煤层气绒囊钻井流体的防塌机理 被引量：27

1

作者 郑力会 陈必武 +2 位作者 张峥 汤继丹 孙昊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期72-77,共6页

尽管绒囊钻井流体已成功应用于煤层气钻井,但研究其防塌机理,事关其煤层封堵效果、封堵强度、封堵成本以及储层伤害程度。为此,实验室对比测定了山西沁水盆地3号煤岩柱塞单轴抗压强度、驱替？38 mm煤岩柱塞的入口压力。对比注入2%氯化... 尽管绒囊钻井流体已成功应用于煤层气钻井,但研究其防塌机理,事关其煤层封堵效果、封堵强度、封堵成本以及储层伤害程度。为此,实验室对比测定了山西沁水盆地3号煤岩柱塞单轴抗压强度、驱替？38 mm煤岩柱塞的入口压力。对比注入2%氯化钾溶液、低固相聚合物钻井流体和绒囊钻井流体后煤岩柱塞强度的实验结果发现,仅绒囊钻井流体（3组）的煤岩强度提高38.46%;驱替压力对比结果显示,绒囊钻井流体在驱替压力为20.73 MPa、21.46 MPa时不漏失,绒囊封堵后2%氯化钾溶液在驱替压力分别为24.79 MPa、25.64 MPa时仍不漏失,绒囊钻井流体增大了流体进入地层的阻力。室内显微镜观察绒囊钻井流体封堵60~80目、80~100目、100~120目三种粒径煤岩岩屑的填砂管,结果发现：囊泡以堆积、拉抻、堵塞等方式封堵不同尺寸的漏失通道并平铺渗流通道的入口端,形成“珠状毯”;囊泡的弹性、韧性吸收了钻具对井壁的冲击力,从而减轻了钻具造成的井壁失稳。结论认为：煤层气绒囊钻井流体的主要防塌机理是提高煤岩强度、增大流体进入煤岩地层的阻力、缓冲钻具冲击力等。 展开更多

关键词 煤层气 钻井 井壁稳定 绒囊 钻井流体 防塌机理 沁水盆地 实验室试验

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寒带海域永冻层的力学特性对油气钻井的挑战 被引量：6

2

作者 朱亮 范西哲 +3 位作者 李军伟 邹和均 楼一珊 李忠慧 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期110-119,共10页

全球海洋油气勘探开发活动目前主要集中在热带和温带地区,但随着世界能源发展格局的变化以及油气需求量的不断增长,寒带海域的油气资源越来越受到关注和重视。永冻层所具有的力学性质特殊性,给寒带海域油气开采带来了极大的困难与挑战,... 全球海洋油气勘探开发活动目前主要集中在热带和温带地区,但随着世界能源发展格局的变化以及油气需求量的不断增长,寒带海域的油气资源越来越受到关注和重视。永冻层所具有的力学性质特殊性,给寒带海域油气开采带来了极大的困难与挑战,目前国内对于寒带海域油气钻井技术鲜见报道。为此,通过调研国内外的文献资料,分析了永冻层在不同状态下的力学特性及其在井筒安全、钻井平台、钻井液体系、固井和天然气水合物等方面所存在的风险,综合阐述了套管隔热、优快钻井、低温钻井液、低温固井及钻井平台设计等永冻层油气钻井关键工艺及配套技术的现状。研究结果表明:①永冻层所在的环境温度对其力学性质较为敏感,温度是稳定永冻层力学性质以及实现安全快速钻井的关键因素;②合理而高效的保温隔热技术、低温流体工艺技术和抗冰钻井平台技术是确保海域永冻层钻井顺利实施的核心技术。结论认为,寒带海域油气资源丰富,在弄清永冻层分布特征和力学特性的基础上,研发并掌握寒带海域相关钻井技术对于提高我国海洋钻井技术的国际竞争力具有重要的意义。 展开更多

