摘要：GT1井是集团公司海上潜山构造上的一口“高温、高压”重点风险探井,针对该井储层特点、井身结构、试油测试目的及施工周期安排等,优化设计了射孔-测试-排液-酸化解堵一体化管柱,可实现射孔、测试、排液、解堵4项功能,实现了四联作工艺技术。确保探井测试成功,并取全取准测试资料。解决了海上施工周期短、污液处理难等问题,减少了地层污染,与常规试油工艺相比,缩短试油周期6 d,提高生产效率35%,生产污液回收减少260 m^(3),同时获取了原始地层压力、酸后解堵地层能量及排液后地层能量。提高了海上高温高压深井测试作业效率,降低了井控风险,保护了储层。该井的顺利完成为海上高温高压深井测试、解堵作业积累了宝贵经验,对后续探井勘探开发具有重要的指导意义。

摘要：为搞清四川盆地致密水平井钻井工程技术难点,针对致密气水平井井眼轨迹设计复杂、地层易坍塌掉块、卡钻风险高、下套管困难以及钻井周期慢等技术难点,开展了地层压力预测及应力分析、井眼轨迹设计优化、钻井参数及钻井设备优选、优化钻井液体系及参数、下套管模拟预测和套管强度校核等多方面工作。研究结果表明:1)西南致密气水平井地层坍塌压力为1.55~1.60 g/cm^(3),当水平段钻井方位约为105°及15°时井壁稳定性较好,有益后期储层压裂改造;2)采用“双二维”轨迹设计,钻具组合扭矩降低15%以上,摩阻降低20%以上,定向钻井速度可提高45%以上;3)钻机配套DQ50DBS型顶部驱动装置,配置2~3台1600HP钻井泵和NC52非标钻杆,钻井排量控制在35 l/s以上,可保证井眼清洁度及携岩效率;4)使用白油基钻井液体系的同时加入“刚性粒子+树脂纤维+沥青胶粒”措施进行封堵,可保证井壁稳定;5)优选P110钢级、10.54 mm壁厚完井套管并采用旋转方式下入,在满足后期压裂施工的同时,降低套管下入摩阻12%以上。上述成果认识对加快四川盆地致密气勘探开发进程具有指导意义。

摘要：北方冬季温度低,清洁压裂施工时存在稠化剂结晶、起黏速度慢等问题,目前的解决方法主要集中在物理加热及保温以及研发低凝固点清洁压裂液两种策略。本文分析了二者的特点,发现物理加热可用电加热棒、电加热带等,保温措施采用棚罩保温、涂料隔热等,但上述方法施工难度大、成本高,不宜大范围使用。而在清洁压裂液中添加防冻助剂及低Krafft点表面活性剂,可有效降低清洁压裂液的凝固点。防冻助剂常用醇类和无机盐,其中醇类还可以提高有效成分的溶解度,添加防冻助剂可使压裂液在-15℃下保持较好的流动性,但是过量的醇类会阻止表面活性剂形成蠕虫状胶束。文中总结了Krafft点表面活性剂的3种制备方法,即在疏水链上引入双键、对亲水基团进行改性以及引入亲水性较高的非离子基团。指出在疏水链上引入双键的方法对降低Krafft点的影响最大,可降低Krafft点8~49℃,达到在低温环境中使用的目的。设计低Krafft点表面活性剂的合成路线、探索低凝固点清洁压裂液配方,以及研究表面活性剂Krafft点的理论推算应会是未来的研究重点。

摘要：为解决苏里格气井井筒内积液问题,采用计算流体力学仿真分析手段,结合激光流动实验测量技术,围绕雾化器及安放位置数值优化分析、雾化器流道室内测试等内容,开展了仿真实验研究。针对激波雾化排水采气的喷管构型,采用Bezier曲线建模方法进行参数化,利用基于Fluent/Matlab协同仿真的自动优化平台对在不同实验环境及外场条件的喷管外形进行了优化,搭建超声速激波雾化实验系统;针对优化设计的雾化器及两种常规雾化器,采用粒子阴影图像测试技术,对雾化速度、颗粒直径开展实验研究。对比数值仿真分析结果,表明该研究所采用的数值计算模型、湍流模型、边界设置条件等能够准确模拟出雾化器内部流动特性,为后续实验验证提供相应的较优喷管外形,也为在不同天然气井工况下选择合适的喷管外形提供了参考。

摘要：常规K344封隔器存在承压性能低、施工规模受限、解封不稳定或无法顺利解封的问题,不能满足大规模压裂施工和工具顺利起出的需要。K344型可溶辅助解封压裂封隔器采用辅助承压/解封机构和胶筒一体化中心管的结构形式,有效提高了工具的耐温、承压性能,同时在易变形部位采用可溶包覆层补位,提高了工具的解封可靠性。通过室内试验以及20口井的现场应用检验,其耐温、承压和解封性能满足设计要求,施工完成后可快速解封并顺利起出井筒,成功率100%。该封隔器适用于直斜井和水平井,可为大规模压裂施工提供技术支撑。

