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2016年  第33卷  第4期

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2016, 33(4): .
摘要:
专论
功能性固井工作液研究进展
于永金, 靳建洲, 齐奉忠
2016, 33(4): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.001
摘要:
随着油气勘探开发工作的逐步深入以及向深层、复杂地层、非常规储层、海洋等领域的拓展,油气井固井难度显著增加,对固井后水泥环长期密封性能要求越来越高,固井工作液体系的研发及应用面临新的挑战。从长封固段大温差水泥浆体系、韧性水泥浆体系、防腐蚀水泥浆体系、稠油热采井固井水泥浆体系、自修复(自愈合)水泥浆体系、深水固井水泥浆体系及功能性前置液体系,总结了近年来固井工作液体系的技术进展。根据复杂井固井作业面临的挑战,从固井新材料及功能性水泥浆体系两方面提出了今后的攻关方向。
页岩储层压裂工作液研究进展及启示
彭瑀, 赵金洲, 林啸, 李柯苇
2016, 33(4): 8-13. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.002
摘要:
滑溜水和线性胶压裂液体系在页岩油气的增产中得到了广泛应用。但随着页岩油气资源开发的不断深入,该体系也暴露出了携砂能力有限、返排液处理难度高和对储层伤害大等诸多问题。因此,分析了目前页岩储层压裂工作液体系存在的问题,认为在掌握了页岩软化的损伤机理后,应该对前期的压裂施工和室内岩心评价资料进行整理,对由页岩软化损伤造成的压后无效井,进行再一次的增产尝试。综述了新型的页岩储层压裂工作液体系,认为基于产出水配制压裂液是必然的节能减排发展趋势;泡沫压裂液是有效的少水压裂方案;而超低浓度、疏水缔合和星形聚合物压裂液体系都具有较强的工业应用前景。根据调研内容提出了页岩储层体积压裂的节水方案,建议根据压裂液再生后的类型和用途,具有针对性地净化和处理返排液,从而降低返排液的处理成本。
钻井液
致密砂岩气藏水锁损害及解水锁实验研究
李宁, 王有伟, 张绍俊, 李家学, 张震, 赵聪, 黄维安
2016, 33(4): 14-19. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.003
摘要:
塔里木油田B区块目标层段为白垩系巴什基奇克组,井深大于6000m,储层岩性致密,孔隙度分布在1.0%~9.4%,渗透率分布在0.011×10-3~8.56×10-3μm2,孔隙度与渗透率关系较差,储层总体孔隙发育程度低,渗透率差,非均质性严重,微裂缝发育,毛细管力高,黏矿物含量高,在完井及压裂过程中极易受到水锁损害。基于该区块地质特征分析潜在水锁损害及水锁空间,发现毛细管水近乎占据了储集空间的一半,气相渗流极其困难。使用DSRT-II型低渗敏感性评价试验仪,应用岩心流动实验从宏观角度分析水锁损害,采用核磁共振T2谱测试,从微观角度定量分析水锁损害程度,结果表明该区块水锁损害使渗透率降低99%,液锁量90%以上,主要分布在微孔隙0.01~250nm中,水锁损害严重。结合水锁损害机理与室内实验研究,优选解水锁剂,借助毛细管自吸实验、核磁共振测试、渗透率损害率评价,进行解水锁实验研究。结果表明,优选的解水锁剂SATRO-1和HUL能有效降低毛细管力,减小自吸侵入深度,并有助于小孔喉液体返排。
顺煤层钻进用可降解聚合物钻井液
吕帅锋, 王生维, 乌效鸣, 王道宽, 董庆祥, 肖宇航, 黄河
2016, 33(4): 20-26. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.004
摘要:
