马壁区块复杂结构煤体的煤层气绒囊钻井液研究 被引量：9

1

作者 郑力会 刘俊英 +2 位作者 滑志超 李宗源 张峥 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第5期79-83,共5页

为解决马壁区块煤层气钻井漏失、井壁失稳和气侵等成井难题,通过室内对比试验,测定了注3种不同钻井液的煤岩单轴抗压强度,及其封堵煤岩后其承受液压力的大小。试验研究结果表明:注氯化钾溶液、低固相聚合物钻井液可使煤岩强度分别降低19... 为解决马壁区块煤层气钻井漏失、井壁失稳和气侵等成井难题,通过室内对比试验,测定了注3种不同钻井液的煤岩单轴抗压强度,及其封堵煤岩后其承受液压力的大小。试验研究结果表明:注氯化钾溶液、低固相聚合物钻井液可使煤岩强度分别降低19.2%、11.5%,注绒囊钻井流体则能提高38.4%,并且注绒囊钻井流体封堵煤岩后承受液压力达20 MPa以上,注氯化钾溶液和低固相聚合物钻井液,其液压力分别为1.61、8.04 MPa,证明绒囊钻井流体防塌防漏能力强。现场应用结果与室内试验结果一致,煤层气绒囊钻井液满足稳定井壁和防漏堵漏要求,结合增加维护次数、减少单次维护数量的施工工艺,解决了马壁区块煤层气钻井难题。 展开更多

关键词 煤层气 钻井 钻井液 绒囊 井壁稳定 漏失 煤体结构

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绒囊钻井液处理煤层气钻井上漏下塌地层的施工工艺 被引量：16

2

作者 魏攀峰 臧勇 +4 位作者 陈现军 于晓明 张晋文 杨明正 樊晶晶 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期95-102,共8页

煤层气钻井经常钻遇上漏下塌地层,通常采用调换或调整钻井液来防塌控漏,但常常会因目的不一致而难以奏效。为此,针对不同层段漏失与坍塌控制主要需求,通过室内实验优化不同钻井液性能范围及指导配方,配制封堵性能由弱到强5种配方的绒囊... 煤层气钻井经常钻遇上漏下塌地层,通常采用调换或调整钻井液来防塌控漏,但常常会因目的不一致而难以奏效。为此,针对不同层段漏失与坍塌控制主要需求,通过室内实验优化不同钻井液性能范围及指导配方,配制封堵性能由弱到强5种配方的绒囊钻井液封堵0.1 mm、1.0 mm、2.0 mm宽的裂缝,有针对性地形成了现场新浆配制、老浆维护等工艺,并在多个区域现场完成了超过5井次的绒囊钻井液工艺应用。实验评价结果表明:(1)以封堵相同宽度裂缝至驱压20 MPa的升压周期表征体系封堵性能强弱,优选出随钻控漏、随钻堵漏、静止堵漏3套钻井液配方;(2)以饱和煤柱塞后单轴抗拉强度、三轴抗压强度增幅表征防塌性能强弱,优化出坍塌风险分别为低、中、高煤层适用的钻井液配方;(3)根据钻井液消耗速度优化新浆补充速度,以排量、表观黏度降幅及实验得到提升表观黏度等指标确定优化老浆维护工艺所需的处理剂用量;(4)现场应用效果表明,钻井流体在对付漏失、坍塌地层前,调整好性能,是取得成功的关键。结论认为,通过调节绒囊流体不同的配方可以实现煤层气井内封堵控制漏失、坍塌,该工艺为煤层以及类似破碎性地层稳定井壁提供了技术支撑。 展开更多

关键词 煤层气 破碎性地层 井壁稳定 钻井液 绒囊 封堵 漏失 坍塌 施工工艺

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大斜度长裸眼定向井钻井液技术 被引量：10

3

作者 赵江印 陈永奇 +4 位作者 马玉鹏 刘志广 段正中 商鹏辉 曹志彬 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2012年第4期81-83,94,共3页

