检索结果-内蒙古大学图书馆

油田化学 2024年第4期41卷 571-578页

作者：郭春萍蒋官澄管金田郭友贺垠博杨丽丽董腾飞中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 油气钻完井技术国家工程研究中心北京102206 中国石油大学(北京)理学院北京102249

针对常规吸水膨胀类凝胶不能再次交联,受压力波动易被带出漏层,承压能力降低导致堵漏效果差的问题,以壳聚糖为物理交联剂,与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)等单体聚合,制得自愈合凝胶。通过红外光谱、热重分析、... 详细信息

针对常规吸水膨胀类凝胶不能再次交联,受压力波动易被带出漏层,承压能力降低导致堵漏效果差的问题,以壳聚糖为物理交联剂,与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)等单体聚合,制得自愈合凝胶。通过红外光谱、热重分析、扫描电镜表征了自愈合凝胶的结构,考察了其膨胀性、流变力学、自愈合性能、配伍性和封堵性等,分析了凝胶自愈合和封堵机理。结果表明,该凝胶具有海绵状双网络结构,凝胶结构之间存在多重非共价键作用(氢键作用、静电作用和疏水缔合作用)。自愈合凝胶的吸水膨胀性良好,随着温度的升高凝胶的吸水膨胀性能增强,120℃下凝胶的溶胀平衡值是常温的37倍。基于多重非共价键相互作用的凝胶颗粒在90℃下自愈合后具有较高的储能模量(3500 Pa)和凝胶结构恢复率(83%),在120℃下仍能表现出自愈合性能。凝胶颗粒与基浆的配伍性较好,随凝胶颗粒的增加,基浆的表观黏度增大,滤失量降低。当凝胶颗粒质量体积比达到2%时,可以满足20目(0.85 mm)以上砂粒模拟的孔隙性漏失地层的随钻堵漏需求。凝胶的自愈合机理主要依赖于其网络结构中的非共价键,这些键在凝胶受到破坏后能迅速断开并快速重新组合,从而恢复凝胶的完整性和功能性。在封堵机理方面,凝胶颗粒在漏失通道中通过运移、堆积和挤压,与地层形成紧密接触,并通过非共价键作用实现自愈合和与地层的紧密结合,形成强韧的凝胶封堵层。这种自愈合凝胶在提高随钻堵漏效率方面展现出应用潜力。

关键词：自愈合防漏堵漏凝胶水基钻井液非共价键

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玛湖凹陷砂砾岩地层抗钻特性预测及钻头优选

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石油机械 2023年第3期51卷 9-15页

作者：张武昌李忠慧寿翔刘伟胡棚杰张俊成杨明合油气钻采工程湖北省重点实验室长江大学石油工程学院油气钻完井技术国家工程研究中心成都百施特金刚石钻头有限公司荆州市明德科技有限公司

针对玛湖区块百口泉组砂砾岩地层岩性复杂、钻头选型困难和钻井效率低的问题,选取该区块典型的砂砾岩岩样,开展了砂砾岩抗钻特性参数室内试验测试。通过对试验结果的数理统计分析,建立了基于测井资料的砂砾岩地层抗钻特性参数预测模型,... 详细信息

针对玛湖区块百口泉组砂砾岩地层岩性复杂、钻头选型困难和钻井效率低的问题,选取该区块典型的砂砾岩岩样,开展了砂砾岩抗钻特性参数室内试验测试。通过对试验结果的数理统计分析,建立了基于测井资料的砂砾岩地层抗钻特性参数预测模型,绘制了玛湖区块砂砾岩抗钻特性参数剖面,分析了百口泉组地层抗钻特性参数的分布规律,并综合砂砾岩地层抗钻参数、比能法、机械钻速法和因子分析法开展了钻头优选和现场应用。研究与应用结果表明,玛湖百口泉组砂砾岩地层可钻性波动大,软硬交错显著,非均质性强,推荐选用具有高抗冲击抗磨损的MDI513和MSI613这2种PDC钻头,与邻井相比平均机械钻速分别提高30%和35%以上,钻头进尺分别提高14%和8%以上。所得结果可为类似于玛湖凹陷百口泉组的砂砾岩地层钻头优选提供参考。

关键词：玛湖百口泉组砂砾岩抗钻特性钻头优选机械钻速钻头进尺

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基于邻井灰色信息的钻井风险评价方法

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中国安全科学学报 2024年第6期34卷 99-108页

作者：魏凯王晨阳吴德胜郭勇廖华林长江大学油气钻完井技术国家工程研究中心湖北武汉430100 长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室湖北武汉430100 中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

为解决油气开发过程中未知地层钻井风险难以预测的问题,基于邻井灰色信息提出钻井风险评价方法。首先采用三参数区间灰数描述地层信息;其次采用深度平差和加权差值方法,根据邻井灰色信息构建目标井灰色井筒信息矩阵,并在此基础上建立三... 详细信息