摘要：苏里格致密砂岩储层低孔、低渗、低压、低产、多层比例高、非均质性强,常规小井眼压裂工艺成本高,工序繁琐,压裂效果不及预期。对比四种小井眼压裂改造工艺特点,优选小尺寸封隔器分层压裂和可溶桥塞+射孔联作套管压裂两种适合苏里格气田小井眼压裂改造工艺技术。通过改进封隔器尺寸和胶筒的长度,更换水力锚的密封胶圈,研制可溶桥塞等,完善了小井眼压裂工艺技术。经现场施工30口井,其中采用小尺寸封隔器分层压裂17口,采用可溶桥塞+射孔联作套管压裂13口,施工成功率100%,与邻井相比平均无阻流量分别提升52.31%和92.14%。该技术为下步致密砂岩储层有效开发奠定了基础,具有推广价值。

摘要：为研究含不同疏水结构缔合型二元丙烯酰胺共聚物降阻剂的性能,合成了4种疏水改性单体:N,N-二甲基烯丙基苯基丙烷基溴化铵(Allyldimethylalkyl quaternary ammonium salt 1,AQAS1)、N,N-二甲基烯丙基壬烷基溴化铵(AQAS2)、N,N-二甲基烯丙基-9-甲基十九烷基溴化铵(AQAS3)和N,N-二甲基烯丙基二十烷基溴化铵(AQAS4),采用水溶液聚合法分别将合成的疏水单体与丙烯酰胺(AM)共聚制备了4种二元共聚物P(AM/AQAS1)、P(AM/AQAS2)、P(AM/AQAS3)、P(AM/AQAS4)。研究了这4种共聚物的溶解性能以及耐盐、耐温耐剪切性能,并对比测定了不同浓度P(AM/AQAS1)与部分水解聚丙烯酰胺P(AM/NaAA)在10 g/L的NaCl溶液中的降阻能力。研究结果表明,所合成的4种疏水缔合型丙烯酰胺共聚物在0~20 g/L的NaCl溶液中表现出良好的耐盐性;在30~100℃范围内持续升温,表观黏度随温度提升下降幅度较小,表现出良好的耐温性;带环状结构的聚合物表观黏度受剪切时间的影响较大,带链状结构的聚合物表观黏度几乎不受影响,但4种聚合物总体上均表现出耐剪切性能。用矿化度为10 g/L的NaCl溶液配制的质量分数为0.15%的P(AM/AQAS1)溶液在流量为45 L/min时达到了最佳降阻效果,降阻率为60%,而相同条件下P(AM/NaAA)溶液的降阻率仅为51%,P(AM/AQAS1)的降阻效果更显著。

摘要：为了提高天然气水合物气液分离效率,加快天然气水合物开采利用,以我国南海水合物开采工况为基础,结合天然气水合物开采工艺设计原则,采用流体力学数值模拟方法分别对轴流导叶式、管柱式、螺旋式3种气液分离装置进行数值模拟分析,重点研究了不同液相含量对3种气液分离装置气液分离效率的影响,并得到了3种气液分离装置的适用工况。研究结果表明,轴流导叶式、管柱式气液分离装置适用于液相流量较高、在分离空间内可形成液位的工况,螺旋式气液分离装置适用于液相含量较低且流量不大的工况。结合我国南海天然气水合物的含水状态,以液相含量10%、产气量30000 m~3/d为优选条件,以分离效率和压降为优化目标参数,确定螺旋式分离装置更适用于南海天然气水合物井下气液分离。该研究可为天然气水合物气液分离方案设计与优选提供指导。

摘要：针对海域天然气水合物降压开采过程中气相含液严重影响水合物采收率的问题,结合我国南海神狐海域天然气水合物的实际工况,提出了一种天然气水合物气液螺旋分离装置设计方案,基于压缩因子校正的理想气体状态方程和Dean-Stiel黏度模型,计算了开采地层温压条件下天然气的物性参数,结合计算的关键零部件的结构参数,完成了气液螺旋分离装置的结构设计,同时开展了天然气水合物气液螺旋分离装置的样机试制与试验测试。研究结果表明:天然气实际开采过程中,气体流量较小,液相含量较低,适宜采用螺旋分离装置;在实际开采地层中天然气的密度为130.785 kg/m^(3),动力黏度为0.0182 mPa·s,确定天然气水合物气液螺旋分离装置的螺距为70 mm,圈数为7,螺旋体管外径为105.0 mm;在液相体积分数10%以下,样机分离效率整体在90%以上。研究结果可为高效安全地开发天然气水合物资源提供技术支持。

摘要：磴探1井尾管固井一次封固段长2235 m,地层承压能力低,漏失风险大,井眼大且不规则,顶替效率难以保证;裸眼段下部油层段长、上部水层多、层间间断短,压稳难度大;疏松砂岩地层井壁与水泥浆胶结质量差,层间封隔易失效。通过提高地层承压能力、清洁井眼、降低固井施工漏失风险,优化浆柱结构、合理加放扶正器提高固井顶替效率;采用双密三凝水泥浆体系和环空加压工艺压稳油气水层;采用界面增强型冲洗隔离液和微膨胀韧性水泥浆体系提高二界面胶结质量。微膨胀韧性水泥浆体系浆体流动度22 cm,稠化时间在设计范围内且可调,滤失量小于50 mL,游离液为0,沉降稳定性0.01 g/cm^(3),膨胀率大于0.4%,弹性模量小于6.0 GPa,水泥石抗压强度发展迅速,24 h抗压强度达30 MPa以上,满足深探井油层尾管固井技术要求,确保了磴探1井Ø139.7 mm尾管固井质量,为后续该区块深探井固井提供了技术借鉴。