饶阳凹陷留楚区块大多数井为大斜度长裸眼定向井,井身剖面为"直-增-稳"三段制、双或多靶点定向井,井身结构为二开井,井斜角在48°～56°之间,水平位移为1 000～1 597 m,裸眼段长达3 000～3 500 m,井壁不稳定,钻井难... 饶阳凹陷留楚区块大多数井为大斜度长裸眼定向井,井身剖面为"直-增-稳"三段制、双或多靶点定向井,井身结构为二开井,井斜角在48°～56°之间,水平位移为1 000～1 597 m,裸眼段长达3 000～3 500 m,井壁不稳定,钻井难度及风险大。通过优化钻井液工艺技术,应用加有组合润滑防卡剂、防塌剂以及抗温降滤失剂和有机硅的聚磺润滑防塌钻井液,较好地满足了安全钻井要求。与该区块同类型未使用该技术的井相比,完成的15口长裸眼大斜度定向井平均钻井周期缩短了37.3%,建井周期缩短了32.6%,完井电测时间缩短了60.7%,传统电缆测井完成率为93.3%,其中有7口井实现完井电测一次成功,平均井径扩大率小于10%,特别是楚29-87X井等7口井平均井径扩大率控制在6%以内。 展开更多

关键词 聚磺钻井液 大斜度井 长裸眼井段 托压 润滑防卡 井壁稳定 井眼净化 留楚区块

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基于绝热火焰温度的空气钻井井下燃爆界限预测方法研究

4

作者 李一博 李红涛 +3 位作者 赵强 孟英峰 李皋 黄婉妮 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期59-65,共7页

为进一步准确、高效预测空气钻井井下燃爆界限,首先基于恒压、恒焓原则下的绝对焓守恒理论,推导出CHO化合物燃烧的绝热火焰温度普适模型,提出使用绝热火焰温度预测空气钻井井下燃爆界限的方法;然后利用高温高压(0.1×10^(6)~10×... 为进一步准确、高效预测空气钻井井下燃爆界限,首先基于恒压、恒焓原则下的绝对焓守恒理论,推导出CHO化合物燃烧的绝热火焰温度普适模型,提出使用绝热火焰温度预测空气钻井井下燃爆界限的方法;然后利用高温高压(0.1×10^(6)~10×10^(6)Pa,20~90℃)条件下的甲烷-空气燃爆实验数据,分析燃爆界限预测结果的有效性;最后,以马1-X井为例,提出基于绝热火焰温度预测燃爆界限的钻井现场应用方法。研究结果表明:预测结果与实验结果一致性较高,最大绝对误差为3.84%;随着井深增加,井下燃爆界限范围不断变宽,燃爆上限变化幅度大于燃爆下限;通过摩尔分数与体积流量之间关系,能够使燃爆界限以甲烷产量的形式得以表现。研究结果可实现在钻井现场快速、准确预测燃爆界限,为预防井下燃爆、提高空气钻井安全性提供一定参考。 展开更多

关键词 绝热火焰温度 燃爆界限 空气钻井 快速预测

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聚磺润滑防塌钻井液在蠡县斜坡西柳区块的应用 被引量：5

5

作者 王立泉 庞维华 +8 位作者 田秋月 申法忠 王文秀 王耀军 赵世军 张万隆 杨三娃 石兴超 吴国琼 《钻井液与完井液》 CAS 2009年第4期72-74,共3页

针对冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡西柳区块地层岩性特点,结合实验并通过钻井实践,形成并应用了聚磺润滑防塌钻井液。现场应用表明,该钻井液具有较强的润滑性、抑制性和防塌能力,摩阻系数低,油层保护效果好,且流变性能易于调整控制。在该区... 针对冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡西柳区块地层岩性特点,结合实验并通过钻井实践,形成并应用了聚磺润滑防塌钻井液。现场应用表明,该钻井液具有较强的润滑性、抑制性和防塌能力,摩阻系数低,油层保护效果好,且流变性能易于调整控制。在该区块已应用该钻井液完成23口井,各井钻井施工均正常,完井作业顺利,无一口井发生卡钻事故,平均井径扩大率为8.51%。该钻井液在该区块的应用取得了良好的技术效益。 展开更多