关键词 寒带海域 永冻层 力学特性 钻井工程 钻井风险 低温 关键技术 优快钻井

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连续管钻井震击工具的设计及研究 被引量：4

3

作者 苗芷芃 夏宏南 +2 位作者 童启金 刘先明 管锋 《石油机械》 北大核心 2019年第5期56-60,共5页

在连续管钻井过程中,由于连续管自身的特性,其加压后易出现摩擦自锁,进而导致轴向力传递效率低下、在水平段延伸困难等问题。为此设计了一种连续管震击工具,该工具通过提升泵入排量来启动工具,同时产生轴向震击和周向旋转,一定程度上解... 在连续管钻井过程中,由于连续管自身的特性,其加压后易出现摩擦自锁,进而导致轴向力传递效率低下、在水平段延伸困难等问题。为此设计了一种连续管震击工具,该工具通过提升泵入排量来启动工具,同时产生轴向震击和周向旋转,一定程度上解决了连续管钻井过程中的加压和托压问题,并且能提高机械钻速,延长钻头寿命。对工具关键部件冲击砧和圆柱销进行了有限元分析,结果表明其强度设计合理。针对工具的工作机理、震击频率和密封强度进行了地面试验,工具在工作频率达17-25 Hz,工作转速为3~11 r/min时,经长时间反复震击,没有出现泄漏,可正常工作,证明其设计合理、技术性能可靠。研究结果为国内连续管震击工具的研制提供了技术支持。 展开更多

关键词 连续管 钻井 井下工具 震击器 有限元分析

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联探并采:非常规油气资源勘探开发持续发展自我救赎之路 被引量：42

4

作者 郑力会 魏攀峰 +4 位作者 张峥 聂帅帅 楼宣庆 崔可心 付毓伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期126-140,共15页

非常规油气资源要实施大规模工程措施才能获得经济产量,但增加作业成本导致勘探开发利润微薄,加之安全环保要求日益严苛、油气价格低位徘徊,对投资者的信心造成了不小的打击,迫切需要用非常规的思维来指导非常规油气资源的勘探开发活动... 非常规油气资源要实施大规模工程措施才能获得经济产量,但增加作业成本导致勘探开发利润微薄,加之安全环保要求日益严苛、油气价格低位徘徊,对投资者的信心造成了不小的打击,迫切需要用非常规的思维来指导非常规油气资源的勘探开发活动。为此构想:集成适合多种油气资源勘探开发的研究方法和作业技术,实现多种资源信息一并分析、多种资源作业一同施工、多种资源产出一起采集,把通常认为同井开采多种资源相互干扰降低单井产量的顾虑变成相互利用提高单井产量的动力,即多种油气资源联合勘探、一并开发,简称为联探并采。主要依据是油气资源赋存状况决定了联探并采的必然性,技术发展奠定了联探并采的可行性,目前的能源环境决定了联探并采的艰巨性和长期性。结论认为,尽管面临诸多困难,但上述构想不失为一种可行的选择,其实施效果表现为投入相对减少、产量相对增加、企业利润增加、投资者信心提升、能源综合利用效率提高、能源供给状况得以改善,对企业和国家均利大于弊。 展开更多

关键词 非常规油气资源 联合勘探 一并开发 煤层气 致密砂岩气 页岩气 致密油 经济性 成本 效益

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页岩诱导性裂缝漏失压力动力学模型 被引量：6

5

作者 翟晓鹏 鞠鹏飞 +2 位作者 谢志涛 楼一珊 张艳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期81-86,共6页

现有的诱导裂缝漏失压力模型只能判断裂缝是否开裂,无法分析裂缝开裂后裂缝宽度变化对漏失压力的影响。为此,首先建立了诱导裂缝在有效内压下裂缝宽度变化的计算方法 ;然后结合井底流体稳态扩散方程,在考虑漏失速度系数、裂缝宽度、流... 现有的诱导裂缝漏失压力模型只能判断裂缝是否开裂,无法分析裂缝开裂后裂缝宽度变化对漏失压力的影响。为此,首先建立了诱导裂缝在有效内压下裂缝宽度变化的计算方法 ;然后结合井底流体稳态扩散方程,在考虑漏失速度系数、裂缝宽度、流体黏度、井眼半径等影响因素的基础上,建立了流体在裂隙中稳态扩散的漏失压力动力学模型;最后以四川盆地焦石坝页岩气田的岩石力学性质及现场监测漏失速度为参数,计算了漏失压力的动态变化情况。结果表明:(1)井筒液柱压力与地层压力作用下的正压差是引发诱导性裂缝漏失的主要原因,现场施工中见漏就堵人为造成裂缝扩大的方法不可取;(2)诱导性裂缝漏失压力随时间改变而发生动态变化,裂缝宽度和漏失速度随漏失压力增加而增大;(3)存在着发生严重漏失的裂缝宽度临界值,漏失压差保持不变时,裂缝宽度与漏失速度呈幂指数变化关系。结论认为,现场应用效果证明了该模型的可行性,对于页岩诱导裂缝漏失可以采用控制漏失压力的方式来减小裂缝宽度,进而达到控制漏失的效果。 展开更多