沁水盆地南部寺河矿区15号煤含气量高,埋深较浅,具有良好的煤层气开发潜力。针对15号煤煤体结构复杂和顶底板为富含水层的灰岩,在顺煤层钻进时主要存在的携屑困难、井壁失稳、容易漏失和储层污染难题,研发了微固相可降解聚合物钻井液体系。通过煤粉悬浮、煤岩取心模拟护壁、黏度衰减和渗透率恢复实验评价了该体系的基本性能。实验结果表明,该体系携带岩屑效果好,抑制作用强,能够减小井眼扩径,同时配合生物酶的降解作用,储层渗透率伤害率可以从50%降低到25%。该钻井液在中国首个煤层气工厂化钻井平台X-2井进行现场试用,钻井液密度为1.01~1.03g/cm3,漏斗黏度为35~40s,API滤失量小于15mL,pH值为8~10,加入生物酶后黏度降低40%,顺煤层段成功钻进900m。
考虑三向应力作用的渤南泥页岩地层坍塌压力
刘晓兰, 于立松
2016, 33(4): 27-31. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.005
摘要:
渤南区块罗家地区沙三储层以泥页岩为主,泥页岩厚度大、分布广,有机碳含量高,富含油气。但是该组地层微裂缝发育,岩石强度各向异性明显,加上水化作用影响,水平井钻井过程中井壁稳定问题突出,使用传统坍塌压力预测模型不能有效计算泥页岩储层的坍塌压力,普通考虑弱面的分析模型通常忽略了中间主应力对岩石强度的影响,预测结果也不如意。在对罗家地区泥页岩矿物成分和微裂缝分布情况分析的基础上,基于弱面强度理论,综合考虑三向应力的影响,建立了更精确的坍塌压力预测模型。实例分析表明,对于该区域的泥页岩钻井,一味地增大钻井液密度并不能保证井壁稳定,该区块岩石碳酸盐矿物含量较多,原始强度较高,且地层孔隙度低,如果使用控压钻井,使井底压力略低于地层压力,可增加岩石强度,增大井壁稳定性,并降低钻井成本,增加钻速。
纳米微球保护储层钻井液研究及应用
耿学礼, 苏延辉, 郑晓斌, 史斌
2016, 33(4): 32-35. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.006
摘要:
致密砂岩气藏具有特殊的储层特性,在钻井施工中极易受到损害,且损害难以解除。临兴区块是典型的低孔渗-致密、低丰度、不含硫干气气藏。为防止储层损害,在该区块钻井完井液中引入了封堵剂Micro-ball和CARB,API滤失量降至5mL以下,防塌、封堵性能优良,对易坍塌地层的岩屑回收率大于93%。纳米微球聚合物封堵剂Micro-ball是一种纳米级高分子聚合物,能对储层的微小喉道形成暂堵,可形成超低渗透率的内泥饼;多级惰性封堵剂CARB是一种粒径多级分布的可酸溶的惰性处理剂,其粒径范围一般大于储层孔喉,其在井壁表面可快速形成薄而脆的外泥饼,封堵效果好,泥饼易于清除。LX-xx5-1H井水平段采用裸眼-压裂方式完井,施工中该体系保持了良好的润滑性能,有效解决了钻进托压问题,未出现任何黏附钻具的情况;有良好的抗污染能力,性能稳定,维护简单;具有良好的流型和强抑制性,未发生坍塌掉块情况,多次起下钻十分顺利;压裂试气产量达到预期效果。
抗高温无固相弱凝胶钻井完井液技术
文飞, 董殿彬, 田玉龙, 黄杰, 刘昕, 王皓
2016, 33(4): 36-40. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.007
摘要:
针对委内瑞拉西部BARUA区块产层泥砂岩互层多,砂岩胶结不充分,地层松散、易塌易漏、地温梯度高以及Barua区块油藏物性较差,产收率低的问题,为了保持井壁稳定、减少表皮污染,通过室内实验研究了BH-ELASTICOHTHP体系。该体系按照“流体套管技术”理念,利用体系高黏度特点,配合白云质碳酸钙有效封堵产层孔喉,稳定井壁和降低表皮污染;利用低剪切速率黏度高的特点实现井底净化和钻屑返出;该体系还具有抗高温、抗腐蚀性强、主剂材料易降解等优点,适用于低密度、低渗、成岩性差的地层。MGB-0066井现场试验应用表明,BH-ELASTICO-HTHP体系防漏防塌能力强,对储层和环境保护性好,该井产量超过邻井产量30%以上,达到了安全钻井和提高油井产量的双重目的。BH-ELASTICO-HTHP体系的“流体套管技术”理念也为老油田及低油藏物性油田的增产增收指出了方向。