关键词 聚磺润滑防塌钻井液 钻井液配方 润滑性 抑制性 定向井 长裸眼 冀中油田

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基于D-P准则的天然气水合物井壁稳定性研究

6

作者 孙晓峰 赵元喆 +3 位作者 李智鹏 胡乔波 陶亮 姚笛 《石油机械》 北大核心 2024年第8期33-40,共8页

钻井过程中,钻井液对水合物地层产生热交换作用,同时钻井液侵入会影响水合物稳定,两者均引起井周应力场变化,导致井壁坍塌等复杂情况,严重制约着天然气水合物资源高效开发。基于线性热弹性多孔介质理论建立了热流固耦合的水合物斜井井... 钻井过程中,钻井液对水合物地层产生热交换作用,同时钻井液侵入会影响水合物稳定,两者均引起井周应力场变化,导致井壁坍塌等复杂情况,严重制约着天然气水合物资源高效开发。基于线性热弹性多孔介质理论建立了热流固耦合的水合物斜井井周应力模型,引入欧拉变换考虑三维地应力大小和方向的随机性,采用D-P准则强化中间主应力对水合物井壁稳定的影响,并开展了井斜角/方位角、水合物饱和度、井壁渗透性以及钻井液温度等因素对水合物井壁稳定的研究。研究结果表明:井斜角对井壁的稳定性具有更大的影响,井斜角每增加30°坍塌压力变化0.155 MPa,方位角每增加30°坍塌压力变化0.112 MPa。水合物从高到低饱和度的分解过程,前期地层强度缓慢降低,后期快速降低。水合物地层的有效孔隙度增加使得钻井液侵入量增加,致使地层有效应力降低,导致地层的变形和破裂,增加井壁失稳风险。水合物地层对高于相平衡温度(285 K)的钻井液较为敏感,每升高1 K坍塌压力当量密度约增加0.0069 g/cm^(3),相反则表现较为迟钝。在进行钻井作业时,选用合适的高抑制性、低温钻井液有助于控制水合物的分解以及减少钻井液侵入,进而降低水合物井壁失稳风险。研究结果可为天然气水合物井壁稳定性研究提供参考。 展开更多

关键词 天然气水合物 井壁稳定 D-P准则 坍塌压力 热流固耦合

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丙烯酰胺/丙烯酸/N-烯丙基吗啉三元共聚驱油剂的合成及其性能研究 被引量：4

7

作者 周利华 林常茂 +3 位作者 苟绍华 刘曼 杨成 尹婷 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1256-1261,共6页

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和N-烯丙基吗啉(AMPL)为单体,(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化还原引发体系,制得AM/AA/AMPL新型水溶性共聚物。适宜的反应条件为:m(AM)∶m(AA)∶m(AMPL)=7∶3∶0.01、溶液pH=7、单体总含量20%(w)、反应温度40℃。利... 以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和N-烯丙基吗啉(AMPL)为单体,(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化还原引发体系,制得AM/AA/AMPL新型水溶性共聚物。适宜的反应条件为:m(AM)∶m(AA)∶m(AMPL)=7∶3∶0.01、溶液pH=7、单体总含量20%(w)、反应温度40℃。利用FTIR,1H NMR,13C NMR等方法研究了该共聚物的结构、性能及提高采收率能力。实验结果表明,AM/AA/AMPL共聚物具有良好的增黏性能、抗剪切性能和耐温耐盐性能。当质量浓度为3 000 mg/L时,AM/AA/AMPL共聚物溶液在剪切速率1 000 s-1、温度25℃下的黏度保留率为9.7%;在剪切速率170 s-1、温度80℃时的黏度保留率为92.3%。AM/AA/AMPL共聚物提高室内模拟原油的采收率能力优于部分水解聚丙烯酰胺。 展开更多

关键词 N-烯丙基吗啉 丙烯酰胺 丙烯酸 聚合物驱 耐温耐盐共聚物 原油 采收率

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基于形状记忆环氧树脂聚合物的温敏可膨胀型堵漏剂研制及性能评价 被引量：21

8

作者 王照辉 崔凯潇 +4 位作者 蒋官澄 滑志超 许朋琛 郭玉锋 孙昊 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第4期412-420,共9页