关键词 页岩气 钻井 钻井流体 诱导裂缝 漏失 漏失压力 裂缝宽度临界值 漏失量

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氯化钾溶液浓度影响页岩气储层解吸能力室内实验 被引量：8

6

作者 郑力会 魏攀峰 +3 位作者 楼宣庆 孙昊 付毓伟 聂帅帅 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2016年第3期117-122,共6页

页岩气储层伤害研究未涉及钻井完井流体盐浓度对储层解吸能力的伤害。参照常规储层敏感性评价的岩样尺度,用不同浓度KCl溶液作为污染流体研究了解吸盐敏。室内用直径为38 mm的龙马溪组页岩柱塞模拟储层,控制温度为60℃、围压为20 MPa,每... 页岩气储层伤害研究未涉及钻井完井流体盐浓度对储层解吸能力的伤害。参照常规储层敏感性评价的岩样尺度,用不同浓度KCl溶液作为污染流体研究了解吸盐敏。室内用直径为38 mm的龙马溪组页岩柱塞模拟储层,控制温度为60℃、围压为20 MPa,每8 min用气相色谱仪检测柱塞入口出口端纯度为99.99%的甲烷气变化,入口出口速率相等时,认为柱塞吸附饱和,在初始压差0.001～0.01 MPa下连续测量224 min原始解吸总量和解吸速率。用同样柱塞,再次吸附饱和后用3.5 MPa压力封闭出入口端,控制压力不变,在出口端以0.1 m L/min的速度注入2 000、5 000、10 000、20 000以及40 000 mg/L的KCl溶液伤害页岩柱塞1 h,然后在与测量原始解吸总量和解吸速率相同的条件下测量伤害解吸总量和解吸速率,每种浓度溶液进行2次平行实验。甲烷平均解吸总量随着KCl溶液浓度增加由原始0.009 209、0.007 758、0.007 708、0.006 502、0.008 027 mmol降为0.000 565、0.004 263、0.004 232、0.003 229、0.003 441 mmol,解吸总量伤害率为93.74%、45.22%、44.90%、50.20%、57.09%;平均解吸速率由原始0.000 041、0.000 035、0.000 040、0.000 029、0.000 036 mmol/min降为0.000 005、0.000 020、0.000 025、0.000 016、0.000 018 mmol/min,解吸速率伤害率为85.78%、36.87%、35.42%、38.88%、47.34%。表明KCl溶液浓度影响页岩气储层解吸量和解吸速率,为钻井完井流体及储层改造流体提出性能界限。 展开更多

关键词 页岩气井 储层伤害 吸附 解吸 解吸敏感 解吸盐敏 敏感程度

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水基钻井液用抗高温聚合物增黏剂的研制及作用机理 被引量：11

7

作者 谢彬强 邱正松 郑力会 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期96-102,共7页

以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(Na AMPS)、N-乙烯基己内酰胺(VCL)、二乙烯苯(DVB)为共聚单体,采用自由基胶束聚合法制备了新型抗高温聚合物增黏剂SDKP,并通过单因素实验对反应条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、凝胶... 以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(Na AMPS)、N-乙烯基己内酰胺(VCL)、二乙烯苯(DVB)为共聚单体,采用自由基胶束聚合法制备了新型抗高温聚合物增黏剂SDKP,并通过单因素实验对反应条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、凝胶色谱分别对SDKP的分子结构和平均分子量进行了表征和测定,并评价了增黏剂SDKP在低膨润土钻井液和无固相钻井液中的抗温增黏性能。评价结果表明,SDKP在2.5%低膨润土钻井液中的抗温能力达230℃,在无固相钻井液中的抗温能力达190℃,其在钻井液中具有良好的抗温性能和增黏性能,抗温增黏效果优于国外同类代表产品HE300。最后通过热重分析、环境扫描电镜观测、高温黏度测试等手段,探讨了SDKP的抗温增黏作用机理。 展开更多

