摘要：四川盆地长宁地区龙马溪组页岩气具有厚度大、有机质含量高、区域构造断裂系统局部发育、工区山地地貌复杂、地表水源分布不均等特点,为进一步提高该地区页岩气开发效率,降低开发成本,开展了工厂化压裂先导性试验,通过该地区前期改造,初步探索形成了集设计、工具、液体、分簇射孔、钻磨"一体化"的页岩气工厂化压裂改造技术。目前完成2个页岩气井组7口井的压裂实践,均获较好测试产量。实践表明,采用水平井丛式井组、工厂化压裂改造可有效地提高页岩气单井产量和开发效率,可为今后山地地区页岩气藏高效、规模开发提供参考。

摘要：我国的海洋天然气水合物(以下简称水合物)资源主要分布在沿海大陆架水深介于300~3 000 m的深水区,具有弱胶结、非成岩的特征,为了测试和研究该类型水合物必须原位、大量、快速制备样品,而目前常用的搅拌法、喷淋法、鼓泡法等制备技术却存在着生成速度慢、储气密度低等问题。为此,自主设计、研制了1 062 L非成岩水合物快速制备釜,针对我国南海非成岩水合物的物性特征,开展了搅拌法、鼓泡法、喷淋法单一制备方法及“三合一”法(上述3种方法相结合)水合物制备实验,测试了实验过程中温度、压力、电阻率及反应时间等数据,分析比较了几种不同制备方法的水合物生成情况与制备效率。实验结果表明:①搅拌法、鼓泡法、喷淋法制备水合物过程中,生成的水合物均缓慢增加并逐渐铺满整个液面;②搅拌法制备过程中可以观测到明显的诱导期,而喷淋法、鼓泡法及“三合一”法却无明显的诱导期;③单一制备方法及“三合一”法制备水合物过程中,电阻率均随反应时间的增加而增加,其变化趋势亦与水合物制备速率基本一致;④“三合一”法的制备周期明显短于单一制备方法(搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一方法的制备时间分别约为“三合一”法的5.14倍、3.59倍、3.16倍)。结论认为,所研制的1 062 L水合物快速制备釜能够实现海洋非成岩水合物样品的原位、快速制备;较之于单一制备方法,“三合一”法大大提高了水合物的制备效率。

摘要：粒子冲击钻井技术是一种在钻井液中加入钢粒子,以超过150 m/s速度经钻头喷嘴喷出冲击井底岩石实现破岩的技术,目前该技术主要通过计量输送机构转轴转速的方式,实现钢粒子体积分数调控,但存在无法直观反映粒子输送量、体积分数调控不够准确等问题。因此,文章提出了一种在线精确调控粒子体积分数的方法,设计了称重无轴螺旋输送机构和粒子提升机构,基于此研制了一种用于粒子冲击钻井系统的钢粒子精确调控装置,该装置可根据钻井液排量实时精准调控系统前端粒子体积分数。室内测试和现场试验结果表明,该装置实时精准调控的粒子体积分数误差小于1%;输送和提升机构均未出现卡堵和钢粒子堆积现象,整体运行稳定,满足粒子冲击钻井系统需求,同时有望为物料连续计量输送提供一种新的技术手段。

摘要：水平井钻井与体积压裂完井技术,是页岩气田高效开发的关键核心技术内容之一。中国页岩气田开发同样采用了这套技术,但由于页岩储层、压裂作业等主、客观原因,导致页岩气水平井压裂井筒完整性失效问题比较严重,需要深入揭示其失效机理,创新研发页岩气水平井井筒完整性设计控制等新技术。通过阐述页岩气水平井压裂井筒完整性失效机理与设计控制技术的研究进展,重点介绍了井筒完整性领域的相关创新研究工作,主要内容包括:页岩气水平井体积压裂井筒完整性的失效机理、主控因素及控制技术体系,以及页岩气水平井专用高性能套管与复合管柱设计技术等。研究结果表明,通过多年的创新研究与实践,中国已建立了一套比较行之有效的页岩气水平井专用套管与井筒完整性设计控制技术体系,可为页岩气田大规模开发工程提供相适应的井筒完整性安全保障。