为解决油气开发过程中未知地层钻井风险难以预测的问题,基于邻井灰色信息提出钻井风险评价方法。首先采用三参数区间灰数描述地层信息;其次采用深度平差和加权差值方法,根据邻井灰色信息构建目标井灰色井筒信息矩阵,并在此基础上建立三参数灰色安全钻井液密度窗口;然后依据广义强度—干涉理论,建立包括溢流、井漏、坍塌及吸附卡等风险的评价模型;最后对西部某油田的5口井进行实例分析。结果表明:引入的井筒信息矩阵概念,描述和计算深度平差和加权插值优化参数,构建目标井井筒信息剖面;利用三参数区间灰数和井筒信息矩阵构建的灰色安全钻井液密度窗口,大幅降低钻井风险评估中的不确定性;基于广义强度—干涉理论的钻井风险评价模型得出的评估结果与实际工况一致。

关键词：邻井灰色信息钻井风险三参数区间灰数井筒信息矩阵安全钻井液密度窗口

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氨基离子液体聚合物抗高温抑制剂的作用机理

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钻井液与完井液 2023年第3期40卷 289-295,302页

作者：任妍君陈欢杨弘西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 油气钻完井技术国家工程研究中心成都610500 大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163000

为解决高温地层黏土水化所引起的井壁失稳问题,合成了含双键和氨基的离子液体单体,并将其与丙烯酰胺共聚得到了一种聚合物抑制剂PAN。采用傅里叶变换红外光谱仪对PAN的分子结构进行了表征,并通过浸泡膨胀和搅拌分散、线性膨胀、热滚回... 详细信息

为解决高温地层黏土水化所引起的井壁失稳问题,合成了含双键和氨基的离子液体单体,并将其与丙烯酰胺共聚得到了一种聚合物抑制剂PAN。采用傅里叶变换红外光谱仪对PAN的分子结构进行了表征,并通过浸泡膨胀和搅拌分散、线性膨胀、热滚回收实验评价其抑制性能。结果表明:PAN抑制黏土膨胀与分散的性能优于常用抑制剂KCl、聚醚胺D230及离子液体单体,并且抗温达250℃。通过XRD、Zeta电位、润湿性分析了PAN的抑制机理。PAN通过缠绕包覆在黏土颗粒上、压缩双电层、增加黏土颗粒间胶结性及颗粒表面疏水性而起到抑制作用,为新型抗高温强效抑制剂的研发提供理论与技术支持。

关键词：氨基离子液体共聚物黏土水化页岩抑制剂井眼稳定

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南海深水高温高压条件下地层破裂压力的确定

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石油钻探技术 2023年第6期51卷 18-24页

作者：幸雪松袁俊亮李忠慧孙翀赵毅中海油研究总院有限责任公司北京100028 油气钻完井技术国家工程研究中心防漏堵漏研究室(长江大学) 湖北武汉430100 油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

我国南海北部深水地层欠压实程度高,具有胶结弱、承压能力低等力学特性,同时由于存在温度场,地层与钻井液之间的热交换会产生附加应力场,导致深水钻井过程中极易发生井漏,严重影响钻井效率和固井质量,亟需明确温度场对附加应力的影响。... 详细信息

我国南海北部深水地层欠压实程度高,具有胶结弱、承压能力低等力学特性,同时由于存在温度场,地层与钻井液之间的热交换会产生附加应力场,导致深水钻井过程中极易发生井漏,严重影响钻井效率和固井质量,亟需明确温度场对附加应力的影响。为此,笔者以弹性力学为基础,采用数值模拟方法,建立了考虑温度影响的井周应力分析模型;在现有地层破裂压力模型基础上,综合考虑温度及时间的影响,确定了南海深水环境下的地层破裂压力动态变化规律。分析结果表明:井壁和地层的温度变化幅度随着钻井液循环时间增长而逐渐增大,热附加应力也随着钻井液循环时间增长逐渐增大,最大径向热应力在距井眼中轴线一定距离处,最大切向应力和最大垂向应力均在井壁处;井壁温度降低时,井壁收缩产生拉应力;井壁温度降低时,井周应力也随之降低,切向应力和垂向应力在井壁处的降低幅度最大,径向应力降低幅度最大处在距井眼中轴1.65倍井眼半径处;考虑温度变化影响时的破裂压力偏差远低于不考虑温度变化影响时。研究结果表明,温度变化对井周应力有影响,预测地层破裂压力时考虑温度的影响可以提高其预测精度,从而提高钻井液安全密度窗口的预测精度,可为南海深水安全高效钻井提供理论指导。

