摘要：深地塔科1井设计井深11100 m,预测井底温度213℃,预测地层压力133 MPa,钻井作业面临超深、超高温、超高压、高含硫“三超一高”的极端恶劣井况。通过开展地质工程一体化研究,确定了火成岩、膏盐岩及碳酸盐岩内裂缝的分布规律及其所带来的工程风险,在实现地质目标的前提下进行了井位优化,以降低工程施工难度。在地质工程一体化研究和五压力剖面预测的基础上,充分考虑深部地层地质、工程风险,设计了五开井身结构;开展了超深井套管设计及校核,除考虑套管抗拉强度、钻机承载力外,模拟计算了井口工具对超长超重套管的作用力,避免了套管下入过程中发生塑性变形;钻具组合设计时,充分考虑了水力学参数及振动的影响,在最优钻井参数范围内实现安全钻进和提速。现场施工进展表明,深地塔科1井钻井设计关键技术能够解决面临的系列钻井技术难点,实现万米钻探工程目标。

摘要：库车山前巨厚砾石层软硬交错,钻进过程中钻具震动强烈,“蹩跳钻”现象严重,对钻头、地面设备等损伤严重,制约了山前主力油气区块的提速提效。为有效降低井下震动,保护井下工具、提高钻头使用寿命,文章设计了一款具有较好抗冲击、抗涡动和稳定性的PDC钻头;针对正在使用的碟簧减震器、防粘滑工具等减震工具存在的不足,研制出了震动解耦工具DDS,结合工作经验,提出了带震动解耦工具DDS的钻具组合。现场试验表明,新配置的钻具组合在井下工作时钻头处测得的震动均值平均降幅达到30.2%,震动峰值平均降幅17.4%,新研制的钻头减小了对钻头和复合片的冲击,延长了钻头的使用寿命,满足了快速钻进需求,为国内砾石层钻进过程中的震动控制提供了重要参考。

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：为提高超深断控碳酸盐岩油藏的开发效益,通过开展大尺寸岩样力学实验,揭示高角度—近直立断裂面变形与连通机理;基于高压注水提采的力学与流动耦合原理,通过地质力学建模,明确了断控碳酸盐岩油藏现今地应力场和断裂活动性分布规律;发现不同方位的断裂活动性以及不同部位的缝洞体连通性有明显差异,进而分析了不同井眼轨迹的开发效果,提出了地质工程一体化工作方法,科学指导井眼轨迹设计和注水方案优化。结果表明:①走滑断裂变形中的大尺度破碎体和高角度裂缝系统是影响储层品质的关键因素,高压注水一方面能够激活先存裂缝,一方面还能在先存裂缝基础上发生延伸扩展,甚至可以产生新的裂缝,促进了断控缝洞体在纵横向上的互相连通;②高压注水过程中断裂体内部发生力学与流动之间的耦合变化,渗流环境得到改善,通过循环举升,从而提高油气采收率;③根据断裂体形态、产状以及断裂面动态剪切变形连通性,可优选定向井最佳井点和井眼轨迹,并优化注水方案;④塔里木盆地断控油藏试验区通过高压注水,采收率提高5个百分点,该方法为超深断控型油藏高效开发提供了较好的理论依据和技术支撑。

摘要：针对西北沙漠地区冬季环境温度较低问题,为了满足现场生活区供暖需求,设计了一套组合式热泵系统:空气源热泵为第一级,结合水箱储热;水源热泵为第二级,提温的组合式热泵供暖系统,替代原燃气加热炉。通过对该系统在供暖季和极端工况下的运行参数统计、性能分析,系统供暖季平均COP为2.342,相较于常规热泵系统COP小于1.8,效率提升显著,能耗降低明显,年减少燃料气消耗19.66×10^(4)m^(3),减少碳排放量134.15 t,兼顾低温环境适应性和较高效率;同时每年减少运行费11.84万元。试验表明,组合式热泵系统可成为油田供暖技术经济均可行的选择之一。

摘要：库车坳陷克拉苏构造带超深油气储层具有埋深大、温度高、岩性变化大、应力场高等特点,导致基于常规井壁稳定性分析方法计算的钻井泥浆密度窗口不准,造成钻进过程中井壁失稳频发,给钻井安全和环境保护带来隐患.通过考虑温度效应对井筒应力的影响,加入基于Mohr-Coulomb破坏准则的弱面(裂缝)失稳条件,提出了一种根据岩石、弱面不发生剪切失稳的最小泥浆密度和不发生张性失稳的最大泥浆密度,以及孔隙压力和最小水平主应力的当量泥浆密度6个参数,共同确定超深储层钻井安全泥浆密度窗口的取值方法.实际资料应用结果表明,该方法对库车坳陷博孜区块超深复杂地层的坍塌压力和漏失压力的预测具有很好的适用性和准确性,为实际钻井施工设计提供有效参考.

摘要：电泵作为一种排水采气的人工举升工艺,会受到气体影响而发生气锁等故障,因而在产水气田还处于试验推广阶段。气液分离的效果对其高效运行至关重要,有必要对基于倒置导流罩的电泵机组运行进行模拟与优化。选取塔里木油田的一口产水气井,设计了利用倒置导流罩的电泵排水采气管柱结构,并用流行的商业软件进行了模拟。软件模型预测的泵入口、泵出口压力较好地拟合了现场传感器数据,进一步验证了倒置导流罩在气液分离方面的有效性。针对裸露于导流罩外的电机冷却不充分的问题,提出带毛细循环管的罐装电泵工艺并进行了可行性模拟。此研究成果对提高电泵在排水采气井中的应用具有一定的推广价值。