关键词 增黏剂 水基钻井液 抗高温性能 作用机理

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沿井筒方向变化的CO_2分压对油管服役时间的影响规律研究 被引量：3

8

作者 翟晓鹏 谢志涛 +3 位作者 楼一珊 张艳 蔡利华 柳耀泉 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期109-115,共7页

开展沿井筒方向变化的CO_2分压下油管服役时间规律研究,有助于最大限度地延长油管使用年限。为此,将CO_2分压引入Q/HS14015标准腐蚀速率模型中,结合坐封、生产和开发过程中油管服役工况,建立了以油气产量和腐蚀环境为参数的井筒CO_2分... 开展沿井筒方向变化的CO_2分压下油管服役时间规律研究,有助于最大限度地延长油管使用年限。为此,将CO_2分压引入Q/HS14015标准腐蚀速率模型中,结合坐封、生产和开发过程中油管服役工况,建立了以油气产量和腐蚀环境为参数的井筒CO_2分压耦合计算模型。应用该模型的计算结果表明:①沿井深方向CO_2分压呈多项式分布,同一井深处,产量越大,CO_2分压越小;②与实测井筒CO_2分压相比,井底段CO_2分压计算值吻合度高,井口段CO_2分压受温度、井筒压力和CO_2摩尔含量降低影响,计算值误差较大;③相同CO_2分压下,腐蚀速率随温度的增加先增大后减小;④CO_2分压与服役时间内油管强度呈反比;⑤一定井深下,相对于温度,CO_2分压对腐蚀后油管强度影响更明显。结论认为:以井筒CO_2分压为基础,结合腐蚀速率和油管坐封、生产和开发过程中所受外挤、内压、拉力服役工况预测油管服役时间的方法,能够进一步优化CO_2腐蚀环境下的油管选材,节约油气井建井成本,在生产中的应用效果也证明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 腐蚀 二氧化碳 CO2分压 油套管 寿命 钻井工程 井筒温度场 安全评价

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改性羧甲基纤维素高强度凝胶的制备及破胶性能研究 被引量：7

9

作者 李振 程立 +1 位作者 廖锐全 张慢来 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期93-95,97,共4页

为满足不压井作业对冻胶新材料的性能要求,对羧甲基纤维素凝胶合成进行了系统性的分析研究,制备出一种高强度、抗剪切、能够实现自破胶且破胶时间可控的改性羧甲基纤维素(CMC)智能胶体。该胶体的最优质量分数分别为:水79.41%,CMC 1%,丙... 为满足不压井作业对冻胶新材料的性能要求,对羧甲基纤维素凝胶合成进行了系统性的分析研究,制备出一种高强度、抗剪切、能够实现自破胶且破胶时间可控的改性羧甲基纤维素(CMC)智能胶体。该胶体的最优质量分数分别为:水79.41%,CMC 1%,丙烯酰胺8%,NaCl 0.5%,固化剂0.45%,过硫酸铵0.02%,有机交联剂0.02%,自制破胶剂10%,增黏剂0.6%。胶体最大本体强度可达44.5 N,最佳成胶温度范围为70~80℃,加入自制胶囊破胶剂后可实现38~70 h胶体的可控破胶,破胶残液为深棕黄色液体,利于返排。 展开更多

关键词 改性CMC 高强度冻胶 自破胶

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南川页岩气田岩石抗钻特性参数分布规律研究及应用 被引量：8

