摘要：套管居中度对固井质量存在较大影响,合理设计套管居中度将极大改善套管环空流场分布,提高环空顶替效率,确保水泥环质量,为后续钻进和储层改造奠定基础。通过对现有主流套管柱居中度计算模型的局限性分析,提出因三维井筒中套管柱所受重力和轴向载荷不位于单一平面内,将发生非平面挠曲变形,侧向受力和径向偏移受到井筒轨迹和浮力变化影响的观点。基于真实井眼轨迹的三维形态,考虑井筒管柱轴向拉力对主、副法向平面挠度以及浮力效应的影响,建立了三维套管单跨梁居中度数学模型,编制了套管柱居中度模拟分析计算模块。通过与实钻井居中度成像测井数据对比表明:①该计算模式模拟结果与IBC套后成像测井实测居中度数据的平均整体误差仅7.6%;②通过增大直井段扶正器外径、尾管段替入清水实现漂浮效应减弱套管柱径向偏移量、合理加密安置上部直井段刚性扶正器间距等优化措施,能够显著提升管柱整体居中度至70%以上并改善水泥环质量。该设计模式能够有效指导川渝油气田高压气区套管居中度设计,对于提高复杂井筒环空封固质量有重要意义。

摘要：传统甲烷制氢技术会伴随大量的二氧化碳排放,甲烷等离子体法裂解技术将甲烷中的碳元素直接转化为固体碳材料,过程无二氧化碳排放,并有效提高了甲烷的利用价值。通过文献调研方式回顾和分析了甲烷等离子体法裂解技术在国内外的发展现状。研究结果表明:(1)甲烷等离子体法裂解中等离子体的类别主要分为热等离子体和冷等离子体,冷等离子体中主要的活性粒子是高能电子,热等离子体中的活性物质为高能电子和重粒子;(2)冷等离子体的产生方式主要有电晕放电、介质阻挡放电、滑动电弧放电等,所需功率较低;热等离子体的产生方式主要为直流电弧放电、直流-射频耦合放电,所需功率较高;(3)甲烷在等离子体中的转化率和氢气的产率与工作气体类别、工作气体与甲烷物质的量比、气体电解功率大小、电极构型、反应腔体结构等工艺参数都有直接关系;(4)通过调整工艺参数和电极结构设计,甲烷在等离子体中可裂解生成如炭黑、碳纳米管、石墨烯纳米薄片等不同形貌的固体碳材料,产品多样。结论认为,甲烷等离子体法裂解技术不仅可以降低温室气体排放,还是甲烷高附加值利用的一个重要方向;提高甲烷等离子体法制氢的能量利用效率和生成碳材料的选择性是该技术的发展方向。

摘要：受天然气供需不平衡的影响,兼顾调峰保供和战略储备的地下储气库越来越受重视,但国内地下储气库建设因起步晚、地质条件复杂,仍然面临不少问题。文章就西南地区相国寺储气库在建设中因建设成本高、井筒完整性难以保障等难题,提出了在控制建设成本条件下,系统研究和集成应用了轨迹优化设计与控制技术、气体钻井技术、超低压储层保护技术、井筒完整性控制技术,形成枯竭型气藏储气库钻完井配套技术,安全高效完成了复杂地质条件下24口注采井及监测井的钻完井作业,全程未发生煤矿透水等安全事故,杜绝了储气库质量缺陷事件;XC4井以88 d钻井周期、103 d完井周期实现了快速钻完井作业。截止2021年9月,相国寺储气库已成功经受“八注七采”的交变载荷考验,累计注入天然气124×10^(8)m^(3),累计调峰采气85.94×10^(8)m^(3),运行安全平稳,为国内同类型储气库的高质量建设提供了参考。

摘要：四川盆地高石梯—磨溪震旦系灯影组二段(灯二段)气藏开发资源潜力大,是中国石油西南油气田公司“十四五”全面上产500亿的重要上产领域。灯二段储层总体具有低孔低渗特征,局部发育高孔渗段。储集空间主要包括溶洞、溶孔、裂缝等类型,储层下部发育底水,具统一气水界面(-5150 m)。针对此类低孔低渗碳酸盐岩气藏,需以深度酸压改造来提高单井产量,但灯二段储层存在高角度裂缝局部发育、段间应力差较小、改造段距离气水界面近等改造难点,酸压裂缝高度难以控制从而极易沟通下部水层,导致改造后产水而影响气井产能。为探究酸压裂缝高度控制方法,建立了酸压裂缝拟三维扩展模型,考虑裂缝高度延伸过程中纵向压降对缝高扩展的影响,开展了酸压裂缝高度的地质与工程影响因素模拟研究。模拟结果表明:段间应力差和酸压排量为酸压裂缝高度延伸的主控因素,且应力差对裂缝高度的影响最大,其次为储隔层厚度及工作液黏度。根据模型结果,明确了酸压裂缝高度主控因素,构建了不同储层特征的控裂缝高度酸压技术对策,优化了控裂缝高度酸压设计参数,在有效控制酸压裂缝高度的前提下,最大化提高单井产量,避免改造后见水,为底水气藏深度酸压技术提供了理论指导。