关键词：深水钻井高温高压破裂压力数值模拟井周应力南海

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煤层气储层保护钻井液技术研究进展

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天然气工业 2024年第10期44卷 182-194页

作者：白杨王路一李翔窦幻君罗平亚油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川省成都市610500 西南石油大学石油与天然气工程学院油气钻完井技术国家工程研究中心中国石油渤海钻探工程有限公司库尔勒分公司

中国煤层气储层具有物性复杂、非均质性强、易发生损害等特征,因此增加了煤层气钻完井过程中储层保护的难度,在一定程度上影响煤层气产能的发挥及采收率的提高。为系统总结煤层气钻井液储层保护技术的发展现状,从敏感性损害、固相侵入... 详细信息

中国煤层气储层具有物性复杂、非均质性强、易发生损害等特征,因此增加了煤层气钻完井过程中储层保护的难度,在一定程度上影响煤层气产能的发挥及采收率的提高。为系统总结煤层气钻井液储层保护技术的发展现状,从敏感性损害、固相侵入损害、表面活性剂损害3个方面对煤层气井储层损害原因进行了分析,总结了近年来煤层气储层保护钻井液技术的研究进展及适用性,最后从深层煤岩储层应力敏感损害防治、长水平段固相堵塞防治、多类型可降解处理剂研发、钻井液参数优化与维护工艺4个方面对储层保护钻井液及处理剂的发展进行了展望。研究结果表明:①中国煤岩储层具有“三低”特性,主要存在敏感性损害(应力敏感、水敏)、固相侵入损害和表面活性剂损害;②为减少煤层气储层敏感性造成的损伤,可采用增强钻井液的封堵能力、优化钻井液的抑制能力、调节钻井液密度等方式;③固相侵入损害可通过减少钻井液中固相颗粒含量、阻止固相颗粒进入地层、增强钻井液的携带能力、应用可降解处理剂等方式解决;④表面活性剂对储层的伤害不容忽视,可以使用阳离子/非离子表面活性剂防止损害发生。结论认为,钻井液储层保护技术是深层煤岩气长水平井储层损害防治的关键技术,对煤层气经济化、清洁化开发及全流程绿色高效开发具有重要意义。

关键词：煤层气储层损害敏感性损害钻井液处理剂现场应用绿色高效开发发展趋势

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巴彦河套区块地层理化性质及钻井液优化策略

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钻井液与完井液 2024年第6期41卷 764-771页

作者：李高峰王建宁王秀影罗平亚刘鹭白杨付志勇中国石油华北油田分公司油气工艺研究院河北任丘062552 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 油气钻完井技术国家工程研究中心北京102200

巴彦油田地层条件复杂,存在漏失、垮塌、卡钻等井下问题,影响了钻进效率。通过X射线、电镜和粒度分析等方法研究易失稳地层岩样的岩性、微观形貌和粒度分布。确定井壁失稳主要原因为钻井液对地层中微纳米裂缝的封堵能力不足导致滤液侵... 详细信息

巴彦油田地层条件复杂,存在漏失、垮塌、卡钻等井下问题,影响了钻进效率。通过X射线、电镜和粒度分析等方法研究易失稳地层岩样的岩性、微观形貌和粒度分布。确定井壁失稳主要原因为钻井液对地层中微纳米裂缝的封堵能力不足导致滤液侵入使得临河组盐岩及石膏溶解剥落。因此针对上述情况,引入适用于巴彦油田失稳层位微裂缝的自研微纳米刚性封堵材料矿物树脂微粉XNZD系列及高分子柔性改性石蜡XNEP,以此来提高现场钻井液的封堵性能;引入自研胺基类复合物抑制剂XNYZ配合甲酸钾或有机盐提高钻井液抑制性能。研究表明,优化后的钻井液在缝宽为0.03 mm下的封堵滤失量降低了98%,线性膨胀率降低了82.9%,提高了现场钻井液体系的封堵性及抑制性,为巴彦河套临河区块复杂地层高效钻进提供了重要的技术支撑。

关键词：漏失微裂缝井壁失稳微纳米封堵钻井液

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大位移井套管磨损预测及剩余强度计算

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科学技术与工程 2024年第24期24卷 10227-10234页

作者：曹天宝李忠慧刘剑孟凡奇张武昌油气钻采工程湖北省重点实验室武汉430100 长江大学石油工程学院油气钻完井技术国家工程研究中心武汉430100 中国海洋石油集团有限公司深圳分公司深圳518067

在大位移井钻进过程中,由于水垂比大的特点,钻柱在井下运行形式复杂,造成套管内壁磨损严重,套管强度降低,极大地影响了后续钻井和生产作业。应用基于能量传递的套管磨损效率模型,采取分段法求取管柱侧向力,对套管月牙形磨损进行分析,并... 详细信息

