摘要：采用稠度差值法建立水泥浆触变稠度与六速黏度计读数的关系,进而建立水泥浆触变稠度与水泥浆黏度的关系,并利用Landmark软件模拟分析不同触变稠度水泥浆地面泵压及泵注过程中当量密度(ECD),分析在其他参数不变的条件下稠度对压稳不压漏安全可泵注性能的影响,然后利用落球法测黏度原理,分析不同水泥浆触变稠度(黏度)防气窜能力,提出一种综合可泵性及防气窜能力的水泥浆触变稠度设计方法。结果表明:以某油田高压气井为例,当水泥浆触变稠度为35 Bc时,井底ECD达到地层破裂压力当量密度的临界值;当水泥浆触变稠度为31 Bc时,对直径为1000μm的气泡施加的运移阻力近169 Pa,具有明显的防气体运移能力。

摘要：顺北油田超深油气资源主要存储于碳酸盐岩缝洞中,水平井压裂开发时,井筒方位往往不是最小地应力方向,压裂裂缝容易发生转向,使得储集体沟通效果不理想.为提升压裂裂缝的沟通效果,采用基于离散格点理论和合成岩体技术的数值模拟方法,建立碳酸盐岩储层模型、单溶洞体模型和多缝-洞体模型,系统研究井筒方位角、地质参数(水平应力差和溶洞体孔压)和施工参数(排量和黏度)等因素对裂缝扩展路径及溶洞沟通效果的影响.研究结果表明,偏转半径随井筒方位角、排量和黏度的增大而增大,当排量大于2.88 m^(3)/min时,裂缝转向半径保持稳定;溶洞体孔压越小,溶洞体对水力裂缝扩展的排斥效果越明显;水平地应力差值越大,溶洞体对水力裂缝扩展的影响效果越小,当达到30 MPa时,地应力差完全主导裂缝的扩展;多缝-洞体储层中,随着井筒方位角、排量与黏度增加,裂缝横向沟通距离增加.井筒方位角大于30°或排量超过9 m^(3)/min时对横向沟通距离的增幅减缓;随着施工液量增加,裂缝垂向延伸距离和最大缝长增加;天然裂缝密度增加,裂缝的垂向沟通距离逐渐减少.研究成果可为碳酸盐岩储层酸化压裂方案设计提供理论指导.

摘要：在油田开发过程中,原油与水极易形成乳状液,增大了原油处理难度,而原油组成尤其是原油中石蜡的析出对乳状液稳定性的影响显著。从油相组成影响相态变化进而改变乳状液稳定性的独特角度出发,通过乳状液稳定性测试、油水界面特性测试、析蜡特性测试、沥青质分散稳定性测试、显微观察等方法开展系统研究。研究发现,随着油相中液体石蜡含量的增大,蜡晶的形貌从细小颗粒变为较大的团聚蜡晶,沥青质的分散稳定性也随之下降。测量温度显著影响乳状液稳定性:测量温度为30℃时,增大液体石蜡含量可以降低界面张力、提高扩张模量,这有助于液滴保持分散,在一定程度上提高乳状液的稳定性;测量温度为15℃时,增大液体石蜡含量促进结构更强的蜡晶网络形成,通过束缚水滴大幅提高乳状液稳定性。此外,研究还发现,在乳化水滴表面析出的蜡晶可形成一层蜡晶界面膜,从而进一步提高界面膜强度和乳状液稳定性。基于上述研究,首次提出油相组成对沥青质与石蜡协同稳定模拟原油乳状液的影响机理模型。

摘要：超高压水射流井底岩石切槽应力卸载方法是提高破岩效率的有效手段,然而现有井下增压装置为被动增压,超高压脉冲射流输出持续时间短且难以实现输出频率可控可调,导致切槽效率低。设计一种新型电磁阀控制井下增压器,通过室内实验和数值模拟相结合的方式分析其增压性能和输出特性。结果表明:增压装置的输出特性为高压射流和低压射流组合而成的混合脉冲射流,输出波形近似方波且输出频率可调;输出特性受输入压力与结构参数的影响较大,输入压力和活塞面积比增大,使得峰值压力升高而增大了射流切槽能力,活塞行程增大延长了超高压水射流的持续时间,提高了水射流切槽效率。

摘要：为将基于缝间(段内)射孔暂堵球与缝内暂堵剂的“缝间-缝内”暂堵压裂技术转化为实验教学内容,该文设计了井筒-射孔-裂缝全耦合暂堵压裂物理模拟实验装置。装置能够设置泵注压力、排量、射孔参数、裂缝粗糙程度、裂缝宽度等实验条件,开展非常规储层暂堵压裂物理模拟实验,并通过进出口流量监测、多点测压、可视化图像处理等方式对实验结果进行精细化表征,对段内暂堵与缝内暂堵两种压裂辅助工艺进行评价优化。该实验装置占地面积小、操作简便安全、功能丰富,是储层改造技术创新实践平台的重要组成部分。