基于疏水型纳米二氧化硅的页岩气盐水钻井液
应春业, 李新亮, 杨现禹, 蔡记华, 段隆臣
2016, 33(4): 41-46. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.008
摘要:
由于页岩地层层理和裂缝发育,且具有水化性,因此在钻井作业中常面临井壁稳定、降摩减阻、岩屑清除等难题。为此,优选了疏水型纳米二氧化硅作为泥页岩封堵剂,以减少水分侵入,抑制泥页岩水化膨胀。通过钻井液常规性能测试、扫描电镜分析,评价了不同纳米二氧化硅对盐水钻井液的影响。结果表明:①疏水型纳米二氧化硅具强疏水性与强吸附性,能吸附在泥饼上,形成纳米颗粒隔水层,有效降低滤失量;②纳米二氧化硅加量为1%~3%时,疏水型固体纳米二氧化硅可使钻井液滤失量降低48.7%,疏水型纳米二氧化硅分散液可使钻井液滤失量降低41.67%,但固体颗粒易团聚,易失去纳米颗粒特性;③在180℃、NaCl含量25%、分散液加量3%条件下,钻井液滤失量为8.2mL;在室温~180℃下,钻井液水活度稳定在0.815~0.849,页岩膨胀率在4%左右,具有较强的抑制性;钻井液的润滑系数稳定在0.11~0.12,润滑性能较好。综合考虑滤失量、稳定性和性价比等因素,选定基于3%疏水型纳米二氧化硅分散液和25%NaCl的钻井液体系为最优配方。
硅烷偶联剂改性纳米SiO2封堵剂的制备与作用机理
褚奇, 杨枝, 李涛, 薛玉志, 刘四海
2016, 33(4): 47-50. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.009
摘要:
以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为催化剂,水为促进剂,苯乙胺丙基三甲氧基硅烷为表面改性剂,采用溶胶-凝胶法,制备了一种具有核壳结构的改性纳米SiO2。借助傅立叶红外光谱(FT-IR)、激光粒度分析仪(PSDA)和透射电镜(TEM),表征了改性纳米SiO2的分子结构,并对比了其与未改性纳米SiO2在钻井液滤液中的粒度分布和微观形貌特征。通过模拟纳微米级孔隙地层封堵率测试实验,评价了不同纳米SiO2对纳微米微裂隙的封堵能力,并探讨了其在钻井液中纳米级分散作用机理。实验结果表明,改性纳米SiO2在钻井液中呈现纳米级分散,相比于未改性SiO2而言,可有效对纳微米裂隙进行封堵;当质量百分浓度为3.0%时,对模拟纳微米级地层的封堵率达到99.21%。
硬脆性泥页岩钻井液封堵性评价方法
宋碧涛, 马成云, 徐同台, 徐浩, 何竹梅, 彭芳芳, 曾甘林
2016, 33(4): 51-55. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.010
摘要:
调研了钻井液封堵性评价方法,并针对硬脆性泥页岩的特点,筛选出4种方法进行对比实验。研究发现:高温高压滤失量能表征钻井液泥饼渗透性;高温高压砂床、渗透性封堵(PPT)等评价方法,能评价钻井液对泥页岩微米级固定裂缝或孔喉的封堵效果,但不能够准确地评价纳米级封堵剂的封堵效果,也不能反映钻井液与泥页岩相互作用过程中,岩石裂缝或孔喉发生变化情况下封堵剂的封堵效果;而压力传递实验能够评价各种类型封堵剂对硬脆性泥页岩裂缝或孔喉的封堵效果,还能反映不同类型的封堵剂在钻井液与泥页岩相互作用过程中,发生裂缝或孔喉尺寸变化情况下的封堵效果。
钻井液流变性在线检测新方法
刘保双, 王忠杰, 马云谦, 罗云凤, 刘尊年, 孙建孟
2016, 33(4): 56-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.011
