摘要：发展深层超深层取心技术是积极践行习近平总书记“向地球深部进军”号令的具体行动,是探索深层油气资源的重要手段。取心收获率、密闭率、保压成功率等重要指标是评价取心作业是否成功的关键,上述指标受地层岩性、取心工具材料、结构设计、取心工艺以及现场作业等因素的影响非常大。文章针对深层超深层取心面临的井筒温度高、循环压力大、地层岩性破碎易堵心、岩心定位区分难度大等挑战,总结分析了近年来国内深层超深层取心技术取得的成绩和出现的典型问题,对比国外同类型取心工具的结构及成功应用案例,进而提出未来我国深井超深井取心技术的发展建议,并研究适用于深层超深层的系列取心工具和配套取心工艺技术,为“取全、取准”深层超深层地质资料,推动我国深层超深层油气资源勘探开发提供技术支撑。

摘要：渤海湾盆地渤中凹陷深层潜山地质条件复杂,目的层埋藏深,钻遇地层层位多,岩性复杂多变,地层压力系统变化大,钻井过程中复杂情况频发,薄弱层易漏失,影响勘探开发进程。为此,研究了钻前井漏风险预测及地层压力校正,钻中高压段中完科学决策、潜山界面精确卡取和潜山地层压力随钻识别与控制等方面的技术,实现了钻井设计及随钻调整方案优化,形成了渤中凹陷深层高压井全过程地质工程一体化技术。渤海油田20口深层高压探井应用全过程地质工程一体化技术后,钻井复杂情况降低了60%,井漏、溢流等复杂情况处理时间缩短了40%,潜山界面识别准确率100%,单井钻井成本降低3000万元以上。全过程地质工程一体化技术为渤海油田深层超深层勘探开发提供了技术途径,具有较好的应用前景。

摘要：深层页岩天然裂缝发育,普遍存在微/纳米级裂缝,但现有微纳米颗粒封堵剂存在易团聚和用量大等问题,导致井壁失稳、卡钻等井下复杂情况。为解决这一问题,首先以层状结构的蒙脱石为原料制备纳米蒙脱石,再通过原子转移自由基聚合法对纳米蒙脱石进行表面改性,合成具有疏水性的纳米封堵剂N-MMT,采用红外光谱、能谱分析、粒度分析和扫描电镜等对其表征,采用岩心自吸试验、微孔滤膜滤失试验、高温老化试验等评价了N-MMT的封堵特性。试验结果表明,纳米封堵剂N-MMT具有预先设计的基团,其平均粒径为526 nm,可显著降低岩心自吸能力,页岩岩心自吸量下降66.7%,与油基钻井液常规处理剂配伍性好,高温高压滤失量降低47%,破乳电压有所升高,稳定性更强。纳米封堵剂N-MMT能吸附在页岩微纳米孔缝处形成致密封堵膜,阻止钻井滤液进入深层页岩裂缝,保护井壁稳定,具有较好的应用前景。

摘要：为了解决顶板大开洞的深层地下结构在楼层平面构件不连续情况下的抗震性能及薄弱环节的问题,本文介绍地下八层顶板大开洞深层结构,采用一维等效线性地震反应分析软件EERA及有限元软件MIDAS gen,分析了该结构在地震作用下的结构变形、结构承载力、薄弱环节,提出了地下结构在地震作用下的变形模式,得出了以下结论:顶板大开洞但结构布置规则、对称、质量及刚度均匀分布,且下部采用箱涵结构的深层结构,结构受力及传力体系明确,整体抗震性能较好,地下1~2层为框架结构,抗侧刚度显著弱于箱涵结构,变形较大,需增强框架柱延性,顶板大开洞结构边梁是结构薄弱环节,在地震作用下内力显著增大,结构设计中应采取加强措施以保证结构安全。

摘要：深层超高温致密碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、闭合应力高以及非均质性强的特点,常规酸压工艺有效作用距离短、裂缝导流能力下降快,压后产量差异大、措施有效性差等诸多难题。通过室内岩心实验和软件模拟,开展储层地质特征分析、缝网可行性评价、酸压方案优化设计等研究,分析天然裂缝、岩石力学特征、矿物组成、脆性指数以及水平应力差等因素,评价复杂“缝网”形成条件,最终形成了大排量滑溜水造缝、大规模清洁酸扩缝、加砂支撑保持长期裂缝导流能力的缝网酸压技术;同时,以“最大化改造体积”为目标,模拟优化施工排量、用液强度、用酸强度、支撑剂用量等参数。该技术在杨税务潜山应用3口井,平均日产气24.3×104 m 3,日产油39.49 m 3,实现深层潜山气藏“少井高产”高效开发,对深层超高温气藏的效益开发具有技术指导意义。

摘要：在高温条件下,聚丙烯酰胺类降滤失剂分子易发生降解,导致降滤失效果大幅下降。为此,通过超支化单体季戊四醇三烯丙基醚(APE)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)共聚合成了一种耐高温的超支化聚合物降滤失剂JHPAS,以JHPAS为基础配制了一种新型的无黏土水基钻井液,分析其降滤失机理,评价其在高温、高盐条件下的流变性能和降滤失性能。结果表明:JHPAS具有很好的热稳定性,在水溶液中可形成网络结构,在无黏土水基钻井液中吸附于超细CaCO 3表面形成致密滤饼,并堵塞滤饼上的孔隙,进一步降低钻井液滤失量;构筑的无黏土水基钻井液在200℃老化16 h、饱和氯化钠盐水的条件下仍具有稳定的流变性和良好的降滤失性能,API滤失量和高温高压滤失量分别为5.5 mL和7.6 mL。研究成果有助于推动超支化聚合物在深层、超深层油藏钻井液中的研究与应用。