为避免当前常规惰性堵漏颗粒和吸水凝胶颗粒在堵漏应用过程中存在的问题,以热固性形状记忆环氧树脂作为基础材料,通过添加空心玻璃微珠改善了可压缩性能,形成了形状记忆环氧树脂复合泡沫,最后成功制备出具有不同响应温度和膨胀倍数的温... 为避免当前常规惰性堵漏颗粒和吸水凝胶颗粒在堵漏应用过程中存在的问题,以热固性形状记忆环氧树脂作为基础材料,通过添加空心玻璃微珠改善了可压缩性能,形成了形状记忆环氧树脂复合泡沫,最后成功制备出具有不同响应温度和膨胀倍数的温敏可膨胀型智能堵漏剂SMP-LCM。通过控制形状记忆环氧树脂中交联组分含量,得到了不同响应温度区间(50~100℃)的形状记忆环氧树脂。通过控制体系中孔隙含量,得到了一系列不同膨胀率(5%~110%)的形状记忆环氧树脂泡沫及其颗粒。室内评价表明,SMP-LCM温敏堵漏剂可在温度激发下实现快速体积膨胀,且膨胀率不受介质种类影响,对大孔隙砂盘和砂床具有良好的封堵承压效果。所研发的形状记忆泡沫堵漏剂属于温敏膨胀型堵漏材料,能够以较小尺寸进入漏层深处并在地层温度下发生膨胀,通过自身因形状记忆效应产生的恢复应力有效加固井眼而又不致压裂地层,进而提高井筒薄弱地层承压能力,展现出了良好的应用前景。 展开更多

关键词 井漏 形状记忆 环氧树脂 温敏堵漏剂

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射孔高能气体压裂技术研究及应用 被引量：6

9

作者 陈华彬 马自强 +3 位作者 艾生军 罗苗壮 杨亮 何子龙 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第3期67-69,I0005,共4页

压裂改造是陆上油气勘探开发的主流技术,对于老井挖潜或者射过孔的油气开发而言,射孔高能气体压裂技术能够实现小型压裂作业,能够在储层形成较长裂缝而沟通油气,减小对套管伤害。文章研究实施耐高温固体状态和液体状态两种高能炸药的现... 压裂改造是陆上油气勘探开发的主流技术,对于老井挖潜或者射过孔的油气开发而言,射孔高能气体压裂技术能够实现小型压裂作业,能够在储层形成较长裂缝而沟通油气,减小对套管伤害。文章研究实施耐高温固体状态和液体状态两种高能炸药的现场应用,装配方式有外套式、下挂式,这两种高能炸药在外界高温能量作用下引爆,形成持续高温高压气体,高能气体可以直接对储层压裂作业,作用的能效高,能够对地层压裂形成裂缝并延伸,对老井套管损伤小,保证井筒完整性。配套专用的优化设计软件进行模拟计算,获得气体压裂数据和油气井力学数据,油气井作业安全可靠,适用于直井、水平井内进行作业。射孔高能气体压裂技术在国内油田的老井挖潜、注水井等得到了现场应用,技术效果较好。 展开更多

关键词 射孔 高能气体压裂 固体推进剂 液体炸药 高能炸药

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克深134超深井高温地层尾管固井技术 被引量：5

10

作者 田宝振 高飞 +6 位作者 刘志 张越 蔡晔捷 陈大沧 朱泽鑫 张国山 程海林 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第3期119-122,共4页

克深134井是克深气田克深13号构造东高点东翼的一口评价井,五开完钻需进行尾管固井,井深7777 m,井底静止温度173℃,压力148 MPa,固井存在环空间隙小、安全密度窗口窄、施工排量受限、井底温度高、地层压力高、油气上窜速度高难压稳、油... 克深134井是克深气田克深13号构造东高点东翼的一口评价井,五开完钻需进行尾管固井,井深7777 m,井底静止温度173℃,压力148 MPa,固井存在环空间隙小、安全密度窗口窄、施工排量受限、井底温度高、地层压力高、油气上窜速度高难压稳、油基钻井液在套管及井壁表面附着一层“油膜”不易驱替干净等难点;为保证水泥石在高温下的后期强度,在塔里木油田固井所用水泥内首次混入了目数达500目的超细硅粉用于本次尾管固井施工,利用壁面剪应力原理确定施工排量,同时优选了抗高温外加剂及与油基钻井液相容性较好的冲洗型隔离液,水泥浆密度领浆2.0 g/cm^3、尾浆2.03 g/cm^3,结合配套固井工艺技术措施,现场固井施工连续,后经过测井解释,固井质量达到了优质。 展开更多

关键词 高温 超细硅粉 超深井 尾管固井

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分子自组装对缔合压裂液黏度“回复”的机理分析 被引量：2

