摘要：为适应数控制造面临的产品多样化、生产效率高效化等要求,基于生产加工经验,提出一种适用于油/套管加工的三种刀具组合的复合刀具,系统阐述了其结构设计和工作原理,并针对关键特征开展分析研究。结果表明,本文所设计的复合刀具结构合理,可有效减少换刀次数,节省换刀时间,提高加工效率及加工精度。

摘要：对比、借鉴美国页岩油开发钻井技术、压裂技术、井网部署模式迭代历程及成效,围绕济阳陆相断陷湖盆页岩油地质特点和开发难点,通过开发技术、钻井技术和压裂技术的创新、迭代,初步形成了适合陆相断陷湖盆页岩油地质特征的开发技术体系,支撑了页岩油产量快速增长,降低了开发投资成本。通过与美国页岩油开发技术对比,提出了陆相断陷湖盆页岩油开发技术迭代的发展方向:持续强化整体立体开发,提高工程技术精细程度,完善工程技术指标体系,加快工程装备智能优化,探索应用复杂结构井,形成从设计到实施的全流程一体化质量管理体系,不断创新陆相断陷湖盆页岩油开发理念与技术,推动实现陆相断陷湖盆页岩油规模效益开发和高质量发展。

摘要：超深层是中国石化油气勘探开发的重要增储上产领域。针对超深层勘探开发需求和高温高压及复杂地质环境带来的工程挑战,中国石化持续开展关键技术攻关,在钻完井基础理论和方法、钻完井装备、高温井筒工作液、耐高温井下工具仪器和完井测试等方面取得关键技术进展,保障了120口超8 000 m油气井的安全钻探,钻深能力突破9 000 m,助推塔里木盆地顺北大型超深油气田建设、四川盆地海相特深层油气勘探开发突破,为保障超深层油气勘探开发提供了有力的工程技术支撑。随着油气勘探开发不断向更深层推进,技术升级转型需求日益迫切,需进一步夯实理论研究基础,突破耐高温关键工具仪器和井筒工作液,加快推进钻完井工程技术向数智化转型,为保障深层、超深层油气高效勘探开发和加快技术升级转型提供工程技术支撑。

摘要：深部“高地应力、高温度、高地层压力”的赋存条件,使储层呈现脆性-延性-应变硬化的塑性特征。针对深部塑性储层的水力压裂改造,存在人工裂缝起裂、延伸压力高的挑战。本文通过开展实时高温高围压的储层岩石三轴压缩实验,明确了储层岩石的塑性破坏特征。建立了深部储层岩石的塑性硬化本构模型,推导了井周的弹塑性应力场分布。结合断裂力学理论,建立了考虑井周塑性区的射孔尖端应力强度因子计算模型,并提出相应的迭代求解方法。采用模型预测室内实验与新疆某油田实际条件下的水力压裂裂缝起裂压力,模型预测结果与实测结果对比表明,考虑弹塑性井周应力场的破裂压力预测值比实际压裂预测值高,储层塑性特征不利于水力裂缝的起裂。模型预测值与油田实测结果的误差为6.6%,验证了模型的可靠性。考虑弹塑性井周的破裂压力预测模型可保证压裂设计的安全性,为深部储层的压裂方案设计提供有效指导。

摘要：现阶段国内大量应用的油基钻井液体系油水比居高不下,且由于部分处理剂性能欠佳导致在钻井液体系中用量过大,两者叠加为降低油基钻井液体系综合成本带来极大困难。为此,提出了低油水比油基钻井液体系设计思路,并以此为指导研选了油基钻井液体系关键处理剂,通过配伍性实验构建了低油水比油基钻井液体系配方,并开展了现场应用。以保障在良好的乳化稳定性、流变性和较强的随钻封堵性基础上有效降低油水比为整体思路,研制了多活性点新型乳化剂,增加了分子内活性吸附基团的数量,在低油水比的情况下表现出良好的乳化稳定性和流变性;优选了具有良好增黏提切效果且可降低滤失量的有机土、具有良好降滤失效果的降滤失剂、具有改善流变性且提高乳化稳定性的流型调节剂,以3种处理剂为核心构建了低油水比油基钻井液体系;该体系在70/30的油水比条件下老化前后破乳电压>1000 V,在60/40的油水比条件下老化前后破乳电压>500 V,动塑比均>0.40,具有良好的乳化稳定性和流变性;低油水比油基钻井液体系在12口页岩水平井开展了现场应用,钻井液体系性能稳定、井眼净化效果良好,且乳化稳定性可控,大幅节约了基础油的用量,显著降低了油基钻井液体系的成本。

摘要：水下释放胶塞是深水套管固井必备工具,为了实现该工具的自主研发,文中研究了水下释放胶塞系统的工作原理和结构设计,并介绍了国产水下释放胶塞系统的创新点及现场应用情况,为其他工具国产化研发提供经验。