摘要:
钻井液流变性是钻井液的重要性能,自动化钻井需要自动化在线测量流变性参数。从分析现场钻井液流变性测量的技术现状和存在问题出发,提出了一种钻井液流变性实时在线测量新方法,论述了新方法的测量原理,设计了测量方案,并对试制的测量装置进行了室内实验评价研究。实验结果证实了所提出测量新方法和测量方案的可行性。
准噶尔盆地超深井达探1井钻井液技术
余加水, 周玉东, 辛小亮, 黄凯, 陈黎, 罗亮
2016, 33(4): 60-64. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.012
摘要:
目前达巴松区块共完成11口探井,二开、三开使用的是钾钙基聚磺钻井液体系,在钻探过程中频繁出现缩径、垮塌、井漏、溢流等复杂事故,同时存在起下钻阻卡严重、钻井液受污染后性能极不稳定等问题。通过优选包被剂和添加胺基抑制剂,整体提高了体系抑制分散能力,解决了达探1井白垩系和侏罗系膏质泥岩极易水化膨胀造成井眼缩径垮塌的问题;通过利用体系强抑制、完善配方的封堵防塌能力、使用合理钻井液密度,杜绝了侏罗系西山窑组和八道湾组地层由于煤层发育容易发生垮塌、井漏的问题;通过KCl与NaCl的复配,提高体系的抑制性能和抗污染能力,体系回收率从原来的91.6%提高到97.5%,抗NaHCO3污染能力从5%提高至10%以上;优选复配合理的随钻堵漏剂和采用近平衡钻进,解决了可能发生的井漏问题。达探1井在井眼尺寸增大的情况下,钻井速度相比邻井大幅提升,平均机械钻速提高了35.48%;全井复杂事故率为零;各次完钻电测和下套管均一次成功;钻井月速为1105.86m/台月,较达1井提高51.23%,较达9井提高28.1%,较达10井提高48.12%。
东方1-1气田水基钻井液技术优化
崔应中, 徐一龙, 黄凯文, 陈洪, 王荐, 舒福昌, 向兴金
2016, 33(4): 65-68. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.013
摘要:
东方1-1气田为我国海上最大的自营气田,由于地层的复杂性,且由于区块已开采多年,导致地层压力衰竭,φ311.15mm井段存在着憋漏、溢流和卡钻等作业风险。针对东方1-1气田现场PLUS/KCl钻井液抑制性能和封堵性能的不足,通过引入胺基硅醇PF-HAS和润湿转向剂PF-HWR,将钻井液体系的抗钻屑污染能力提高了近一倍;通过大量实验优选出强化封堵的材料PF-LSF和PF-HFD,增强了钻井液对渗漏和微裂缝漏失的封堵能力,形成的封堵层承压能力强,渗漏量小。优化后的体系有利于保障类似区块和地层钻井作业安全,降低作业风险。
废旧汽车轮胎橡胶颗粒堵漏材料的研究与应用
康力, 鲜明, 杨国兴, 周成华, 曾艺, 王权阳
2016, 33(4): 69-73. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.014
摘要:
目前在中国废旧轮胎的再利用率比较低,而橡胶作为堵漏材料在油田应用方面有其独特的性能优势:易形变、膨胀自封、物理及化学稳定性好等。通过对废旧汽车轮胎的粉碎处理,形成不同粒径的橡胶颗粒,在室内进行堵漏实验评价。结果表明,橡胶颗粒XJ-1最小封堵压力为2.8MPa,击破压力为3.6MPa,单独使用可封堵0.5~1mm裂缝,复合其他堵漏材料可封堵2~3mm裂缝,承压能力达4MPa,橡胶颗粒抗温达135℃。橡胶堵漏材料应用于油田堵漏作业中,可以解决复杂井漏问题,成本低廉,同时降低环境保护压力。
固井液
循环应力作用下水泥环密封性实验研究
刘仍光, 张林海, 陶谦, 周仕明, 丁士东
2016, 33(4): 74-78. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.015
摘要:
利用自主研发的水泥环密封性实验装置研究了套管内加卸压循环作用下水泥环的密封性,根据实验结果得出了循环应力作用下水泥环密封性失效的机理。实验结果显示,在较低套管内压循环作用下,水泥环保持密封性所能承受的应力循环次数较多;在较高循环应力作用下,水泥环密封性失效时循环次数较少。表明在套管内较低压力作用下,水泥环所受的应力较低,应力水平处于弹性状态,在加卸载的循环作用下,水泥环可随之弹性变形和弹性恢复;在较高应力作用下,水泥环内部固有的微裂纹和缺陷逐渐扩展和连通,除了发生弹性变形还产生了塑性变形;随着应力循环次数的增加,塑性变形也不断地累积。循环压力卸载时,套管弹性回缩而水泥环塑性变形不可完全恢复,2者在界面处的变形不协调而引起拉应力。当拉应力超过界面处的胶结强度时出现微环隙,导致水泥环密封性失效,水泥环发生循环应力作用的低周期密封性疲劳破坏。套管内压力越大,水泥环中产生的应力水平越高,产生的塑性变形越大,每次卸载时产生的残余应变和界面处拉应力也越大,因此引起密封性失效的应力循环次数越少。
大庆油田低密度低温防窜水泥浆体系
侯力伟
2016, 33(4): 79-82. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.016
摘要:
针对大庆油田低温浅层气井长封段固井中,低密度水泥浆终凝时间长,胶凝强度发展缓慢,失水大,防窜性能差,易产生环空气窜及管外冒气等现象,影响了固井质量。研究了低密度低温防窜水泥浆体系,采用复合型早强剂、聚丙烯酸酯聚合物胶乳降失水剂、可分散聚合物胶粉防窜剂,改善低密度水泥浆综合性能,在低温条件下,凝结时间缩短了50%,早期强度提高了46%,渗透率降低了50%,界面胶结强度提高了47%。现场应用18口井,固井优质率提高了11.1%,管外冒发生率降低了1.6%,低密度低温防窜水泥浆体系能够满足固井施工作业要求,提高了低温浅层长封井固井质量。
塔里木山前区块超深井尾管塞流固井技术
庄建山, 宋元洪, 高飞, 孙万兴, 陈大沧, 孔哲, 屈凌霄
2016, 33(4): 83-86. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.017
摘要:
克深905井是克深气田克深9井区中部的一口开发评价井,四开完钻需进行尾管固井,井深为7368.2m,井底静置温度为164℃,压力为180MPa,在钻进过程中易发生溢流、井漏等复杂情况,且环空间隙小,安全密度窗口窄,为保证固井质量,防止井漏发生,全程采用塞流注替。根据现场水泥浆情况进行了水泥浆流变学设计和塞流顶替计算;优选了抗高温、抗盐高密度水泥浆体系及与钻井液相容性好的冲洗型隔离液;设计了能够压稳地层密度为2.58g/cm3的抗高温水泥浆;对现场泵压与返出量进行了实施监控。现场固井过程中未发生漏失,施工顺利,所封固井段的固井质量合格率为99.2%,该井尾管塞流顶替为中国首次在井深7368.2m的井段使用。
适用于稠油热采井热膨胀水泥的外掺料优选
步玉环, 常智杨, 邵子璇, 王雪英
2016, 33(4): 87-91. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.018
摘要:
对于稠油开发来说,开采温度可以达到300℃,剧烈的温度增加会造成水泥石强度的衰退,同时高温条件下套管、水泥环膨胀变形不一致,会导致水泥环内部产生过大的应力,这些都是造成水泥环密封完整性被破坏的主要原因。除了解决水泥石高温强度衰退问题之外,加入不同的外掺料改善水泥石的热膨胀性能是保证密封完整性的主要措施之一。热膨胀系数是其热膨胀性能的主要表征参数,为此研究了各种外掺料在不同温度下对油井水泥石热膨胀系数的影响,并分析探讨了其影响机理。实验结果表明:硅粉和漂珠等外掺料会不同程度地降低硬化水泥石的热膨胀系数,而胶乳和碳质材料的掺入可以适当增大油井水泥石的热膨胀系数。这种碳质材料为工业废料,价格低廉,因此在油井水泥中掺入适量的碳质材料不仅节约固井成本,还可以提高水泥石的热膨胀性能,保证水泥环的密封完整性,提高热采井的生产寿命。