10

作者 朱亮 楼一珊 +2 位作者 沈建中 贺庆 秦杜 《油气藏评价与开发》 CSCD 2019年第5期84-88,共5页

岩石抗钻特性参数是制定钻井方案,实施优快钻井的重要基础参数。通过岩石抗钻特性参数测试建立了岩石抗压强度、岩石可钻性级值、岩石硬度等岩石抗钻特性参数的计算模型,再结合测井数据和地质数据,绘制了南川页岩气井各地层岩石抗钻特... 岩石抗钻特性参数是制定钻井方案,实施优快钻井的重要基础参数。通过岩石抗钻特性参数测试建立了岩石抗压强度、岩石可钻性级值、岩石硬度等岩石抗钻特性参数的计算模型,再结合测井数据和地质数据,绘制了南川页岩气井各地层岩石抗钻特性参数随井深变化的剖面图,分析了南川地区各地层岩石抗钻特性参数的分布规律,并据此进行了钻头选型。研究表明,南川页岩气区块梁山组以上地层各特征参数波动较大,说明地层非均质性明显;下部地层变化较为平缓,但从龙马溪组底部开始有逐渐抬升的趋势。依据地层岩石抗钻特性参数,在设计钻头时应选择具有较好耐磨性、5~6刀翼、13~16mm的高布齿密度的钻头,现场应用表明,所推荐的钻头使用效果良好,机械钻速明显提高。 展开更多

关键词 抗钻特性参数 分布规律 钻头选型 页岩气 南川

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气体钻井井壁热应力及井壁稳定性分析 被引量：7

11

作者 朱忠喜 杜洪韬 +2 位作者 张文波 党文辉 安锦涛 《钻采工艺》 北大核心 2017年第4期25-27,2,共3页

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力... 目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力-温度耦合计算整个井筒温度和压力分布,考虑井筒与地层之间的传热计算出井壁的径向和切向热应力,求解共同作用下的井壁坍塌压力,分析热应力条件下的井壁稳定性。由地应力和热应力计算结果表明,井底低温在井壁周围产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,降低岩石剪切应力,有利于井壁稳定。 展开更多

关键词 气体钻井 压力温度耦合 热应力 井壁稳定

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连续管钻井液压定向器的研制 被引量：2

12

作者 苗芷芃 夏宏南 +1 位作者 南丽华 管锋 《石油机械》 北大核心 2019年第6期22-27,共6页

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实... 连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实现对井下工具面角的调整;同时可以在入井前改变转角控制机构的长度,来控制单次转位角度。对该定向器的工作排量及输出扭矩进行了计算,确定其工作参数为:转角可调范围5°~30°,工作排量8.02~12.74 L/s,最大扭矩89.46~125.37 N·m。通过对关键部件进行强度校核,验证了工具结构设计的合理性。地面测试结果表明,该液压定向器能够根据排量的变化来控制转位动作,从而达到调整工具面角的目的。 展开更多

关键词 连续管钻井 液压定向器 转位 复位 工具面角

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绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的应用 被引量：17

13

作者 蒋建方 翟晓鹏 +3 位作者 贺甲元 耿宇迪 崔佳 魏攀峰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期81-87,共7页

为了明确绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的适应性,选取塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩THX井岩心作为样品,开展了注入绒囊暂堵剂前后的岩石力学特征评价实验和绒囊注入含裂缝岩心后的封堵压力实验,然后在THX井进行了现场试验... 为了明确绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的适应性,选取塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩THX井岩心作为样品,开展了注入绒囊暂堵剂前后的岩石力学特征评价实验和绒囊注入含裂缝岩心后的封堵压力实验,然后在THX井进行了现场试验,首次评估了绒囊暂堵剂用于碳酸盐岩深井暂堵酸化的效果。研究结果表明:①绒囊注入后岩石弹性模量减小、泊松比增大、岩心弹塑性应变增大,从而提高了岩心的韧性变形能力;②封堵压力实验结果显示,绒囊暂堵后裂缝承压能力逐渐提升,在注入压力峰值后未出现"悬崖式"陡降,说明绒囊韧性封堵带已经形成且具有明显的封堵作用;③绒囊暂堵后裂缝封堵压力与裂缝宽度成负指数关系,并且随着裂缝宽度的增加,暂堵剂承压力达到稳定的时间缩短;④绒囊暂堵剂注入岩石后提升了岩石的抗变形能力,绒囊暂堵裂缝后在缝内形成憋压,当缝内净压力超过水平地应力差时强制裂缝转向,并且绒囊暂堵剂可以耐130℃高温。结论认为,绒囊暂堵剂能够满足深层碳酸盐岩暂堵转向压裂的需求。 展开更多