摘要：超深层海相碳酸盐岩储层油气资源丰富,是我国油气“增储上产”的重要领域。超深层油气储层受高应力和高温共同影响,此时岩石的力学特性发生明显变化,这增大了破岩难度,增加钻井事故概率,制约着超深层油气资源勘探进程与效益开发。本文采用三轴压缩试验和工业CT扫描重构相结合的手段对超深层海相碳酸盐岩储层岩石进行了不同围压下的力学试验,并对试验后试样的细观破裂形态进行了重构研究。研究表明,围压对岩石的强度、变形特性以及破裂特征有重要的影响;随着围压的增大,岩石的峰值强度、弹性模量、峰值应变以及残余强度均增大;单轴条件下岩石主要以轴向劈裂为主,随着围压的增大,逐渐转为剪切破坏;单轴压缩条件下岩石的裂缝数量、裂缝体积以及平均裂缝宽度均高于三轴压缩条件下,表明围压的存在抑制了裂缝的扩展。研究成果对于深层油气资源勘探开发具有重要意义。

摘要：针对大温差长裸眼固井施工中,高温高压下缓凝剂加量敏感或者失效,水泥浆稠化时间缩短或不规律;施工结束后,长封固段顶部强度缓凝会导致气窜和密封完整性失效的现状。通过正交实验优化实验方案,合成耐高温有机缓凝剂,再采取有机-无机杂化的方式匹配适合的无机增强材料,利用无机和有机杂化的方法,设计层状结构,使有机材料能插层或者键合到无机材料表面。在油井水泥浆经历的低温-高温-低温过程中,随无机材料层间距的变化,低温时无机材料起增强主导作用,高温时有机材料起缓凝主导作用。优选了层状石墨烯类和双电子层水滑石类2种无机增强材料,根据无机材料本身的特点研制2种新型油井水泥缓凝剂,其中层状石墨烯类缓凝剂适应性强,耐温能力达150℃,110℃大温差条件下72 h强度大于7 MPa;双电子层水滑石类缓凝剂耐温能力也达150℃,加入该类缓凝剂的水泥浆流变性能易于调节,水化初期强度发展较快,但后期增强能力不如层状石墨烯类缓凝剂。上述缓凝剂室内制备工艺简单,原料易得,具有广阔的推广应用前景。

摘要：油气井在钻井过程中容易出现地层漏失,尤其是含有流动地层水地层的漏失问题,存在漏速高、漏失量大,常用堵漏方法效果差、成功率低的问题。针对含流动水地层恶性漏失的封堵难题,研制了膨润土水泥浆体系,通过增加堵漏水泥浆中膨润土的含量,来提高堵漏水泥浆的黏度,提升其抗冲稀性。对膨润土水泥浆流变性、抗压强度和流动性能进行考察。结果表明,在保证抗压强度满足现场要求的前提下,建议膨润土加量为2.0%~2.5%,膨润土堵漏水泥浆体系在初凝前静止10 min后流动度明显降低,处于高稠状态。针对膨润土堵漏水泥浆的性能,设计了脉冲间隔推挤水泥浆堵漏工艺,通过调控推挤排量和间隔时间,使高稠态膨润土水泥浆被推挤入漏层,接近初凝时间时推挤水泥浆到位,该工艺能够使膨润土水泥浆滞留于漏失通道并凝固,提高堵漏成功率。华北某井现场应用结果表明,使用膨润土水泥浆配合脉冲间隔推挤工艺,可一次性解决含流动水恶性漏层的封堵难题,该技术现场施工简单,成功率高,成本低。

摘要：底封拖动分段压裂工具作为“三低”油气藏开发及低品位油气资源效益挖潜的一种利器,目前在国内油田大量推广应用取得了一定效果。但工具在长水平段中的作业性能难以满足油公司降本增效的需求。因此文章开展高性能底封拖动分段压裂工具研究,采用有限元模拟分析方法结合加工实际对喷嘴孔道参数、封隔器胶筒结构参数及卡瓦合金齿设计参数进行优化设计,数值计算结果表明喷嘴孔道长径比l/d,扩散角θ_(1),收缩角α_(1)在最优设计参数时喷嘴射流效果最佳。坐封胶筒采用“M”形结构,内外壁应力集中处设计应力释放槽,胶筒坐封时内部应力及管壁接触应力改善明显。锚定单元轴向承压70 MPa时卡瓦硬质合金齿的嵌入倾角α<27°,突出高度h<1.5 mm时套管径向形变最小。室内测试及现场应用结果表明,优化改进后的喷砂射孔器过砂能力10 m^(3)以上,封隔器胶筒反复坐封解封10次封隔压差70 MPa,作业管柱具备一趟管柱压裂10段以上的作业能力,能很好满足现场应用需求。