委内瑞拉Faja区块固井用耐高温增韧防窜水泥浆体系
宋本岭, 张乃夫, 张维滨, 魏纪军, 卢海川, 孙晓杰
2016, 33(4): 92-96. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.019
摘要:
分析了委内瑞拉Faja区块影响固井质量及后续稠油开发的地质因素:地层以砂岩为主,胶结疏松,井壁易垮塌;存在油田伴生气;地层非均质性强,不利于后续稠油开采;开发周期长,对水泥环的力学完整性要求很高。针对以上固井难题,形成了一套耐高温增韧防窜水泥浆体系。通过室内实验评价,该水泥浆在稠化时间、失水量、沉降稳定性等常规性能方面表现良好,UCA过渡时间在20min以内,防窜能力强;水泥石弹性模量能够大幅降低至2.6GPa,抗拉强度大于1MPa,热传导系数分别为0.65和1.13,水泥石的整体热力学性能良好;形成的水泥石在315℃条件下养护5d强度不衰退,性能满足蒸汽驱开发要求,具有推广应用前景。
偏心机械式振动固井技术在长庆油田的应用
梅明佳, 江维, 魏周胜
2016, 33(4): 97-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.020
摘要:
为提高长庆油田注水调整更新井固井质量,试验应用了一种偏心机械式振动固井技术。在室内采用ZD-34电动振动器评价装置对振动器进行室内模拟,对水泥浆振动后的抗压强度、胶结强度、稠化时间、初终凝过渡时间和渗透率进行评价,结果表明,振动后水泥浆稠化时间缩短25%~30%,初终凝过渡时间缩短30%~50%,水泥石24h抗压强度提高10%~14%,胶结强度提高11%~16%,渗透率降低33.3%~43.9%。该技术在长庆油田吴堡区块应用5口井,试验井油水层封隔良好,总体固井优质率提升20%以上。室内实验和现场应用表明,偏心机械式振动固井技术可以有效提高固井质量,具有较好的推广应用前景。
酸化压裂液
泥灰岩致密油自转向酸体系
段贵府, 沈华, 何春明, 程晓东, 余芳, 穆海林, 安岳鹏
2016, 33(4): 101-104. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.021
摘要:
为解决束鹿凹陷泥灰岩致密油储层以往改造中面临施工压力高、改造距离短和导流能力低的难点,根据泥灰岩酸岩反应特征,优化了自转向酸体系配方,开展了转向酸体系黏度性能、流变性能及破胶性能评价。利用岩心流动实验方法,研究了酸液对裂缝网络的沟通作用,明确酸液体系与施工参数对酸蚀裂缝网络的影响。实验结果表明,自转向酸具有低伤害、易破胶和易均匀布酸的优点,残酸浓度降低到5%时黏度可达到96mPa²s;酸液能够实现侧向对天然裂缝的大幅度沟通,满足泥灰岩储层改造的要求。对比不同改造工艺下裂缝导流能力,形成一套适合泥灰岩储层的转向酸压与加砂压裂复合的体积改造模式,该技术在ST1H井等3口井15段中综合应用,稳定日产量是以往的10倍。
裂缝性碳酸盐岩酸蚀蚓孔数字化分析
吴红军, 孔嫦娥, 伊向艺, 张晖, 刘辉, 吴元琴
2016, 33(4): 105-108. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.022
摘要:
在裂缝性碳酸盐岩储层酸压过程中容易形成酸蚀蚓孔,有效沟通渗流通道,而酸液滤失前/后裂缝表面形态的研究,存在着描述的量化问题。利用三维激光扫描仪对滤失前后裂缝壁面形态进行扫描及数字化处理,量化地描述酸蚀蚓孔。数字化分析研究表明,从数字化得出的裂缝壁面形态等值线图与三维图可清楚看到裂缝壁面酸蚀蚓孔形态;从裂缝间距等值线图和三维图可直接得到酸蚀蚓孔在不同位置处的大小;从裂缝壁面吻合度柱状图和裂缝间距分布柱状图,可得到酸蚀蚓孔不同间距的点云数量及其所占比例,计算酸蚀蚓孔体积,为酸压设计提供指导作用。
