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题名常压页岩气用“四低四高”油基钻井液技术研究与应用
被引量：3
- 1
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作者
王显光
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机构
页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室
中国石化石油工程技术研究院
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出处
《科技创新与应用》
2020年第14期12-15,共4页
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基金
国家自然科学基金重大项目(编号:51490650)
国家科技重大专项课题(编号:2016ZX05061)部分研究内容。
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文摘
常压页岩气储层页理层理、微裂隙发育,水平井钻井井壁稳定难度大、钻井液漏失风险高,商业开发降本提效需求迫切。为此文章研发了一套黏度低、滤失量低、加量低、油水比低和破乳电压高、切力高、动塑比高、稳定性高的"四低四高"油基钻井液体系,室内结果表明其整体性能指标达到或优于国外同类技术水平。该油基钻井液在武隆和梨树等常压气区块多口井成功应用,现场油水比可降至60/40,较以往技术单井平均减少基础油用量约50t,取得了良好的应用效果和经济效益。本研究对于常压页岩气水平井钻井液成本控制具有重要意义和参考价值。
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关键词
常压页岩气
水平井
油基钻井液
性能控制
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Keywords
normal pressure shale gas
horizontal well
oil base drilling fluid
performance control
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分类号
TE254.3
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名页岩气井压裂交变载荷水泥环密封能力研究
被引量：2
- 2
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作者
刘奎
丁士东
初永涛
刘仍光
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机构
页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室
中石化石油工程技术研究院有限公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2023年第11期79-86,共8页
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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”(U22B6003)
中国石油化工集团有限公司重大科技项目“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”(P21056)。
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文摘
页岩气井压裂后的环空带压问题严重影响页岩气安全高效开发,且低弹性模量水泥浆体系及环空加压固井工艺有效降低页岩气井环空带压力的力学机理尚未明确。为此,针对页岩气井水平段和垂直段井筒结构差异,考虑水泥石残余应变,建立了环空加压固井提高水泥环界面径向应力与密封能力的计算方法,分析了环空加压压力和残余应变对界面径向应力的影响规律。研究结果表明:页岩气井压裂过程中套管内压周期变化将导致水泥环内外界面产生较大的径向循环载荷,进而引起水泥环残余应变和界面微环隙,最终造成水泥环密封完整性失效;针对不同水泥环残余应变值需控制环空加压压力下限以满足界面密封能力要求,环空加压固井增强垂直段水泥环密封能力的效果显著大于水平段的效果。现场应用效果显示,提供的模型计算结果与现场实际相符,可为该技术工程推广及应用提供理论支持。
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关键词
页岩气井
环空加压
水泥环
径向应力
残余应变
密封能力
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Keywords
shale gas well
annular pressurization
cement sheath
radial stress
residual strain
sealing ability
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分类号
TE925
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名环空加压固井对双层套管水泥环界面径向应力的影响
被引量：11
- 3
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作者
丁士东
刘奎
刘小刚
周仕明
陶谦
李鹏程
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机构
页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室
中国石化石油工程技术研究院
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期30-37,共8页
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基金
国家科技重大专项“高压低渗油气藏固井完井技术”(编号:2016ZX05021-005)
“涪陵页岩气水平井钻完井技术研究”(编号:2016ZX05060-12)
中国石化科技攻关项目“文23储气库井筒完整性评价技术与标准研究”(编号:PE19015)联合资助。
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文摘
环空加压固井技术能有效提高水泥环密封能力、降低环空带压问题的发生,为了准确掌握其作用的力学机理,基于弹性力学和界面位移连续条件,考虑环空加压固井施工过程,建立了环空加压固井套管–水泥环界面应力计算模型,研究了环空加压固井提高双层套管–水泥环系统密封能力的力学机理,并采用试验方法验证了理论模型的准确性。利用建立的力学分析模型,研究了各因素对界面密封能力的影响规律。研究结果显示:提高固井过程中环空加压压力可显著增大界面上产生的径向压应力,提高水泥环的密封能力;界面径向应力随环空压力增大呈线性增加;环空加压固井对提高内层套管–水泥环界面密封能力的效果更好;水泥环弹性模量越大,界面处的径向应力越大,密封能力越强。研究结果表明,环空加压固井能显著提高界面密封能力,利用建立的力学模型能定量计算界面处的径向应力。研究成果对油气井环空加压固井设计与施工具有重要意义。
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关键词
双层套管
密封失效
环空带压
环空加压
井筒完整性
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Keywords
double layer casing
sealing failure
annulus pressure buildup
pre-applied annulus back pressure
well integrity
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分类号
TE21
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名套管内压周期变化水泥环应力计算与失效分析
被引量：12
- 4
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作者
刘奎
丁士东
周仕明
陶谦
杨广国
刘仍光
高元
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机构
页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室
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出处
《石油机械》
北大核心
2021年第5期1-8,共8页
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基金
国家科技重大专项“高压低渗油气藏固井完井技术”(2016ZX05021-005)