摘要：固井水泥石质量是影响油气井生产和使用寿命的重要因素,而深井、超深井的高温高压环境严重影响着水泥环的长期稳定性和安全性,是导致固井水泥环完整性失效的主要原因之一。为此,设计出一套180℃、120 MPa循环温压条件下,稠化时间440 min可调,流变、沉降稳定性及失水性能均满足超深井需求的固井水泥浆体系,并使用单轴压缩、X射线衍射、压汞、扫描电镜等测试手段分析了200℃与260℃养护温度下水泥石物理力学性能的长期变化规律及其控制机制。研究结果表明:(1)在高温200℃养护条件下,富含硅砂的固井水泥中早期会形成较多C-S-H凝胶类无定形水化产物,为水泥石带来优异的物理力学性能,但这种无定形产物在高温高压养护条件下的晶体化转变及其自身内部结构的粗化可导致水泥石宏观强度长期持续衰退;(2)在高温260℃养护条件下,加砂固井水泥水化产物主要为稳定的晶体型,虽然此温度下水泥石初始强度较低,渗透率较高,但2~90 d内强度变化在误差范围之内,长期性能较为稳定。结论认为,超深井工况下,水泥石中大量C-S-H凝胶的形成有助于提升其短期强度,但不利于其长期强度稳定,该认识对于新型抗高温固井水泥体系研发具有重要指导意义。

摘要：为打破国外公司的技术垄断、解决国内深层长水平段页岩气井第一段储层改造面临的技术难题,在明确应用环境及施工要求的基础上,开展了结构设计、室内试验与评价、配套固井工艺研究,研制出了一种能够满足高温、高压固井及大排量压裂施工要求的趾端压裂滑套,并在四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区内的长宁H7-5井开展了现场试验。结果表明:(1)自主研发的趾端压裂滑套通过井口打压的方式打开,形成第一段压裂或泵送通道,可替代连续油管第一段射孔作业;(2)趾端压裂滑套采用内表面特殊涂层设计、内滑套上行开启结构以及压裂喷砂孔暂堵设计,可提高滑套在固井环境中的适应能力、降低固井水泥对滑套正常开启的影响;(3)趾端压裂滑套采用破裂盘破裂开启滑套的方式,可提高滑套的开启精度,保证在高温、高压条件下工具能够精确开启。结论认为,所研制的趾端压裂滑套现场工艺操作简单,工具性能稳定、可靠,开启精度高,各项指标均达到了页岩气水平井固井、压裂设计和施工的要求,提高了施工作业的效率,降低了作业的风险和成本,在深层长水平段页岩气井第一段储层改造中具有较好的推广应用前景,对于深层页岩气藏实现效益开发具有重要的现实意义。

摘要：为了实现深层缝洞型碳酸盐岩凝析气藏的规模、高效开发,以塔里木盆地塔中Ⅰ号气田为例,结合该气田的勘探开发实践,针对该类气藏开发面临的难点问题,总结梳理了以缝洞型储层精细描述、井位优化部署为核心的勘探开发专项技术。研究结果表明:(1)缝洞型储集体的空间展布不规则,储层非均质性强且埋藏深导致对储层的精细描述难度大,并且随着凝析气藏开发的持续进行,储层中流体会发生反凝析现象,由于缝洞型储层储集空间类型的复杂性导致凝析油的赋存状态描述难,上述两方面原因的叠加影响使得该类气藏井位优化部署难度大;(2)所形成的以“两宽一高”为核心的三维地震采集技术,使获得的地震资料信噪比、分辨率及成像精度皆得到了大幅度的提高,可以识别出常规地震采集技术无法识别的小规模储层;(3)以地震数据为核心的缝洞体雕刻技术可以展示出缝洞在空间上的分布特征及发育情况,实现了单个缝洞体—缝洞单元—缝洞带的系统性研究,为缝洞型气藏的储量计算和井位部署打下了基础;(4)以成像测井为核心的缝洞体、流体识别技术,可以精准识别深层碳酸盐岩井旁缝洞体与流体,解释结果符合率达到87%;(5)以水平井型为核心的井位优化部署技术可以提高储层钻遇率和钻井成功率,同时,将水平井轨迹部署在缝洞储集体的中下部,可以大幅度提升油气的一次采收率;(6)以地质力学为核心的井轨迹优化设计技术,可以实现水平井的顺利钻进和入靶。结论认为,所取得的研究成果为塔中Ⅰ号气田的高效开发提供了有力的支撑,可以为深层缝洞型碳酸盐岩凝析气藏的开发提供借鉴。

摘要：完井工程是石油天然气勘探开发工程中的重要环节,是衔接钻井和采输石油天然气工程而又相对独立的工程。川西深层(三叠系须家河组)下步勘探开发的要点,以及近几年完成的9口井在完井工艺技术方面均存在一定问题,直接影响了川西深层气藏的储层评价和开采。为此,文章参阅国际国内完井工艺技术发展状况,较系统地收集了川西近几年完钻井的资料,结合川西深层钻探实际进行了认真分析,认为川西深层不确定因素较多、油气水关系复杂,选择合理的完井技术显得更重要,并认为川西深层不宜采取先期裸眼衬管完井方式,建议川西深层钻井应优化井身结构设计,宜采用后期(尾管悬挂固井)射孔完井方式,应考虑对149.2mm小井眼采取随钻扩孔措施,提高固井质量,以实现后期分层射孔测试和储层改善,获得较好的油气成果。