摘要：射孔是油气开采过程中的重要一环,射孔间距是影响射流成型效果和穿深的主要参数之一,相邻两射孔弹之间会产生弹间干扰,进而影响射流质量和穿深。为探究弹间距对弹间干扰的影响规律,利用LS-DYNA软件,结合ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)算法进行算子分离,实现了单元边界的质量、内能和动量的穿透,并以某油田井下射孔为例,建立了射孔弹—射孔枪—套管—水泥环三维模型,分析了弹间干扰对射流成型和射孔穿深的影响规律。研究结果表明:①弹间干扰降低了射孔弹总能量转化为射流能量的效率:弹间距为5.0 mm时,临近射孔弹射流能量转化率减少0.31%,射流轴向速度减小39 m/s,径向速度增大20 m/s;弹间距为3.5 mm时,临近射孔弹射流能量转化率减少2.21%,射流轴向速度减小130 m/s,径向速度增大111 m/s。②弹间干扰减小了对穿深有效的轴向速度,增加了无效的径向速度,径向速度的增大影响射流质量,使得射流趋向发散,降低射孔穿深。③数值模拟结果揭示,随着相位角的减小,射流线之间的距离减小,弹间干扰加强,有效能量转化降低,射孔穿深降低。结论认为,该规律认识给出了弹间干扰对射流成型和射孔穿深的量化影响,可为合理优化射孔孔密和提高射孔弹穿深提供理论依据。

摘要：超深油气藏的不断开发采收率与油气井的完井设计紧密相关。然而,由于钻井装备的限制、高压盐水层的存在、地层易垮塌和易漏失等开发特性以及经济评价因素的考量,超深油气井的完井方式多样(如裸眼完井、不超过ϕ127 mm小尺寸油层套管完井等);生产管柱穿越射孔顶界乃至射孔底界的设计;多选用永久型封隔器等,这些都可能增加生产作业的难度、延长作业时间和提高作业成本,并影响开井率和最终采收率。选取两个已投入开发的超深油气藏区块作为案例,分析发现砂或泥砂埋积是导致开井率低下的重要原因,进而对采收率产生不利影响。研究提出超深井完井的研究与设计应预设出砂或泥砂埋积的情景,旨在延长砂或泥砂埋积的时间,以便为后续作业创造有利条件,最终目标是提高采收率。为此,研究从完井方式、油层套管尺寸、完井管柱配置、封隔器类型选择以及沉砂口袋设计等5个关键方面进行了深入的科学研究与优化设计。在此基础上,进一步对钻完井投资、钻完井周期及经济评价指标进行了综合测算。若经济评价指标未达预期,则通过提升单井产量来解决建井质量提升与经济评价之间的潜在矛盾。

摘要：对于高压气井,在采气过程中环空带压现象非常普遍。环空压力过高可能导致潜在的安全生产事故;若环空压力过小,则井口处油套压差过大,安全系数过低,油管长期疲劳生产,也易发生事故。因此,针对高压气井,有必要给出环空压力安全范围,以指导安全生产。为此,借助ARP RP90海上油气井环空套压管理和NORSOK D-010油气井钻井与作业时的完整性等2个公认的国际技术标准,将带压环空进行了分类:油管—生产套管环间、生产套管—技术套管环间、两层套管环间,然后用承压构件的强度、水泥环及保护液注柱压力对气井环空的安全性能进行综合评价,给出了适合塔里木油田的高压气井环空最大、最小压力许可值的确定方法,用以指导高压气井的方案设计和安全生产。该方法已经在该油田展开现场应用,对于高压气井的环空压力安全管理具有重要意义。

摘要：根据地层性质合理选择或设计PDC钻头可以显著提高钻井效率。为指导PDC钻头合理选型及个性化设计,选取21只试验钻头,在6种不同可钻性级别的岩石上进行钻进试验,研究了在钻进不同可钻性级别的岩石中切削齿尺寸、后倾角、布齿密度的合理取值问题。结果表明:(1)当岩石可钻性级别小于Ⅲ时,破岩效率随切削齿尺寸的增大而增大;(2)当岩石可钻性级别大于Ⅲ时,16 mm切削齿的破岩效率最高;(3)切削齿尺寸对破岩效率产生不同影响规律的岩石可钻性级值分界点为3.11;(4)在6种不同可钻性级别的岩石中,随切削齿后倾角增大,破岩效率均呈线性规律降低,但随着岩石可钻性级别的增大,后倾角对破岩效率的影响程度降低;(5)在不同可钻性级别的岩石中,随着布齿密度增大,破岩效率均呈幂函数规律降低。该研究成果为按岩石可钻性级别合理选择PDC钻头提供了依据。