关键词 深层 碳酸盐岩 储集层 重复压裂 转向压裂 暂堵剂 绒囊流体 酸化

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不压井作业封堵用高强度冻胶体系的室内性能评价 被引量：6

14

作者 程立 李振 +2 位作者 廖锐全 张慢来 刘德基 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期408-411,共4页

为满足不压井作业对冻胶新材料的性能要求,以丙烯酰胺、甲基丙烯酸钠、耐高温胺类单体、过硫酸铵、聚合物LAH、交联剂MEN&PLE和增韧剂CAL等为原料制备了一种黏弹性冻胶,研究了引发剂和模拟油加量、无机盐、温度对胶液成胶时间和冻... 为满足不压井作业对冻胶新材料的性能要求,以丙烯酰胺、甲基丙烯酸钠、耐高温胺类单体、过硫酸铵、聚合物LAH、交联剂MEN&PLE和增韧剂CAL等为原料制备了一种黏弹性冻胶,研究了引发剂和模拟油加量、无机盐、温度对胶液成胶时间和冻胶强度的影响,用高温高压稠化仪模拟地层条件对冻胶性能进行了室内评价。实验结果表明,在pH为7~13、反应温度为40~130℃的条件下可形成强度高达30 N的黏弹性聚合物冻胶体,承压能力达2 MPa/8 m;通过改变引发剂的加量可以调节胶液的成胶时间和冻胶强度;该冻胶稳定性好,具有较强的抗浸污能力,在模拟油加量高达20%或二价金属离子(Ca^(2+)或Mg^(2+))为15×10~4mg/L的条件下,依然具有良好的成胶性能。 展开更多

关键词 欠平衡钻完井 冻胶 高强度 封堵 成胶性能

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郑X井重复压裂非产水煤层绒囊流体暂堵转向试验 被引量：25

15

作者 郑力会 崔金榜 +3 位作者 聂帅帅 刘斌 付毓伟 李宗源 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2016年第5期103-108,共6页

郑庄煤层气田郑X井欲实施绒囊暂堵流体重复压裂转向,既形成新裂缝又不影响原缝生产,增加供气体积以达到满意产量。室内先用绒囊流体暂堵直径38 mm煤岩柱塞的中间人工剖缝,后用活性水测试绒囊流体暂堵剖缝承压能力达20 MPa,超过地层18 MP... 郑庄煤层气田郑X井欲实施绒囊暂堵流体重复压裂转向,既形成新裂缝又不影响原缝生产,增加供气体积以达到满意产量。室内先用绒囊流体暂堵直径38 mm煤岩柱塞的中间人工剖缝,后用活性水测试绒囊流体暂堵剖缝承压能力达20 MPa,超过地层18 MPa的破裂压力,满足转向要求;绒囊暂堵流体伤害郑庄煤岩柱塞渗透率恢复值85%,满足原缝继续生产要求;现场利用混砂车和水罐建立循环,通过剪切漏斗配制密度为0.94~0.98 g/cm^3、表观黏度为30~34 mPa..s的绒囊暂堵流体。先用活性水顶替检测原缝是否存在后,用排量为3.0~3.5 m^3/h注入绒囊暂堵流体60 m^3,停泵30 min油压稳定在12 MPa,表明绒囊封堵原缝成功。用活性水压裂液压裂,油管压力上升至18 MPa时出现破裂。微地震监测新缝方位为N13°W,相对于原缝N42°E转向55°。压后间抽2 h产气200 m^3,是压裂前产量的2倍以上。采用微地震监测和对比压裂前后产量证明,绒囊可迫使压裂液转向压开新缝,且不伤害原裂缝,适用于煤层气老井重复压裂恢复生产。 展开更多