11

作者 祝琦 陈宁 张志行 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第3期111-116,共6页

近些年,通过疏水缔合聚合物与表面活性剂复配所形成的具有"超分子结构"的缔合体系,被作为新型清洁压裂液已有相关的报道。绝大多数文章关注稠化剂的研发和性能评价,对这种缔合压裂液体系的成网机理、剪切"回复性"... 近些年,通过疏水缔合聚合物与表面活性剂复配所形成的具有"超分子结构"的缔合体系,被作为新型清洁压裂液已有相关的报道。绝大多数文章关注稠化剂的研发和性能评价,对这种缔合压裂液体系的成网机理、剪切"回复性"机理等基础研究较少。通过变剪切流变实验、环境扫描电镜、支撑剂悬浮实验,对缔合压裂液体系的成网机理、剪切"回复性"机理进行了分析研究,从可视化的角度直观地分析并阐述了分子自组装对缔合压裂液体系表观黏度"回复"的作用。分析研究结果表明,缔合压裂液的"空间网络状结构"是通过疏水支链与表面活性剂"共用"胶束、疏水缔合聚合物分子间缔合和分子间缠绕的方式形成的;剪切作用撤销以后,拆散了的表面活性剂自组装成新的"胶束"并与剪碎了的疏水缔合聚合物的疏水支链,重新自组装形成新"网络状结构";分子层间的"滑移"作用,使缔合压裂液体系新"网络状结构"处于一种"动态平衡"状态,并以新构建的"网络状结构"悬浮支撑剂。 展开更多

关键词 水基压裂液 黏度“回复” 超分子结构 分子自组装 机理研究

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液压同步系统在钻具输送装置中的应用 被引量：3

12

作者 聂永坤 马永恒 +3 位作者 王瑞成 施境岭 刘荣庆 徐笑鸥 《石油机械》 北大核心 2011年第8期61-63,共3页

在钻具输送装置作业过程中,液压同步系统起着极其重要的作用。通过分析对比几种常见的液压同步系统,阐述了分流集流阀同步回路液压系统在钻具输送装置中的应用。整个系统的设计难点在于4个液压缸的同步动作,分流集流阀能通过内部的压力... 在钻具输送装置作业过程中,液压同步系统起着极其重要的作用。通过分析对比几种常见的液压同步系统,阐述了分流集流阀同步回路液压系统在钻具输送装置中的应用。整个系统的设计难点在于4个液压缸的同步动作,分流集流阀能通过内部的压力和流量敏感部件自动调节,使油缸保持运动同步。试验表明,在载荷200 kN、4个液压缸受到不均衡载荷作用工况下,4个液压缸的行程1 150 mm时误差在8 mm以内,同步精度很高,整个样机性能稳定,满足使用工况要求。 展开更多

关键词 液压同步系统 钻具输送装置 动力钻具盒 分流集流阀 同步回路

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适用于大排量的涡轮供电式脉冲发生器设计 被引量：2

13

作者 黄峰 郝楠 +3 位作者 汝大军 杨春 马哲 黄健 《石油机械》 北大核心 2018年第7期17-21,共5页

涡轮供电式脉冲发生器在直径超过444.5 mm的超大井眼施工过程中会出现耐冲蚀性能不足以及发电机转速过载严重等问题。为了提高该工具的耐冲蚀度和稳定性,延长工具使用寿命,采取以下措施:(1)对涡轮和导轮结构进行优化设计;(2)对脉冲发生... 涡轮供电式脉冲发生器在直径超过444.5 mm的超大井眼施工过程中会出现耐冲蚀性能不足以及发电机转速过载严重等问题。为了提高该工具的耐冲蚀度和稳定性,延长工具使用寿命,采取以下措施:(1)对涡轮和导轮结构进行优化设计;(2)对脉冲发生器的机械结构和材质进行优化设计。室内试验和现场试验结果表明:相同排量下的涡轮转速与排量数值比由优化前的84~87降到优化后的62~64,转速降低明显;(2)发电机涡轮转速的最佳范围为3 500~5 000 r/min,当排量为70 L/s时,优化前涡轮转速为6 070 r/min,超出了电源电路板的适应转速,优化后涡轮转速为4 500 r/min左右,在最佳转速范围内;改进后流道截面积比改进前流道截面积扩大1.62倍,过流速度降低38%。优化后的涡轮供电式脉冲发生器在大排量工况下运转正常,其实际涡轮转速与实验室预测数据非常接近,使用寿命有了稳定保证。 展开更多

关键词 涡轮 导轮 脉冲发生器 大排量 优化设计

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