摘要：针对国内各个油田共同面临的井筒结蜡和现有化学防蜡存在诸多不足的问题,引入一种可在水力压裂时伴随支撑剂一起进入人造裂缝的新型固体颗粒防蜡剂PI-400,并结合塔里木油田某区块储层高温高压的特征,自主设计了高温高压循环驱替装置,研究了PI-400在压裂液中的悬浮性、对加砂裂缝导流能力的影响及在高温、高压、不同流速下的动态防蜡效果。研究结果表明:PI-400可均匀分散、悬浮在压裂液中,分散性和悬浮性很好;当闭合压力≤45 MPa时,添加2%(相对于支撑剂的量而言)PI-400后,加砂裂缝导流能力的下降率≤8.4%,PI-400对加砂裂缝导流能力影响较小;PI-400对该区块原油的防蜡效果良好。在120℃、40 MPa下,原油与PI-400分别在2、5和10 mL/min的排量下接触12 min后,原油的凝固点从25℃分别下降到12℃、11℃和8.5℃。本文不仅为塔里木油田某区块开展固体颗粒防蜡剂防蜡试验提供有效的数据支撑,而且可为国内其他油田的化学防蜡剂和化学防蜡工艺优选提供新的思路。

摘要：在海底浅部地层导管段和表层套管段的深水钻井过程中,裸露在海水中的送入管柱承受各种复杂载荷,有失效的风险。基于Euler-Bernoulli梁理论,建立无隔水管环境下送入管柱的准静态载荷计算模型,应用加权余量法进行求解,分析海洋环境载荷、钻井船偏移运动及底部套管柱重力等因素对送入管柱受力、变形和强度安全的影响。结果表明:海流载荷对管柱横向变形作用显著,波浪载荷对管柱顶部弯矩有较大影响;底部套管柱重力是影响送入管柱强度设计的关键因素;在不同作业阶段,钻井船适当的负向偏移有助于导管垂直安装,而钻井船适当的正向偏移能有效减小管柱顶部弯矩;由于弯曲正应力造成Mises应力在管柱顶部和底部出现突增,可基于轴向复合应力进行送入管柱的强度设计,并给出了管柱结构优化方案。

摘要：为解决塔里木油田高温高压气井清洁完井及砂埋井快速修井的问题,研发了一种可酸溶形成生产通道的可溶筛管,可实现充分替液,达到清洁完井的目标。同时,可溶筛管与封隔器下部管柱使用销钉连接,在修井作业中,可实现分段打捞,减少作业量,降低作业周期,降低作业风险,提高修井效率,从而减小修井作业对储层的伤害。对可溶筛管进行了室内评价,该筛管使用的可酸溶材料在温度达110℃时,所有厚度试样均全部溶解,物理性能也可以满足抗内压35 MPa,持续稳压15 min的密封设计要求,在650 kN抗拉载荷实验中筛管无变形,满足现场施工要求。在现场应用的井中,产能恢复率平均达211.0%,远高于以往的78.1%,实现了低成本清洁完井及后期安全修井作业,该技术的应用前景良好。

摘要：深层高压气井由于恶劣的井况和工况条件造成钻井转试油井存在大量潜在风险,前期由于对这些风险的认识不足,在试油设计和施工过程中未采取有效措施,导致多口深层高压气井试油过程中发生油管柱失效、套管变形等事故而造成作业失败甚至井报废。针对深层高压气井试油作业过程中的安全风险,以典型深层高压气井钻井转试油阶段的井屏障分析为基础,针对地层、井筒和井口三个井屏障组成单元开展完整性状况分析,形成了一套深层高压气井试油前的井完整性评价方法,通过对钻井资料、钻井事故异常情况、井现状等的深入评估,识别井潜在风险。并针对一口深层高压气井为例开展试油前的井完整性评价,井完整性评价得出实例井完整性状况较好,各井屏障部件均按照设计要求建立,后续设计和施工以生产套管评价后的剩余强度为基础。为深层高压气井完整性设计和控制提供了有力的技术支撑。

摘要：轮南、桑解油田部分储层原油沥青质含量高,生产过程中沥青质析出,造成井筒举升困难及地面集输管线超压,导致油井无法正常生产。为了解决上述问题,通过室内研究与现场试验,研发了一种耐高温、抗高矿化度的水溶性稠油降黏剂JN-1,并设计了3种针对不同油井管柱、原油物性特征的药剂加注工艺。该稠油化学降黏工艺解决了高温、高矿化度条件下高沥青质含量原油的井筒举升及地面集输困难的问题,实现了油井连续生产,现场应用14井次,累计增油16037t,累计增气257×10^(4)m^(3)。稠油化学降黏新工艺的现场应用效果明显,使高沥青质含量的稠油井实现高效连续生产。

摘要：英买4-2X井为塔里木油田火成岩首口加砂压裂改造井,井斜大,储层埋藏超深(大于5 600 m),属于中孔特低渗储层,具有中孔细喉型结构,高角度天然裂缝发育,加砂压裂施工难度和风险高。结合储层特点,优选低伤害0. 3%瓜胶压裂体系,采用前置酸降破处理,适当提高前置液比例,采用多级支撑剂段塞打磨技术等措施,成功对英买4-2X大斜度井实施了加砂压裂改造。施工挤入地层液体559 m^3,最高排量4. 2 m^3/min,施工压力88～93 MPa (接近管柱安全极限),挤入地层砂量22. 2 m^3。压后气举求产,日产油4. 52 m^3,日产水23. 83 m^3,为低产油水同层。但由于采用常规压裂施工井口和81. 28 mm管柱,施工排量受限,砂堵风险较大,加砂量未达到设计要求。建议该区块后期单井压裂施工设计时考虑采用较大尺寸施工管柱,为压裂施工提供合适的压力空间,提高改造效果。