摘要：为了优化超临界CO_(2)压裂工艺技术和施工参数,考虑超临界CO_(2)压裂液中支撑剂颗粒之间相互作用,采用欧拉-拉格朗日方法中的多相质点网格方法,建立超临界CO_(2)压裂缝内支撑剂运移数学模型,通过室内水力压裂支撑剂运移物模实验验证模型准确性,进行超临界CO_(2)压裂缝内支撑剂运移规律计算和分析。研究表明:未增黏CO_(2)由于黏度低,携砂效果极差,优化其他参数对携砂效果影响不大;CO_(2)黏度增加到2.5 mPa·s即可有效提高携砂效果,采用超轻支撑剂与细尺寸颗粒组合,携砂效果与增黏到10 mPa·s效果相差不大;优化支撑剂密度比尺寸对携砂效果提高更为明显;增大排量可以提高携砂效果,但排量继续增大,其携砂效果变化较小;流体滤失对CO_(2)携砂效果影响变化不大。该研究为解决CO_(2)携砂性能差的问题提供了技术支撑,对超临界CO_(2)压裂设计优化及现场施工具有重要指导意义。

摘要：油田套管腐蚀是油气开采过程中普遍存在的问题。套管一般深埋于地下,所处的地下环境较为复杂,阴极保护技术可使钢质套管得到保护,从而延长套管的使用寿命。通过一套完整的阴极保护系统技术设计,给出了完整的阴极保护施工方法。通过Beasy软件利用数值模拟技术计算不同阳极埋深对阴极保护电位分布的影响,评价了外加电流阴极保护对井底的保护效果。仿真结果表明:阳极安装在井组中间距离井组横向距离12 m,埋深为100 m,井组可得到良好保护。该技术防腐蚀效果明显,套管腐蚀现象得到显著改善,能满足不同条件下的防腐蚀需求,可在油田开展进一步推广应用。

摘要：为了提高延长油田致密油水平井的环空密封能力、保证多级缝网压裂开发效果,对水泥浆进行了功能化改性。结合该油田南部致密油储层特征、水平井井身结构和多级缝网压裂对固井水泥浆性能的要求,建立了套管-水泥环-地层受力模型,分析得到了水泥石杨氏模量与界面压力的关系图版,并据此设计了水泥浆;对丁苯胶粉进行了粒径优选、表面处理,并与甲酰胺及无机盐复配制得高强微弹剂,辅之以其他外加剂,形成了满足性能要求的高强微弹水泥浆。研究发现,水泥石杨氏模量越低、地层杨氏模量越高、压裂施工压力越低、井眼扩大率越小,则满足环空密封要求的水泥石抗压强度越小;与空白样相比,高强微弹水泥浆抗压强度提高51.8%、杨氏模量降低10.5%、抗折抗拉强度提高75.0%以上。该水泥浆在延长油田南部10余口致密油水平井进行了现场应用,水平段固井质量合格率达95%以上,分段压裂时未发生窜流。研究结果表明,高强微弹水泥浆可以提高延长油田致密油水平井压裂后的环空密封性,具有推广应用价值。

摘要：鄂尔多斯盆地延安气田东部蕴藏着丰富的致密气资源,采用水平井多级缝网压裂技术进行开发试验,对固井工程提出了一系列新的挑战。以地层和钻井特点为基础,分析了区域内水平井固井难点,针对性地开展了漂浮套管优化、粉煤灰低密水泥浆、增弹水泥浆等一系列关键技术研究,认为:(1)漂浮下套管存在最优化漂浮长度,摩擦系数的确定是关键;(2)采用低成本的粉煤灰可配置出性能优越的1.40g/cm^3水泥浆;(3)增弹水泥浆可以满足该区域致密气水平井分段压裂施工的需求。现场应用证明采用的一系列关键技术效果良好,固井质量提高及压后密封性成效显著。应用结果认为:(1)研发的较低成本的粉煤灰低密水泥浆和增弹水泥浆性能优越,能够满足该区域致密气水平井的固井需求;(2)研制的相关固井工具附件及设计的漂浮优化方法,通过应用表明可以解决相对应的固井技术难点,具有一定的现场适用性;(3)为进一步提高延安气田东部致密气水平井固井质量,应在设计更低密度的低成本水泥浆、加强套管居中的低磨阻扶正器技术和优化浆柱结构及注替参数等方面加强研究。

摘要：为了解决经典滤失理论认为从压裂开始到结束的整个过程中水力裂缝长度均为裂缝最终长度这一认识带来的问题,通过建立考虑裂缝动态扩展的压裂液滤失计算的二维模型,利用古典五点隐式差分法对模型求解来研究压裂液在水力裂缝动态扩展中的滤失。结果表明,在裂缝扩展阶段,压裂液滤失速度随裂缝增长而增加,当裂缝长度稳定后,压裂液滤失速度才开始递减,与经典滤失理论计算的结果差异较大,但该模型由于考虑了裂缝动态扩展,更接近物理实际,对认清滤失过程、指导压裂设计具有一定意义。