摘要：矿场开发单元在现有技术经济条件下的采收率是开发效果评价和提高采收率潜力分析的重要指标,也是科学编制中长远规划的重要依据。油藏的动静态非均质性对采收率影响较大,单井差异化注采优化能够实现非均质油藏的均衡注采,提高采收率。目前现行采收率预测方法未充分考虑动静态非均质性影响,难以实现单井差异化注采条件下的采收率准确预测。以胜利油田整装水驱油藏为例,应用油藏数值模拟技术以及数理统计分析方法,明确水驱油藏采收率的主控因素。提出基于单井差异化注采优化的水驱增效技术,采用正交试验设计方法,融合动静态主控影响因素、经济政策界限等,设计多组实操性强的方案进行模拟;借助多因素非线性拟合手段,充分考虑油藏非均质性适配最佳技术政策,结合经济条件约束,构建基于差异化注采优化的水驱经济采收率快速预测模型。矿场应用表明该方法能够实现水驱非均质油藏差异化注采开发经济采收率的快速、准确预测。

摘要：深层页岩气结构复杂、低孔低渗,孔隙发育但连通性差,导致压裂改造难,压裂效果不理想。为了提高页岩压裂效果,基于某深层页岩气藏,分析页岩脆性矿物含量、储层微观结构,依据复杂裂缝原理,制定提高页岩裂缝复杂程度的设计方案;运用渗吸原理,提高压裂强度,增加渗吸体积。提出采用“复杂裂缝网络渗吸储能”的压裂方案,提高基质动用程度,增加页岩气产量。现场应用结果表明,最高日产气量6×10^(4)m^(3),实现了深层页岩压裂新突破,研究成果为页岩气藏压裂增产措施提供理论指导和技术支撑。

摘要：针对长水平井以及大斜度斜井套管下入摩阻大、易卡套、下入难等问题,研制了井下涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋。建立了工具的三维模型,并通过Fluent软件搭建了涡轮定子、转子流场计算数值模型,探究了不同叶轮安放角对叶片压力及表面流速的影响,进而对叶轮结构参数进行优化设计。搭建了套管动力引鞋工具地面测试试验平台,对其关键性能参数进行测试,结果满足设计需求,并开展了相关现场试验。试验结果表明:该工具可通过钻井液循环带动井下引鞋头旋转,从而进行井壁的修整和井筒的冲洗,并帮助完井套管柱的顺利下入,极大提高了作业效率。该研究可为水平井以及大斜度井完井管柱降阻下入工具的研制与应用提供技术借鉴,进而提高完井作业效率,降低施工成本。

摘要：煤层气井由于物性较差,通常需要压裂改造。压裂改造后生产过程中由于支撑剂嵌入的影响,导致裂缝导流能力下降,产量迅速降低,因此压裂设计需要考虑支撑剂嵌入的影响。考虑支撑剂嵌入建立煤岩裂缝导流能力模型,模拟结果与室内裂缝导流能力实验具有较好的一致性。采用支撑剂指数法,形成基于支撑剂嵌入的煤层气井压裂优化设计方法,对沁水盆地南部区块煤层气井开展优化设计。结果表明:支撑剂嵌入降低了裂缝宽度和裂缝导流能力,煤层气井压裂优化时考虑支撑剂嵌入与未考虑对比,压裂裂缝最优缝长减小,最优缝宽增大,平均产量相对较高,且产量递减速率较慢,验证了该方法的有效性和实用性,对煤层气井压裂优化设计具有重要指导意义。

摘要：针对高含水期油田出砂监测问题,提出一种利用安装在管线上的振动传感器,结合信号采集系统,通过分析含砂液流冲击管线产生的振动信号时-频特征,实时监测出砂量变化的方法。以水-砂两相流振动信号特征为研究对象,设计室内出砂监测实验,基于STFT时-频分析方法,研究携砂流的速度、砂粒粒径大小、含砂量与出砂振动信号时-频特征关系。通过设计出砂信号校准方法,进一步建立了出砂量监测数学模型。结果表明,基于携砂流振动信号时-频分析的振动监测方法可以有效检测砂粒信息,水-砂两相流中,砂粒激发的特征频段为10.5~12.5kHz,含砂量监测模型的误差在14%以内,该方法为更复杂的多相流出砂监测研究奠定了基础,为油井安全生产提供了技术保障。