在大位移井钻进过程中,由于水垂比大的特点,钻柱在井下运行形式复杂,造成套管内壁磨损严重,套管强度降低,极大地影响了后续钻井和生产作业。应用基于能量传递的套管磨损效率模型,采取分段法求取管柱侧向力,对套管月牙形磨损进行分析,并依据API(American Petroleum Institute)最小壁厚法,简化月牙状套管磨损,建立套管磨损预测及剩余强度计算方法。利用该模型对南海某大位移井进行计算。结果表明:侧向力是影响套管磨损的主要因素,倒划眼对套管的磨损效果明显强于正常钻进。全井段磨损最严重的位置是狗腿角最大的井段,套管失效的风险最大,是采取防磨措施的关键井段。经计算该井四开作业完成之后,狗腿角最大处的套管磨损深度为1.15 mm,套管强度衰减至原始强度的58.24%,但仍能满足强度要求;该研究成果为南海大位移井套管磨损的防治提供了依据和参考。

关键词：套管磨损磨损机理磨损深度剩余强度计算模型

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裂缝性储层PDC钻头随钻响应特征实验研究

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钻采工艺 2023年第1期46卷 1-7页

作者：毛敏杨毅张立刚姬建飞薛东阳李浩苗振华谭甲兴中法渤海地质服务有限公司提高油气采收率教育部重点实验室·东北石油大学油气钻完井技术国家工程研究中心

裂缝性储层的裂缝预测难度大,研究裂缝性地层PDC钻头钻进响应特征对裂缝性储层随钻识别具有重要意义。文章利用水泥石材料制备的无裂缝水泥石试件、填充裂缝水泥石试件和张开裂缝水泥石试件开展了微PDC钻头钻进实验,监测不同裂缝类型的... 详细信息

裂缝性储层的裂缝预测难度大,研究裂缝性地层PDC钻头钻进响应特征对裂缝性储层随钻识别具有重要意义。文章利用水泥石材料制备的无裂缝水泥石试件、填充裂缝水泥石试件和张开裂缝水泥石试件开展了微PDC钻头钻进实验,监测不同裂缝类型的水泥石试件在钻进过程中的钻压、转速、扭矩、钻时等直接参数,通过计算机械比能、机械比能异常因子、机械比能波动因子和扭矩波动因子等衍生参数,揭示了不同裂缝类型的试件在PDC钻头钻进时的响应特征,构建了无缝、填充裂缝、张开裂缝在PDC钻头钻进时的特征图谱、评价指标体系和分类标准。并在渤中19-6气田进行了现场应用,与测井解释符合率达到了82%以上。该项研究成果为裂缝性储层的随钻识别诊断提供了实验依据。

关键词：裂缝性储层微PDC钻头钻进响应特征随钻识别

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基于微米CT的钻井液浸泡复兴陆相页岩裂缝扩展演化

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钻井液与完井液 2024年第6期41卷 755-763页

作者：林德举何淼周胜璇许明标周长铖长江大学石油工程学院·油气钻完井技术国家工程研究中心武汉430100 油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 武汉430100 深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 非常规油气省部共建协同创新中心(长江大学) 武汉430100 吉林油田松原采气厂长岭采气作业区吉林松原138000

通过微米CT扫描技术对复兴陆相页岩高温浸泡前后裂缝表征及演化进行量化分析,开展了膨润土浆、Nanodrill水基钻井液和白油基钻井液浸泡不同时间的CT扫描实验,并分析了不同钻井液对裂缝演化的影响。研究发现,凉高山组岩样中裂缝更为发育... 详细信息

通过微米CT扫描技术对复兴陆相页岩高温浸泡前后裂缝表征及演化进行量化分析,开展了膨润土浆、Nanodrill水基钻井液和白油基钻井液浸泡不同时间的CT扫描实验,并分析了不同钻井液对裂缝演化的影响。研究发现,凉高山组岩样中裂缝更为发育,不同钻井液对裂缝扩展的抑制效果有明显差异,随着浸泡时间的增加,膨润土浆浸泡10 d后岩样中最大层位裂隙占比为12.9%,明显高于白油基钻井液的6.13%,而水基介于两者之间。结合微观电镜实验研究了岩样浸泡前的裂缝开度分布,并对比得到浸泡10 d后的裂缝开度增长率,膨润土浆最大为61.6%,Nanodrill水基钻井液其次为52.1%,白油基钻井液最低为39.8%。进一步对裂缝长度分布进行量化统计得出,膨润土浆浸泡后,岩样中长度在50~100μm的大尺度微裂缝数量明显增多,而Nanodrill水基钻井液与白油基钻井液浸泡后岩样中大尺度裂缝数量基本不变。白油基钻井液对页岩裂缝扩展的抑制效果最好,Nanodrill水基钻井液次之,膨润土浆效果最差。研究成果对复兴区块陆相页岩地层高效安全钻井作业提供参考。

关键词：钻井液页岩井壁稳定微米CT 微裂缝表征

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