摘要：水力压裂是目前最为常用、有效的储层增产措施.为了更好地进行压裂优化设计,提高储层改造效果,需要开展水力压裂裂缝起裂和扩展机理研究.裂缝性储层发育大量天然裂缝,具有强均质性,导致该类储层水力裂缝起裂与延伸规律复杂,具有强不确定性.因此,该文针对裂缝性地层起裂机制,基于张性起裂准则,考虑天然裂缝数量、产状及射孔工程参数,建立裂缝性储层起裂压力预测模型.分析结果表明:天然裂缝面存在,易导致水力裂缝沿裂缝面起裂,从而降低起裂压力.尤其随裂缝数量增加,起裂压力下降趋势更为明显.同时,起裂压力分布受工程参数控制,在高方位角和低井斜角条件下,起裂压力较大.研究成果对裂缝性储层压裂作业具有一定理论指导意义.

摘要：水平井分段分簇压裂时的簇间距大小对页岩气藏的压裂改造效果具有重要影响,过小的簇间距设计将导致分簇主裂缝之间的改造区重叠,降低压裂改造效率;而过大的簇间距设计则会在主裂缝之间产生未改造区,影响储层的动用程度。目前的簇间距优化设计主要基于静态模式下进行且以储层潜在改造区为目标,没有发展与实际压裂过程相吻合并以动态储层改造体积(SRV)为目标的簇间距设计方法。为此,考虑裂缝扩展、压裂液滤失和应力干扰相互耦合的作用机制,建立了分簇裂缝扩展下的动态SRV计算模型,以最优SRV为体积压裂设计的目标,对簇间距进行优化设计。在四川盆地涪陵地区焦石坝页岩气田开展了簇间距优化实例应用,验证了所建立方法的可靠性,分析了影响最优簇间距的关键地质工程参数,并针对该气田南、北不同区块不同地质特征,分别绘制了最优簇间距设计参考图版。结论认为,所建立的簇间距优化设计方法对改善目前分簇射孔的盲目性、指导页岩气藏体积压裂优化设计具有重要的作用和意义。

摘要：研究了一种低密度(1.30 g/cm^3)可固化防漏工作液,用于解决低压易漏失井段在固井时,因地层承压能力低、易漏失、窜槽,导致固井质量不高的问题。通过在优质的隔离液中加入一种具有固化性能的材料(2.60~2.90 g/cm^3)替代常规的加重剂,配制一种低密度可固化工作液。该工作液能有效平衡地层压力并在环空中固化,从而对易漏地层起到防漏效果、提高固井质量。重点分析了该体系的固化后试样强度及水化机理,研究发现:工作液固化强度发展的实质是OH^-对固化剂玻璃体结构的破坏;通过对配方的调节能实现从30~90℃固化试样都具备一定的抗压强度。该体系的研发对于防漏工作液的设计提供了一种新的思路,同时还可以运用于钻井工程中堵漏,提高地层的承压能力。

摘要：空气锤钻井具有转速低、钻压小、控制井斜容易、提高机械钻速、减少钻井时间和成本等优点,因而在国内外各个领域受到广泛的重视和应用。但是研制大直径、高性能空气锤仍然是目前的难题,空气锤活塞和钻头在撞击过程中产生极高应力,严重制约了空气锤尺寸的设计,导致构件寿命大大降低。根据应力波传播理论及赫兹非线性撞击理论,应用差分原理对空气锤整个撞击过程、撞击过程中活塞和钻头受力进行了模拟研究,并编制了空气锤撞击应力波的模拟程序;应用此程序就活塞中截面位置变化对其性能的影响进行了研究。通过实例分析,得出空气锤活塞中截面位置对活塞受力影响较大,对整个凿入效率影响不大的认识。

摘要：量化井喷失控井喷流、燃烧火体及其响应域速度、压力、温度场分布规律对失控着火处理方案分析、处理设计及处理作业都具有重大意义。文章分析了失控井天然气喷流录相,并根据自由紊动扩散射流理论分析了失控着火天然气喷流及燃烧火体的力学行为。结果认为:喷流速度大于火焰燃烧速度段为轴对称(圆形)自由紊动射流,燃烧火体段是由于紊动射流的脉动而卷入环境空气与喷流(燃料)混合燃烧的;当未着火段接近井口时可被视为紊动扩散燃烧火焰,而当未着火段远离井口时则可被视为紊流部分预混燃烧火焰。在建立了失控井天然气喷流及燃烧火体物理模型后,可进而建立相应的数学模型以定量描述喷流、燃烧火体及其响应域的动力学参数。