“涪陵页岩气水平井钻完井技术研究”(2016ZX05060-12)
中国石化科技部项目“文23储气库井筒完整性评价技术与标准研究”(PE19015)。
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文摘
套管内压周期变化导致的水泥环密封失效已经严重影响到天然气的安全高效开发,试验结果显示,是否考虑地层岩石的存在将导致研究结果中水泥环破坏方式的差异。鉴于此,建立了不同地层岩石存在情况下水泥环应力状态力学分析模型并计算了水泥环的应力状态。研究结果表明:未考虑地层岩石约束时水泥环发生的拉伸破坏与试验结果相同;考虑地层岩石约束的水泥环,由于套管和水泥环外壁地层岩石的约束,水泥环径向裂纹的发生和发展受到限制,即使套管内压增加使水泥环周向应力大于其抗拉强度,水泥环上仍然不会产生径向裂纹;周期载荷作用下水泥环的残余应变将造成套管-水泥环界面径向压应力降低甚至变为径向拉应力,产生界面微环隙,这是最终导致水泥环密封失效的主要因素。研究成果可为油田现场固井优化设计提供参考。
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关键词
水泥环
密封失效
拉伸破坏
残余应变
微环隙
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Keywords
cement sheath
seal failure
tensile failure
residual strain
micro-annulus
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分类号
TE925
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名井下射频电磁识别影响因素研究
被引量：3
- 5
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作者
胡亮
肖莉
赵建军
尹慧博
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机构
页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室
中国石化石油工程技术研究院
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期63-68,共6页
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基金
中国石化科技攻关项目"基于RFID控制随钻扩眼器技术研究"(编号:P15007)资助
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文摘
与井下工具常用的压差和投球控制方式相比,射频识别技术具有控制灵活、施工过程中不改变钻井液排量和钻柱内通径等优点;但在实际应用中,井下复杂工况对射频识别系统的电磁干扰很大,其稳定性得不到保证。为解决这一问题,开展了井下射频电磁识别影响因素研究。通过分析,确定井下工具金属外壳和钻井液类型是主要影响因素;根据无线射频控制系统的工作环境和结构特点,建立了电磁通讯环境的有限元仿真模型,分析了其影响程度和变化规律,并通过室内试验对其进行了验证。研究发现,井下工具金属外壳所产生涡流的影响随井下天线与工具外壳间距增大而减小;钻井液的影响随其电导率增大而增大。研究认为,设计工具时可以合理增大井下工具金属外壳内壁与井下天线的间距;而钻井液的影响可通过优化射频控制电路方式解决。
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关键词
射频识别
电磁仿真
影响因素
井下工具
金属外壳
钻井液
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Keywords
RFID
electromagnetic simulation
influence factor
downhole tool
metal casing
drilling fluid
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分类号
TE927
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名水平井压裂装置智能趾端滑套设计
被引量：4
- 6
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作者
王斌
郭岩宝
田晓雨
刘奔
魏辽
王德国
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机构
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室
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出处
《石油矿场机械》
CAS
2021年第5期52-59,共8页
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基金
国家重点研发计划“基于多源数据分析的承压类特种设备典型损伤预测技术研究”(ZX20180124)
中国石油大学(北京)科研基金(2462020XKJS01)。
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文摘
在压裂作业中,压力完整性测试阶段的高压环境将严重影响趾端滑套的使用寿命。为了解决该问题,根据压裂装置的工作原理和技术要求,创新设计了一种在压力完整性测试之后能延时开启的智能电控趾端滑套,并设计了能够控制滑套延时开启的锁定系统结构及其控制系统。根据工作环境的要求,设计了尺寸较小的PCB控制板。通过数据计算、Ansys仿真分析和模拟试验,证明设计的智能电控趾端滑套在压力完整性测试之后能够有效、精确地开启,为后续压裂作业创造了安全、高效的环境。该设计对压裂装置工作效率的提高和未来发展方向具有重要意义。
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关键词
压裂
电控趾端滑套
锁定系统
控制系统
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Keywords
fracturing
electronically controlled toe sliding sleeve
locking system
control system
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分类号
TE934.203
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名水平井分段压裂裸眼封隔器的研制与应用
被引量：12
- 7
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作者
吴晋霞
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机构
页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室
中国石化石油工程技术研究院
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出处
《石油矿场机械》
2018年第2期54-58,共5页
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基金
国家科技重大专项"分支水平井压裂采气关键工具研制与应用"(2016ZX05048-002-07)
中国石油化工股份有限公司项目"拖动式无限级滑套分段压裂工具研制"(P15006)
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文摘
封隔器是水平井裸眼分段压裂完井管串中的关键部件,其性能好坏决定压裂施工的成败。研制了Ф114型高性能压缩式裸眼封隔器。对防突机构及整机密封性能进行了室内试验评价,在井径不大于170mm时,可密封环空70 MPa。现场应用表明:所设计的封隔器具有结构简单紧凑、密封可靠、承压高、适应井径范围广等特点,满足了水平井裸眼分段压裂施工的要求。
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关键词
封隔器
果眼
交筒
方突机构
贞紧机构
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Keywords
rotating casing
cement
displacement efficiency
cementing quality
evaluation
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分类号
TE931.2
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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