关键词 煤层气 重复压裂 绒囊流体 转向压裂 储层伤害 微地震 伤害指数

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新型冻胶封隔材料的制备及性能 被引量：4

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作者 鲁晓华 程立 +2 位作者 廖锐全 张慢来 李振 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期576-580,609,共6页

针对普通冻胶本体强度弱和成胶时间不可控等问题,采用双交联体系MEA/MEB,通过丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸钠(NaMAA)对淀粉进行接枝改性制备了冻胶封隔材料。采用高温高压稠化仪模拟冻胶现场应用环境,研究了丙烯酰胺用量、交联剂MEA用量、p... 针对普通冻胶本体强度弱和成胶时间不可控等问题,采用双交联体系MEA/MEB,通过丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸钠(NaMAA)对淀粉进行接枝改性制备了冻胶封隔材料。采用高温高压稠化仪模拟冻胶现场应用环境,研究了丙烯酰胺用量、交联剂MEA用量、pH值、黏度调控剂(HXC)用量和加重材料类别对冻胶性能的影响,得到了基础配方为5%淀粉+4%丙烯酰胺+2%甲基丙烯酸钠+0.125%交联剂MEA+5%交联剂MEB+6.5%增韧剂SL-2+0.0025%引发剂APS的冻胶封隔材料,考察了该冻胶体系的稠化性能、可破胶性能以及三种常用加重材料对冻胶强度的提升作用。结果表明,基础配方的冻胶材料本体强度可达25 N;通过调节pH值7~13,可实现1~3 h的可控成胶时间;采用铁矿粉(1200目)调节密度至1.4 g/m^3的同时可使冻胶本体强度提高24%;采用自制环保型破胶液可实现有效破胶,破胶后呈流体状,黏度低至42 mPa·s,便于及时返排,为该冻胶封隔材料的现场应用提供了安全保障。 展开更多

关键词 冻胶 封隔材料 高强度 破胶 可控成胶

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甲酸钾抑制蒙脱石水化机理的分子动力学模拟 被引量：4

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作者 刘星雨 马超 +3 位作者 谢龙龙 陈妍 任文东 谷文 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2022年第4期415-422,共8页

在盐膏地层或者泥页岩地层钻井过程中,钻遇的地层含有大量的蒙脱石,蒙脱石是典型的水化膨胀性矿物,当钻井液滤液进入蒙脱石含量较高的地层会因水化膨胀作用导致井壁失稳,发生卡钻、井眼缩径、井塌等井下复杂事故。有机盐钻井液的主要成... 在盐膏地层或者泥页岩地层钻井过程中,钻遇的地层含有大量的蒙脱石,蒙脱石是典型的水化膨胀性矿物,当钻井液滤液进入蒙脱石含量较高的地层会因水化膨胀作用导致井壁失稳,发生卡钻、井眼缩径、井塌等井下复杂事故。有机盐钻井液的主要成分是含有抑制作用强的甲酸钾,成为目前钻复杂井段的重要水基钻井液体系。为了深入揭示有机盐钻井液中的主要抑制剂甲酸钾抑制蒙脱石水化的机理,采用分子动力学的方法,从分子角度研究其抑制机理。通过建立甲酸钾和蒙脱石的模型,计算两者的相互作用。研究发现在甲酸钾溶液中,电离出的甲酸根主要偏向作用于层间水,且能与水分子形成氢键,电离出的钾离子会吸附在蒙脱石表面,与蒙脱石表面作用,降低蒙脱石的Zeta电位,当质量分数大于一定量时,钾离子对蒙脱石表面作用饱和并开始向层间扩散。通过模拟发现,低浓度的甲酸钾有利于蒙脱石力学性质稳定,随着其浓度继续增加,有利于抑制水分子扩散,而蒙脱石的杨氏模量、剪切模量略微降低,泊松比上升,当浓度大于一定量后,其抑制性趋于稳定,蒙脱石力学性质趋于稳定。模拟认为钻井液中甲酸钾最佳质量分数(相对于水)范围应在32.57%~34.92%。 展开更多