摘要：空气钻井技术具有及时发现和保护油气层,提高油气产量和采收率,提高机械钻速,减少和避免井漏等显著优势,但其携岩能力与钻具冲蚀问题一直困扰着钻井科技人员。基于计算流体动力学与空气动力学理论,建立了空气钻井井筒内流体流动的数学模型,并结合实例,对空气钻井时井筒内气固两相的流场分布进行了模拟计算,计算结果与实际钻井操作参数吻合较好,综合最小携岩速度与冲蚀临界速度准则,对井筒流场进行了定性评价。探索出了一种较简单而快捷地确定空气钻井注入参数的方法,为实际钻井参数设计提供了依据。

摘要：四川盆地蓬莱区域蓬深6井以9 026 m的钻达井深创下亚洲陆上最深直井纪录。其最高地温超过200℃,最高地压超过150 MPa,地层岩性复杂,井漏、垮塌、缩径、污染、溢流事件多发,对钻井作业中的工具、仪器、工艺提出严峻挑战。为此,设计了精细的钻井方案:(1)建立超深超高温小井眼防卡与井眼轨迹控制技术,实现了1 246 m长段小井眼安全钻井;(2)针对性采用长段漏垮同存安全钻井技术、长段膏盐层进行缩径与盐溶预防、酸性气体污染治理、大井眼长段重负荷套管安全下入等技术,有效预防了上部地层漏、塌、卡、缩事件的发生,全井故障复杂时率控制在10%以内;(3)集成应用长寿命强攻击型PDC钻头、复合钻头,高抗扭抗高温螺杆、垂直钻井系统,完善钻井泵、高压管汇等关键设备配套,以提高钻井速度。实钻结果表明:集成应用9 000 m超深超高温超高压钻井技术,不仅安全完钻,钻井周期仅561 d,且创下川渝地区套管下入的最大重量(6 800kN)、上提最大吨位(5 500kN)等20项创新施工纪录,为后续万米特深井钻探积累了经验。

摘要：本次设计选用的开发环境为美国ALTERA公司自行设计开发的EDA工具Quartus II,ALTERA公司的Quartus II开发系统是一个完全集成的化、易学易用的可编程逻辑设计环境,它可以在多种平台上运行。本次设计是在原有仪器的基础上进行的。原有仪器已经进入市场二十多年了,经过多年现场实践,得到了用户的认可,具有成熟、可靠的电路设计,因此,本研制只是在原有仪器电路设计的基础上进行改进,设计原理和电路实现功能不变,采用先进的技术实现原有的功能,提高仪器的耐温耐压性能。本次研制完成软硬件的设计、改进和调试。经过初步测试,该仪器工作稳定可靠,线性良好,达到了预期目标。

摘要：在使用定向井钻井工艺技术实施工程时,为了使相关钻井工程达到规定的质量标准,需要事先确定适当的井眼轨迹走向,对井斜以及方位的角度方向进行科学合理的设计。同时相关定向井钻井工艺规范也需要及时制定并颁布,对其工艺技术优化提出相对应的措施,使工程中的井筒适合油气生产的要求,从而在一定程度上提高开发地下油气资源的效率。

摘要：为了更好满足各类井眼导向运动轨迹的控制需求,结合井眼导向运动轨迹钻具的控制特点,建立了井眼导向运动轨迹的定向造斜方程,并通过计算井眼导向钻具的造斜率、工具面角、定向方位角分布曲线,建立井眼导向运动轨迹的控制方法。通过算例证明,井眼钻具的导向和井眼导向运动轨迹的主法线方向一致,并且定向方位角与工具面角存在互补关系。该研究结果可以反映井眼导向钻具和井眼导向运动轨迹间的作用机制,可为石油钻井过程中的井眼导向运动轨迹的设计施工提供良好的控制决策。

摘要：鉴于很少有人对钻井隔水管横向变形和弯矩进行研究的现状,通过对深水隔水管海洋环境载荷分析,获得了波动载荷分布规律,并分析了张力比与船体偏移量对隔水管横向变形和弯矩的影响。建立隔水管模型时忽略波浪的动载效应,按准静态方法处理波浪载荷的作用。分析结果表明,随着顶部张力比增大,隔水管横向变形减小,且最大横向变形处于隔水管的中间部位;近海平面区隔水管弯矩受张力比的影响小,在深水区随着张力比增大,隔水管弯矩减小,变化幅度较大;随着钻井船偏移量增加,隔水管横向变形增大;近海平面区隔水管弯矩受钻井船偏移量影响较小,深水区隔水管弯矩随偏移量的增加而增大。