力最低,水平井沿弱面方位与相反方位坍塌压力值相同且均为最低值;双弱面下,2组弱面倾角夹角为0°时坍塌压力最低,坍塌压力最高值随井斜角增大从弱面倾角夹角60°~90°向30°~60°转化;走向夹角为0°时坍塌压力最低,定向井坍塌压力最大值出现于夹角90°~135°和270°~315°内,水平井走向夹角相差180°时坍塌压力相同且极大值与夹角无关。采用本预测模型对渤中构造深井进行了实例分析,井壁坍塌压力分析结果与实际情况比较接近,对现场作业有一定的指导意义。 展开更多

关键词 层理性地层 井壁稳定 坍塌压力 弱面 倾角 走向

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水泥浆防窜性能综合评价方法研究与应用 被引量：5

16

作者 张启龙 韩耀图 +2 位作者 张明 李进 刘鹏 《石油机械》 北大核心 2021年第8期16-22,共7页

准确地评价水泥浆的防气窜能力对有效抑制气井的气窜风险有关键作用。单独的水泥浆防气窜预测方法没有考虑各种因素的综合影响,评价结果的准确性和合理性有限。为了全面、综合、准确地评判水泥浆体系的防气窜性能,提出了水泥浆防窜能力... 准确地评价水泥浆的防气窜能力对有效抑制气井的气窜风险有关键作用。单独的水泥浆防气窜预测方法没有考虑各种因素的综合影响,评价结果的准确性和合理性有限。为了全面、综合、准确地评判水泥浆体系的防气窜性能,提出了水泥浆防窜能力评价新方法,即以水泥浆性能系数法、阻力系数法、气窜潜力因子法、水泥浆性能响应系数法和体积收缩比法等5种方法为指标层,采用层次分析法建立了水泥浆防气窜评价方法的影响权重模型,利用逼近理想解法构建了水泥浆体系的防窜性能综合评价方法,并借助A1和A2井的固井作业数据对综合评价方法进行了实例应用。应用结果显示预测结果与实际施工情况一致,证明了综合评价方法的准确性较高,能够较好地评估水泥浆的防气窜能力。所得结果可为天然气井固井作业时水泥浆体系的优化和选择提供参考。 展开更多

关键词 天然气井 防气窜性能 水泥浆 层次分析法 逼近理想解法 权重

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渤海油田注水井油套带压问题探析 被引量：4

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作者 韩耀图 张启龙 +2 位作者 李进 徐刚 陈彬 《石油机械》 北大核心 2020年第7期67-73,共7页

注水井环空带压已逐渐成为渤海油田开发面临的重要问题之一,较高的环空套压对井口设备和作业人员都构成较大的安全威胁。鉴于此,以渤海A作业公司为例,对其环空带压注水井进行了统计与分类,总结了注水井环空带压产生的原因,并通过数值计... 注水井环空带压已逐渐成为渤海油田开发面临的重要问题之一,较高的环空套压对井口设备和作业人员都构成较大的安全威胁。鉴于此,以渤海A作业公司为例,对其环空带压注水井进行了统计与分类,总结了注水井环空带压产生的原因,并通过数值计算、数据统计和室内试验等方法对具体原因进行了剖析。分析认为,注水管柱的变形和注水管材的结垢腐蚀是注水井环空带压的两大主要原因。结合注水管柱变形计算模型,研究了注水管柱变形造成环空带压的两种情况,提出了密封装置临界插拔次数和行程的概念,指出密封工具的疲劳损害是其密封失效的主要原因;通过注水水源的Sl值测量和金属挂片腐蚀试验,证实了地下水源会造成金属材质注水管柱结垢腐蚀。基于注水井环空带压原因分析,从事前预防、管理制度创新和事后补救等3个方面提出了应对措施及建议。研究结果对解决渤海油田注水井环空带压问题具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 渤海油田 注水井 环空带压 原因 措施

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调整井固井用聚合物型抗水侵材料的制备及其性能评价 被引量：2

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作者 李治衡 张晓诚 +3 位作者 董平华 张磊 窦蓬 刘欢 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1565-1573,共9页

针对调整井固井时水侵导致的环空窜流问题,本文以AMPS、AM、AA和SA为原料,通过自由基胶束聚合法制备一种水溶性疏水缔合聚合物AAAS来增强固井水泥浆的抗水侵能力,改善水泥浆的防窜能力,以提高该类井的固井质量。利用红外、核磁、扫描电... 针对调整井固井时水侵导致的环空窜流问题,本文以AMPS、AM、AA和SA为原料,通过自由基胶束聚合法制备一种水溶性疏水缔合聚合物AAAS来增强固井水泥浆的抗水侵能力,改善水泥浆的防窜能力,以提高该类井的固井质量。利用红外、核磁、扫描电镜及凝胶渗透色谱等手段对AAAS进行了微观分析表征,并对AAAS水泥浆体系的抗水侵性能及基本工程性能进行了评价,结果表明AAAS可明显提高水泥浆体的抗水侵能力,较之于空白水泥浆水侵后0.3MPa的窜通压力,加量为0.9%AAAS的水泥浆体系,其水侵后的窜通压力提高达到了6.9MPa,大幅度提高了水泥浆的防窜能力,且14天抗折强度为8.2MPa,抗压强度为31.5MPa,能够满足调整井固井水泥环长期封固的需要。因此,AAAS在调整井固井工程抗水侵和防窜中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 疏水缔合聚合物 水侵 防窜

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