摘要：目的验证实验室研究开发的固定床羰基硫(COS)水解工艺及催化剂在工厂气质条件下长周期运行的性能稳定性,为工艺包开发、工业装置设计及应用提供基础数据。方法自主设计建设了6000 m^(3)/d天然气固定床COS水解技术现场试验装置,以工厂湿法脱硫吸收塔出口天然气为试验原料气,考查了试验装置连续运行时间超过16000 h后COS水解率的稳定性。结果试验结果表明,当反应温度大于70℃和100℃、体积空速小于6000 h^(-1)时,COS水解率可以稳定大于98%和99%。工艺和催化剂研究成果应用于天然气净化厂产品气气质升级改造工程,工业装置稳定运行时间超过5600 h,装置72 h性能考核结果表明,水解反应温度为100~120℃,反应器出口COS质量浓度<0.3 mg/m^(3),平均水解率达到99.69%。结论实验室研究开发的天然气固定床COS水解技术工艺稳定可靠,催化剂水解率高,可为国内含硫气田以COS为主要有机硫组成且含量较高的天然气选择性脱硫提供技术方案。

摘要：大型试验设备的研发和应用有力的推动了新材料和新型药剂的研发,为油气田的开发设计提供了数据支持,但使用过程中存在装置利用率低、维护维修困难、缺乏相关试验标准等问题。针对大型试验设备的管理和应用模式进行研究和探讨,提高大型试验设备的管理和利用水平。

摘要：1.目的在高含硫气藏开发过程中,随着温度、压力的变化,溶解在天然气中的元素硫会析出并沉积在岩心孔喉表面,堵塞孔道,降低地层的孔隙度和渗透率,严重影响气井的产能。因此为了安全、合理、高效开发高含硫气藏,需要准确测定元素硫在高含硫天然气中的溶解度,掌握其变化规律、预测元素硫析出条件、预防硫沉积现象的发生。相关测定结果可以作为高含硫气井产能配产、开发方案设计、地面设计、集输建设的基础数据,对高含硫气田高效安全清洁开发具有重要的意义。

摘要：储层氮气钻完井是致密砂岩等低渗气藏储量有效动用和产能释放的革命性技术之一。储层氮气钻完井作业期间,起下钻及下完井管串过程中,井口处于敞开状态,此时采用地面氮气抽吸技术,有控制地“引导”地层产出的天然气流向排砂管线出口进行处理。为此,文章基于数值仿真方法,系统研究了敞井条件下地面氮气抽吸作业时的气体流动规律,考虑天然气的扩散现象,建立了气体流动模型,并定量分析了影响氮气抽吸效果的主要因素。研究表明,氮气抽吸效果主要受注入方式、氮气抽吸气量、抽吸装置安装位置、排砂管线长度和天然气产量的影响。同心注气方式相较于斜插注气方式具有更好的抽吸效果;低抽吸气量下,氮气注入量越大,抽吸率越高,随着抽吸气量持续增加,抽吸率达到峰值后有所下降;抽吸装置距离排砂管线出口越近、排砂管线越短、地层产气量越低,抽吸效果越好,实现完全抽吸所需的临界抽吸气量越低。文章研究成果为优化氮气抽吸工艺设计、保障储层氮气钻完井敞井条件下的安全作业提供了理论支撑,并在四川大塔场气田进行了现场应用,实现了储层氮气钻完井作业敞井条件下地层产出天然气100%的抽吸,确保了作业安全。

摘要：双鱼石区块栖霞组气藏具有埋藏深、温度高、压力高、低孔、中~低渗的特点,酸压改造是提高单井产量的主要手段。为解决栖霞组储层改造面临的酸岩反应速率快的难题,采用深度酸压工艺提高酸蚀裂缝有效长度。基于酸岩反应速率、酸蚀裂缝导流能力及酸刻蚀形态等实验,对比了甲酸、乙酸、胶凝酸和转向酸的性能,优选了胶凝酸作为深度酸压的主体酸液体系。通过引入井筒非稳态温度场及酸岩反应热,绘制了基于目标温度和施工排量的前置液用量设计图版,建立了以温度场为核心的多场耦合酸压模型。模拟结果表明,目前的井筒温度计算方法在超深高温气井中产生的误差接近50℃,200 m^3酸量时酸岩反应热对酸蚀缝长的影响为9 m。在双探8井采用前置液酸压工艺实施深度酸压试验,酸蚀裂缝长度较胶凝酸酸压提高57%。

摘要：冲洗效率是评价固井前置液性能的关键指标,直接影响着前置液优选、用量与排量设计,进而影响固井质量。为了克服评价前置液冲洗效率的传统旋转黏度计法存在的结果误差大、重复性差等方面的不足,改进了转筒结构和残留钻井液质量确定方法,实验分析了改进措施的有效性和适用性,并利用改进后的评价方法对Y井区页岩气水平井固井前置液洗油剂类型进行了优选,优化了前置液冲洗时间。研究结果表明:①改进后的方法避免了转筒内壁无法被有效冲洗与转筒上残留冲洗液或清水的影响,大幅度提高了实验结果的准确性和可重复性,多次平行实验结果的标准偏差均在3%以内;②准确性和可重复性的提高,使得不同实验条件下的实验结果具有可对比性;③对Y井区页岩气水平井固井而言,S80洗油剂具有最高的冲洗效率,前置液用量按照冲洗时间8~10 min时设计具有较高的冲洗效率和经济性。结论认为,改进后的旋转黏度计法能够准确评价前置液冲洗效率,可以为前置液优选和应用工艺参数优化提供依据。