减阻水压裂液用黏土稳定剂的合成与应用
杨帆, 王琳, 林永学, 杨小华, 董晓强, 王海波
2016, 33(4): 109-113. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.023
摘要:
针对现有减阻水压裂液用黏土稳定剂配伍性差、用量大、防膨率低、固体形态不便于现场配液等问题,研制了一种阳离子型液体黏土稳定剂SRCS-1。SRCS-1的分子链上分布阳离子基团,又含有小分子阳离子化合物,2者协同作用达到稳定黏土的效果。其分子量较低,既能保证所含的阳离子基团能够提供较高的防膨率,又能避免过长的分子链和过多的阳离子与阴离子聚合物减阻剂发生相互作用而产生沉淀或絮凝,与减阻水中阴离子聚合物减阻剂配伍性良好,加量0.3%条件下防膨率达到68.2%,优于收集到的现场应用过的同类产品。通过表面张力、ζ电位、粒度测试分析了该黏土稳定剂的防膨机理。SRCS-1在新疆孔探1井进行减阻水压裂液进行了现场应用,配液方便、快捷,表现出优良的配伍性和防膨性,减阻水性能稳定,施工顺利。
MCB系列微胶囊破胶剂的性能
陈挺, 周勋, 党伟, 牛增前, 周凤翔, 杨冀平
2016, 33(4): 114-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.024
摘要:
为解决水平井分段压裂过程中前段压裂液快速破胶的问题,以过硫酸铵为破胶剂,采用乳液聚合法合成2种具有不同囊衣结构的微胶囊破胶剂。测定了微胶囊破胶剂的有效含量、包埋率、释放速率及延迟破胶效果。实验结果表明,MCB-1、MCB-2两种微胶囊破胶剂的有效含量分别为38.56%和39.69%,包埋率分别为83.85%和85.89%。与普通市售包蜡胶囊破胶剂相比,该微胶囊破胶剂的释放速率较慢。延迟破胶实验表明,微胶囊破胶剂可以在4h内保持压裂液的黏度缓慢降低,最终破胶后压裂液的黏度小于10mPa²s,显示出良好的延迟破胶性能,且对地层渗透率的伤害率小于12%。
完井液
海上气井测试液控温性能调整方法
任冠龙, 张崇, 董钊, 余意, 曾春珉
2016, 33(4): 117-121. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.025
摘要:
深水和高温、高压是目前南海西部勘探开发面临的2大挑战,测试作业更是面临海底低温、井口高温的难题,且保温测试液体系研究在中国尚属空白。通过建立气井测试系统预测传热模型,对影响深水和高温、高压气井测试井筒温度场的测试液控温性能因素进行了敏感性分析,建立了测试液控温性能调整方法。模型验证预测最大温度误差仅为3.4℃,并以此理论为基础,构建了一套控温性能可调、井口温度可控的测试液技术,其切应力大于4Pa。该技术在南海西部某深水气井测试应用中获得了成功。现场测试期间该井实测井口温度为16.5℃,计算预测该井井口温度为18℃,且井筒不同位置实测温度与预测井筒温度场十分接近,最终该井测试安全顺利,气产量达100×104m3/d。
螯合酸完井液体系的研究及应用
权宝华, 方培林, 任强, 杨凯, 王冬
2016, 33(4): 122-126. doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2016.04.026
摘要:
针对渤中某油田的储层和原油特性,研发了一种螯合酸完井液体系。室内实验评价结果表明,螯合酸完井液在60℃下对渤中某油田油砂溶蚀率为3.62%、与渤中某油田油砂按质量比为1︰1反应72h后pH值为6.98,防膨率达到88.7%,对渤中某油田岩心渗透率恢复值达到127.6%,对铁离子螯合能力为110.15mg/g,对钙离子螯合能力为878.3mg/mL,体系的腐蚀速率能够满足现场要求。经渤中某油田应用表明,螯合酸完井液作为射孔液取得了增产效果。