摘要：四川盆地复杂深井、超深井钻进受套管层序的限制,同一裸眼井段通常钻遇多个压力系统,纵向地层出现窄安全密度窗口,虽然钻井常采用控压钻井(MPD)技术保证了安全有效钻进,但也给下部小间隙尾管固井带来了巨大的挑战,因而开展既能满足四川盆地小间隙尾管固井质量又能保证窄度安全密度窗口地层固井安全的固井工艺技术研究具有重要的现实意义。为此,在借鉴控压钻井成功应用的基础上,提出了精细控压平衡压力法固井技术:在注水泥设计时将环空流体静液柱压力设计为欠平衡(略低于地层孔隙压力),然后利用精细控压钻井装置MPD在井口节流产生回压或施加井口补偿压力,使注水泥过程通过井口压力和流体在环空的流动摩阻达到平衡孔隙压力,注水泥结束后环空继续施加一定的补偿压力,防止静压不足与水泥浆失重造成候凝期间环空窜流。四川盆地某探井(超深井)应用该技术后,全井段固井水泥胶结合格率为97%,胶结质量优的井段为76%。结论认为,该技术无需增加其他设备,仅借助控压钻井的设备就能实现高顶替效率下的固井施工安全和固井质量提升。

摘要：页岩储层需要水力压裂才能获得理想的产能,压裂时在追求较大改造体积的同时也应注重形成与储层相匹配的缝网导流能力,以提高改造体积渗透率。基于Warren-Root模型,将压裂后形成的缝网考虑为高渗透带,利用等效渗流理论建立了等效高渗透带模型,在地质模型中利用体积及等效渗透率对压裂缝网进行表征,通过产能模拟并借助净现值理论对高渗透带长度、等效渗透率等参数进行优选,并以优选的高渗透带参数为目标,结合缝网模拟便可得到目标条件下的最优施工参数。针对川西页岩气藏某水平井使用该方法得到最优高渗透带长度为200～220m,最优等效渗透率为4～5mD。结合缝网模拟得到目标条件下的施工参数为:总液量为1 600m3,总砂量为53m3,平均砂比为10%,最高砂比为28%,施工排量为10m3/min。该设计为页岩气储层改造作业提供了技术支撑。

摘要：设计了合适的膨胀管用双相钢的化学成分,研究了淬火温度对双相钢组织和力学性能的影响。结果表明,随淬火温度升高,马氏体体积分数逐渐升高,从而导致屈服强度和抗拉强度升高。淬火温度为820℃时,膨胀管用双相钢可获得最佳的综合性能。

摘要：基于露头、岩心、薄片及地球化学分析,对四川盆地中部中二叠统茅口组白云岩成因进行了研究。茅口组白云岩按宏微观组构可分为镶嵌状细晶白云岩和半自形—自形的硅质细晶白云岩,其地球化学特征差异明显。成因分析发现,晚二叠世龙潭组沉积早期,基底断裂沟通不充足的幔源和海源流体进入岩溶系统,与封存的壳源流体不同程度混合;在疏松多孔洞的岩溶系统内,充填的碳酸盐砂云化形成半自形—自形白云石;不充足的幔源热液与先期岩溶系统中流体混合,主要叠合改造先期岩溶系统中形成的孔渗性能优良而热液量相对充足区域,可导致灰岩角砾和围岩白云石化,形成他形镶嵌状白云石;后期因龙潭组沉积增厚使岩溶系统封隔,深部不充足的幔源热液与先期岩溶系统中流体混合,主要叠合改造先期岩溶系统中形成的孔渗性能优良的白云岩,而对较致密的他形镶嵌状细晶白云岩影响较小,从而形成了两类岩石学和地球化学特征差异明显的白云岩。结果表明,白云岩优质储集层和储渗体的形成主要与大陆型早成岩期层控岩溶相关,因此针对中二叠统茅口组的勘探应转变为按岩溶型储集层勘探的思路。

摘要：以四川盆地志留系龙马溪组和鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩为研究对象,从微观作用力的角度分析页岩水化机理,进行水合力的定量表征,并开展矿场应用。选取了与伊利石组成和性质都极为相似的白云母进行微观作用力测试。结果显示云母片在电解质溶液中的微观作用力主要包括DLVO(Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)力和水合力。当电解质浓度较低时,测试曲线符合DLVO理论;但当电解质浓度大于临界值且云母片间距小于5 nm左右时,测试曲线完全偏离DLVO理论曲线,水合力开始占据主导作用。定量计算表明水合力强度随作用距离增加呈双指数型衰减。矿场应用表明,严格控制水相侵入并降低水合力强度是防塌钻井液体系设计的关键;压后焖井过程中充分利用页岩水化致微裂缝萌生、扩展可进一步改造页岩储集层。