摘要：我国的海洋天然气水合物(以下简称水合物)资源主要分布在沿海大陆架水深介于300~3 000 m的深水区,具有弱胶结、非成岩的特征,为了测试和研究该类型水合物必须原位、大量、快速制备样品,而目前常用的搅拌法、喷淋法、鼓泡法等制备技术却存在着生成速度慢、储气密度低等问题。为此,自主设计、研制了1 062 L非成岩水合物快速制备釜,针对我国南海非成岩水合物的物性特征,开展了搅拌法、鼓泡法、喷淋法单一制备方法及“三合一”法(上述3种方法相结合)水合物制备实验,测试了实验过程中温度、压力、电阻率及反应时间等数据,分析比较了几种不同制备方法的水合物生成情况与制备效率。实验结果表明:①搅拌法、鼓泡法、喷淋法制备水合物过程中,生成的水合物均缓慢增加并逐渐铺满整个液面;②搅拌法制备过程中可以观测到明显的诱导期,而喷淋法、鼓泡法及“三合一”法却无明显的诱导期;③单一制备方法及“三合一”法制备水合物过程中,电阻率均随反应时间的增加而增加,其变化趋势亦与水合物制备速率基本一致;④“三合一”法的制备周期明显短于单一制备方法(搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一方法的制备时间分别约为“三合一”法的5.14倍、3.59倍、3.16倍)。结论认为,所研制的1 062 L水合物快速制备釜能够实现海洋非成岩水合物样品的原位、快速制备;较之于单一制备方法,“三合一”法大大提高了水合物的制备效率。

摘要：基于物理法进行随钻防漏堵漏,其技术核心是利用侧向射流的水力能量在漏失层快速形成薄而高强度的"人造井壁"。钻遇漏层时,部分流体从专门设计的井下工具中喷出,直接射向井壁,给新形成的井壁一个合适有效的作用力,将混入钻井液中的堵漏材料推进漏失层岩石的孔、洞和裂缝,在漏失层井壁迅速形成一层致密的、可以承受一定压差的滤饼屏蔽环,从而增大井壁的承压能力或钻井液密度窗口,达到随钻防漏堵漏目的。由于环空响应段的侧向射流与上返流体具有一定的干扰,采用流体力学软件(CFD)对环空响应段的流体流动特性进行分析,弄清了上返流体对侧向射流的干扰。模拟结果表明,在现有应用的环空返速下,对侧向射流干扰很弱,基本没有影响。

摘要：水驱气相对渗透率曲线在带边、底状气藏开发动态分析和数据模拟中是一项不可缺少的参数资料,该曲线通常用气藏的真实岩心在实验室中用稳定法测试而获得,比较费时。为此,根据地下水动力学原理推导了利用实验测定数据计算水驱气相对渗透率的公式,并设计了一套回压装置进行非稳态水驱气相对渗透率测这的新方法,用某气藏的真实岩心在该装置上进行水驱气相渗透率曲线的测定,其结果和用稳定法测定的结果比较吻合,证明了所建立的非稳定法测试装置和计算公式是可行的,突破了水驱气相对渗透率曲线只能用稳定法的传统方法,使气水相对渗透率的测定具有快速、准确的特点。

摘要：页岩储层富含有机质、黄铁矿等还原性组分,因而氧化溶蚀致裂是极具潜力成为一种新的页岩油气层增产改造技术。以往研究侧重于页岩氧化后孔隙结构及传质能力的变化,但对页岩氧化过程水溶液性质变化关注不多,而水溶液性质又与压裂液返排、黏土水化作用、水相圈闭损害缓解等密切相关。选取四川盆地龙马溪组富有机质页岩粉体样品,实验测试了页岩粉体样品与蒸馏水、不同浓度氧化液浸泡过程水溶液离子组成、pH、电导率和浊度等参数,精细描述了页岩氧化反应过程。实验结果表明,页岩氧化液浸泡时溶液中Fe^(3+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)等离子的浓度大幅度增加、pH降低、电导率和浊度增加。分析认为,氧化液选择性溶解页岩中黄铁矿、有机质等还原性组分和(铁)白云石、方解石等碳酸盐矿物,释放出离子;或将矿物集合体分散成粒径更小的微粒,从微观层面上"破碎"页岩中部分矿物,形成溶蚀孔和微裂缝,有利于提高页岩渗透率;宜合理调控入井氧化液浓度和氧化处理时间,优化设计处理工艺;页岩氧化改造后的返排液处理,可沿用现行的页岩压裂返排液处理方法和工艺。

摘要：泡沫排水采气方法是一种经济性高、效率高、施工方便的排水采气方法,在油气田得到了广泛的应用。气井泡沫排液所使用的泡排剂直接影响到排液的效率,针对大量的泡排剂不能同时适合高温、高矿化度和高凝析油气水井的情况,结合有水气藏的开发特点,根据表面活性剂理论和起泡性、稳泡性理论,在实验的基础上采用正交设计实验方法研制了一种新型泡沫排水剂———LH。采用Ross-Miles法和搅拌法对泡排剂LH进行泡沫静态性能研究,利用现场取得的凝析油和地层水对新型泡排剂LH的起泡能力、抗矿化度能力、抗凝析油能力及其抗高温能力进行了系统的分析和研究。并在同等实验的条件下与其他泡排剂进行比较,实验结果表明,泡排剂LH是一种起泡性能好、泡沫稳定性优良、抗高温、抗高矿化度、抗高凝析油的泡排剂。