摘要：四川盆地乐山—龙女寺古隆起震旦系埋藏深度在5 000～6 000m,地层可钻性差、纵向上多产层多压力系统等复杂地质条件制约了钻井速度。针对钻井提速难点,重点从井身结构、钻头个性化设计及有机盐钻井液体系等方面进行了攻关研究与现场试验,初步形成了适应该地区的钻井提速技术模式:①优化井身结构,较传统井身结构缩短了大尺寸井眼长度,减少了作业时间,同时又能够满足完井与后期生产作业的要求。②个性化设计PDC钻头,应用效果表明较已完钻井机械钻速提高了31%～473%,在侏罗系沙溪庙组试验刚体PDC钻头平均机械钻速16.57m/h,已接近空气钻进效果;在适合井段试验等壁厚长寿命螺杆配合PDC钻头复合钻进,机械钻速较常规转盘钻机械钻速提高44%。③配合使用有机盐低固相钻井液,抑制性较聚磺钻井液更强,亚微米粒子含量减少,实现了辅助提高机械钻速的效果,井壁较使用聚磺钻井液的更稳定。2012年完钻的6口深井平均机械钻速由1.69m/h提高到2.54m/h,平均钻井周期从302d缩短到189d,实现了该区震旦系超深井的安全快速钻井。

摘要：按照中国页岩气发展规划(2016—2020年),到2020年全国页岩气产量将超过300×10~8 m^3。但中国页岩气资源多集中在中西部山区,其地表地形复杂、人口密集、开发环境极其敏感,如何构建更加和谐的开发环境,走出一条页岩气绿色开发之路,成为了页岩气规模开发工作的重中之重。为此,依据四川盆地长宁—威远国家级页岩气产业示范区的清洁生产实践,归纳总结了该区以"节能、降耗、减污、增效"为目标,以"减量化、无害化、资源化"为重点的清洁生产技术体系:①在井场设计、钻完井技术和作业物料选择时,综合考虑生产需求和环保要求,优先选用环境友好型技术和物料,从源头上控制了钻完井过程中固体废物和废液的总量;②加强钻完井作业过程中废气、废水、废渣的过程管控,进一步强化了废弃物总量削减效果;③结合多年钻井生产和环保工作实践,形成废弃物集中处理与再利用技术体系,提高了末端治理水平。现场实践应用效果表明,页岩气钻井作业通过源头预防、过程管控和末端治理,对周边环境生态的影响明显减小,取得了良好的环境和社会效益。

摘要：为了解决天然气开发过程中废弃天然气处理存在的噪音污染、光污染和征用土地复耕困难等一系列环境保护难题,研制了一种天然气密闭燃烧器,以实现废弃天然气直接在井场内低声幅遮蔽燃烧。在调研国内外天然气燃烧器设计模式的基础上,结合燃烧器的场站需求实际,将燃烧器设计为多个文丘里燃烧喷嘴,基于数值模拟方法对燃烧器喷嘴火焰出口和吸入端结构进行了优化:①在喷嘴布局上采用分层阵列布局,将废弃天然气的燃烧效率提高至95%以上,燃烧器最大燃烧处理量达30×104 m3/d,距燃烧筒20 m外噪音强度小于等于85 dB,与大气环境温差小于10℃;②针对井场产气量变化范围大的特点,对不同气体流量采用分压分层控制方式,使用铠装式热电偶和紫外线检测技术对燃烧情况进行实时监测,配套远程点火装置和传焰装置确保燃烧过程安全可靠。现场应用效果表明:该密闭燃烧器能有效降低噪音、热辐射和光污染,无需修建燃烧池和立式火炬,对于页岩气开发、探井试油测试过程中废弃天然气的处理具有明显的工程优势,具备良好的推广应用前景。

摘要：为了解决油气勘探、开发过程中因各种异常复杂情况(特别是在有毒有害气体泄漏、着火扩散蔓延)导致油气井井喷失控着火后的处理技术难题,开展了油气井井喷失控灭火现场仿真系统的研究开发与设计。采用3DS Max技术对油气井着火现场进行三维场景建模,运用虚拟现实技术实现灭火现场实时漫游及灭火操作人机交互功能,参照油气井灭火抢险作业工艺流程,确定仿真系统设计流程,并对抢险灭火流程进行了重点模拟,通过RPG角色扮演使操作员熟悉各抢险流程,最终实现了具有三维可视化、人机交互等特色功能的油气井灭火抢险作业仿真训练平台的开发,为实际灭火作业操作提供重要参考依据,并成功应用于2009年中国石油天然气集团公司举行井喷事件专项应急预案演练中,为灭火抢险演习作业带来了较好的社会效应和经济价值。