摘要：设计了一种采用近钻头测量方式,能够同时测量钻压、扭矩、侧向力、环空压力等钻井工程参数的随钻数据采集系统。通过压力传感器来测量环空压力,使用4个应变电桥测量钻压、扭矩和侧向力;在数据采集系统里,使用了先进的微控制器主控芯片和合适的A/D转换芯片,并设计了信号放大、数据存储模块、数据传输模块和相应的外围电路。采集系统已进入工程化阶段,在文星5井进行了下井试验,从现场试验结果来看,能够满足实际钻井的工况条件,取得了很好的试验效果,为分析井下钻头的实际工作情况提供了非常直观的手段,可以减少和消除井下复杂事故,缩短钻井时间,提高钻井速度。

摘要：本文从抗高温抗盐钙钻井液降滤失剂性能要求出发,基于分子结构优化设计,以AM、AMPS、DMDAAC和NVP为反应单体进行四元共聚,合成了两性离子共聚物降滤失剂PADMS。通过FITR分析验证了分子结构设计的可行性,实验证明PADMS具有一定抗高温、抗盐钙降解能力,与黏土颗粒的吸附能力强于现有的磺化酚醛树脂类降滤失剂SMP-II和SMP-III。在淡水基浆中加入2.0%PADMS时,表观黏度和塑性黏度分别由加入前的10.5 mPa·s和5.0 mPa·s增至35.0 mPa·s和28.0 mPa·s,API滤失量由28.0 mL降至6.0 mL;200℃老化16 h后的表观黏度和塑性黏度分别为17.5 mPa·s和15.0 mPa·s,API滤失量由48.6 mL降为15.6 mL。PADMS加量为2.0%时,复合盐水基浆表观黏度、塑性黏度从加入前的3.0 mPa·s、1.5 mPa·s分别增至19.5 mPa·s和15.0mPa·s。在200℃下老化16 h后,复合盐水基浆黏度亦随PADMS加量的增加而增大,但上升趋势明显不及老化前的基浆。随PADMS加量的增大,API滤失量逐渐减小,当PADMS加量为2%时,老化前的API滤失量由加入前的88.0 mL降至8.2 mL;老化后API滤失量由168.0 mL降至54.6 mL,HTHP滤失量由全滤失降为86.4 mL。

摘要：以复杂钻井系统动力学为基础,从所建立的钻头位移模型仿真实验中提取数据,把所得的井眼轨迹时间序列进行小波分析重构,分别得到平稳的随机序列、周期序列和非平稳趋势序列;并把所得平稳随机序列、周期序列、非平稳趋势序列作为输入层,构造小波-神经网络井眼轨迹预测模型,充分发挥小波分析的多分辨率功能和人工神经网络的非线性逼近能力。通过实验验证,此模型能有效提高预测精度、延长预见时间,这将为复杂钻井系统井眼轨迹预测研究提供新的理论依据及方法。

摘要：水平井分段分簇压裂时的簇间距大小对页岩气藏的压裂改造效果具有重要影响,过小的簇间距设计将导致分簇主裂缝之间的改造区重叠,降低压裂改造效率;而过大的簇间距设计则会在主裂缝之间产生未改造区,影响储层的动用程度。目前的簇间距优化设计主要基于静态模式下进行且以储层潜在改造区为目标,没有发展与实际压裂过程相吻合并以动态储层改造体积(SRV)为目标的簇间距设计方法。为此,考虑裂缝扩展、压裂液滤失和应力干扰相互耦合的作用机制,建立了分簇裂缝扩展下的动态SRV计算模型,以最优SRV为体积压裂设计的目标,对簇间距进行优化设计。在四川盆地涪陵地区焦石坝页岩气田开展了簇间距优化实例应用,验证了所建立方法的可靠性,分析了影响最优簇间距的关键地质工程参数,并针对该气田南、北不同区块不同地质特征,分别绘制了最优簇间距设计参考图版。结论认为,所建立的簇间距优化设计方法对改善目前分簇射孔的盲目性、指导页岩气藏体积压裂优化设计具有重要的作用和意义。

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。