关键词 蒙脱石水化 有机盐钻井液 甲酸钾 分子动力学模拟

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红153井区井身结构优化设计及应用 被引量：6

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作者 朱忠喜 李思豪 +2 位作者 关志刚 雷万能 陈伟峰 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2018年第6期114-117,共4页

随着准噶尔盆地红山嘴油田勘探开发的深入,原有井身结构逐渐表现出其局限性。红153井区单井产能高,但是区域地层岩性复杂,井身结构优化风险高,钻井提速难度大。造成钻井周期长,钻井投资大,综合经济效益低,严重制约了该区域的经济高效开... 随着准噶尔盆地红山嘴油田勘探开发的深入,原有井身结构逐渐表现出其局限性。红153井区单井产能高,但是区域地层岩性复杂,井身结构优化风险高,钻井提速难度大。造成钻井周期长,钻井投资大,综合经济效益低,严重制约了该区域的经济高效开发。通过对岩性描述、地应力建模软件GMI预测并结合室内试验综合分析,研究了红153井区裂缝储集层的特征。以提高钻井速度和减少复杂为目标,把原有三开井身结构优化为二开复合井眼井身结构,省去常规244. 48 mm技术套管,并且优选出PDC钻头代替原有牙轮钻头,全井段平均机械钻速提高63. 07%,易发生复杂情况的夏子街组地层平均机械钻速提高112. 43%,为实现井区钻井持续提速、提高综合经济效益提供技术保障。 展开更多

关键词 井身结构 岩石特性分析 地层压力评价 二叠系

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地层暂堵型水凝胶的溶胶及溶胀性能评价

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作者 张易航 程立 +3 位作者 张慢来 李振 苏煜彬 彭涛 《塑料工业》 CSCD 北大核心 2017年第9期99-102,共4页

针对堵水封隔的发展现状,合成出一种用于地层暂封堵的可溶性疏水缔合凝胶,通过对其破胶性能和溶胀行为的相关影响因素进行了研究分析。结果表明,当自选酯类(C)/十二烷基苯磺酸钠(SDBS)质量比2∶3,单体AM用量比介于25%~40%时,所制得的水... 针对堵水封隔的发展现状,合成出一种用于地层暂封堵的可溶性疏水缔合凝胶,通过对其破胶性能和溶胀行为的相关影响因素进行了研究分析。结果表明,当自选酯类(C)/十二烷基苯磺酸钠(SDBS)质量比2∶3,单体AM用量比介于25%~40%时,所制得的水凝胶体系在兼备较强力学性能的同时加入定量破胶剂溶液(5%)可实现定温不可逆溶胶,且溶胶后的残液黏度稳定低于2 000 mPa·s。在溶胀行为方面其溶胀度会随AM/AA及溶液温度的升高呈现出整体上升趋势而提前到达溶胀平衡点,但会随矿化度的增加导致溶胀度降低。 展开更多

关键词 可破型:疏水缔合 溶胶性能 溶胀行为

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一种环流射吸降压差钻头的研制与应用

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作者 苗芷芃 夏宏南 +2 位作者 吴涛 王浩宇 王少华 《钻采工艺》 北大核心 2017年第6期1-3,共3页

目前降低井底压差的工具存在作业复杂、对井底降压效果有限等问题,而射流泵钻头则存在过度依赖井壁间隙的问题。针对以上问题,研制出了一种新型的环流射吸降压差钻头。该钻头采用一种变形设计的射流泵,并在射吸喷嘴外加装射吸套,利用钻... 目前降低井底压差的工具存在作业复杂、对井底降压效果有限等问题,而射流泵钻头则存在过度依赖井壁间隙的问题。针对以上问题,研制出了一种新型的环流射吸降压差钻头。该钻头采用一种变形设计的射流泵,并在射吸喷嘴外加装射吸套,利用钻头内部的射流泵组及反向喷射的射吸管,实现了涡流-射吸复合降压的效果,并将多个射流泵在钻头内并联共同作用,有效的实现降低井底压差,提高机械钻速。在实际生产应用中,结合邻井钻井效果对比,新型215.9 mm STS636LGRS射吸钻头在部分岩段中具有一定提速效果。 展开更多

关键词 降低井底压差 射流泵 射吸钻头 研制 应用

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