摘要：粒子冲击钻井技术作为高效破岩的前沿技术,有望成为一项解决高研磨性地层钻井速度慢的新型破岩技术,先导性试验评价是理论研究成果进入工业化应用阶段之前不可或缺的重要环节.为此,开展了粒子射流冲击破碎大理岩的室内实验,在粒子射流速度大于100m/s,冲击频率约为500万次/min的实验条件下,粒子射流的破岩体积是水射流破岩体积的3～4倍.进而设计了粒子钻井的工艺流程,研制出与之配套的粒子注入系统、粒子冲击钻头及粒子回收系统,其中关键设备高压粒子罐工作压力为30MPa,磁选机的处理量介于70～120 m3/h,渣浆泵排量为65 m3/h,满足了粒子钻进的安全均匀注入与粒子高效的回收.在四川盆地龙岗气田022 H7井的上三叠统须家河组高研磨性的砂岩地层中成功地开展了第1次现场试验,试验井段比该井上部井段的机械钻速提高了92.7％,表明该技术在提高钻井速度方面具有广阔的应用前景.

摘要：四川盆地磨溪-高石梯区块具有储层埋藏深,地层高温、高压、含硫,纵向上多产层、多压力系统,岩石硬度高、研磨性强、可钻性差等复杂地质条件,严重制约了钻井速度。针对钻井提速难点,重点从井身结构、钻头个性化设计及有机盐钻井液体系等方面进行了攻关研究与现场试验,显著提高了钻井速度,大幅节约了钻井周期,平均机械钻速由1.69 m/h提高到3.0 m/h;龙王庙专层井平均周期97 d,比高石1井同井深节约111 d,有力助推龙王庙组中国最大单体规模海相碳酸盐岩整装气藏的发现;震旦系井钻井周期从302 d缩短至149 d,实现了安全快速钻井。

摘要：为解决现场生产作业投球式封隔器坐封投球到座的时间计算问题和球不能顺利进入座芯的问题,分别对处于直井段和斜井段自由沉降的钢球进行了受力分析,建立了速度计算模型,从而得出投球式封隔器实践应用中候球时间的量化计算方法;分析了坐封时球未能进入座芯的原因,提出了解决球不能入座的工艺方案,并优化设计了球座内部结构,为现场生产作业顺利进行提供了理论指导。

摘要：页岩气藏目前主要采用水平井完井和桥塞分段大型水力加砂压裂的工艺进行开发,压裂砂堵泄压、压裂后排液和钻磨桥塞过程中均存在大量出砂工况,高压流体携带固相颗粒及砂粒,堵塞地面流程或井筒,造成设备管线冲蚀,严重影响排液的连续性和安全性。文章在系统分析页岩气井返排自身特点和存在的主要技术难点的基础上,优化页岩气井地面返排测试流程设计,研发配套了一系列地面返排除砂装备,并开展相关的工艺技术研究,最终形成一套以除砂器为中心的针对页岩气井的地面除砂技术与配套装备,运用该技术圆满的完成了多口页岩气井的地面除砂作业,效果显著。

摘要：试油完井一体化工艺技术是现代完井工程的发展趋势,为了防止井筒在试油测试和二次完井乃至之后的服役过程中不能控制或未预见到的地层流体泄漏、井喷或地下窜流,引入井筒完整性的先进理念,对试油完井一体化作业按照井筒完整性推荐导则进行组织、设计、操作,这样更符合先进的国际理念、更加安全,大大提高了试油完井作业效率,降低了作业成本,还有效解决了试油测试后井漏及产层损害问题,具有重要的现实指导意义。

摘要：为了揭示页岩本体和层理面力学强度特性及弱化对井壁稳定影响,基于直剪试验并结合弱面强度准则,分析了页岩抗剪强度参数的弱化规律。研究结果表明,水基钻井液浸泡下页岩本体和弱面强度均显著降低,且水基钻井液对弱面弱化影响大于对本体强度的影响。随着浸泡时间增加页岩强度逐渐降低,且最低强度逐渐左移;发生弱面破坏的角度范围逐渐增大;随着围压升高,页岩强度升高且发生弱面破坏的角度范围逐渐变小。坍塌压力与水平井钻进方位、弱面产状密切相关,其差异最高达到0.444 1 g/cm3,整体上水平井井眼沿着最小水平地应力方位钻进时井壁稳定性最好。随井眼钻开时间增加,当量坍塌压力逐渐升高。研究结果可为页岩气水平井钻井设计提供参考依据。