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2023油气田勘探与开发国际会议

作者：东野升富杨发张争李静瑞何明辉苗军赵金麟王冰飞中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采油厂中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室

近年来,低渗透油田体积压裂投产水平井出砂现象日益严重,部分水平井因井筒沉砂导致产量降低,甚至关井,严重影响油井产能和开发成本。目前常规水平井冲砂技术存在液体漏失量大、携砂能力差、冲砂效率低和储层二次伤害等缺陷,为解决此类问... 详细信息

近年来,低渗透油田体积压裂投产水平井出砂现象日益严重,部分水平井因井筒沉砂导致产量降低,甚至关井,严重影响油井产能和开发成本。目前常规水平井冲砂技术存在液体漏失量大、携砂能力差、冲砂效率低和储层二次伤害等缺陷,为解决此类问题,研发了高效携砂和可回收利用的冲砂工作液体系、降低储层漏失的自降解暂堵剂和高效旋流冲砂工具,形成了水平井井筒高效净化技术。形成的冲砂工作液体系耐盐45000mg/L,最高携砂率25%,岩心伤害率8.5%;自降解暂堵剂承压33MPa,5天降解率95.2%,封堵率84.8%,初滤失量降低73.0%;高效旋流冲砂工具最大射流速度可达118m/s。2022年该技术在马岭油田开展现场试验14井次,平均单井日增油1.88t/d,与常规冲砂相比,漏失量减少28.0%,平均冲砂周期缩短3.2天,单井日增油提高20%,井筒净化复产效果显著提升,具有广阔的推广应用前景。

关键词：水平井井筒净化冲砂降漏失旋流冲砂器

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基于光纤监测的分段压裂多簇均衡性评价与优化建议

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钻采工艺 2024年第6期47卷 1-7页

作者：刘合慕立俊齐银陈文斌拜杰涂志勇中国石油勘探开发研究院中国石油长庆油田公司低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田公司油气工艺研究院

作为庆城页岩油矿场实验室一期工程的一部分,从本井水平井压裂过程中,通过套管外部署的永久式光缆上采集的DAS和DTS分布式光纤监测数据可以用来评估水平井分段多簇压裂模式下的多簇砂液分配动态变化特征。文章详细阐述了水力压裂过程中... 详细信息

作为庆城页岩油矿场实验室一期工程的一部分,从本井水平井压裂过程中,通过套管外部署的永久式光缆上采集的DAS和DTS分布式光纤监测数据可以用来评估水平井分段多簇压裂模式下的多簇砂液分配动态变化特征。文章详细阐述了水力压裂过程中基于DAS、DTS测量理论基础与各簇进液进砂计算模型,提出了多簇裂缝均一性指数计算方法,得到段簇设计、射孔优化、暂堵等因素对多簇裂缝均衡性的影响规律认识。结合现场实际应用情况得到几点认识:(1)光纤技术是目前评价多簇砂液分配规律的最有效且最直观的技术,能够准确量化评价多簇扩展均衡性;(2)庆城页岩油各簇均有进液信号显示,100%起裂进液;(3)簇间进液进砂分配差异大,计算均一性指数30%~87%,平均61.8%,且仍有提升空间;(4)甜点品质、段簇设计及射孔是影响进液进砂关键因素,暂堵效果不明显。该应用实例为后续开发方案的调整和压裂设计的优化提供了重要依据,同时有助于拓展分布式光纤监测技术在国内非常规油气领域的更加广泛、深入的应用。

关键词：分布式光纤监测多簇均衡性页岩油水力压裂矿场实验 DAS DTS 段簇设计差异化射孔

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厄瓜多尔Tambococha油田水平井钻井液技术

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石油钻探技术 2022年第1期50卷 54-59页

作者：曹辉李宝军赵向阳低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710018

厄瓜多尔Tambococha油田由于钻遇松散且微裂缝发育的地层,钻进中井壁易垮塌;其目的层高孔高渗,易发生储层损害问题。为此,以聚合醇XCS-III和乳化石蜡G325为主剂,通过优选其他环保型处理剂,研制了强封堵储层保护水基钻井液。该钻井液利... 详细信息

厄瓜多尔Tambococha油田由于钻遇松散且微裂缝发育的地层,钻进中井壁易垮塌;其目的层高孔高渗,易发生储层损害问题。为此,以聚合醇XCS-III和乳化石蜡G325为主剂,通过优选其他环保型处理剂,研制了强封堵储层保护水基钻井液。该钻井液利用乳化液滴、浊点效应、微米颗粒及刚性粒子等的协同封堵作用来降低油水界面张力,阻止钻井液进入地层,从而达到防塌封堵和保护储层的目的。室内试验表明,该钻井液抑制性较强,岩屑在其中的线性膨胀量与在清水中相比降低了64.8%;封堵性能好,其粒径分布与理想充填曲线能够较好拟合;储层损害小,对Napo组U层岩心平均伤害率10.25%;环保性能好,钻井液重金属含量等达到了污水排放标准要求。Tambococha油田的15口水平井应用了该钻井液,钻井过程中井眼稳定、起下钻顺畅,钻后平均单井日产原油超过300 t,产油量较邻井提高近90%,且钻井废液及钻屑环保指标均达到EPA1311排放标准要求。研究结果表明,该强封堵储层保护水基钻井液,能够满足厄瓜多尔Tambococha油田水平井钻井提速及储层保护技术需求。

关键词：水平井钻井液井眼稳定储层保护 Tambococha油田厄瓜多尔

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低渗透油藏水凝胶调驱剂的制备及封堵性能评价

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油田化学 2023年第1期40卷 51-55,67页

作者：吴天江鄢长灏赵海峰高雨中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018

为了提升低渗透油藏调驱剂的注入性和封堵性,开发了一种水凝胶体系,以成胶强度为指标优选了水凝胶配方及制备条件,并评价了其封堵性能和调驱性能。优化的水凝胶配方如下:丙烯酸用量为20 g/L、丙烯酰胺用量为5 g/L、过硫酸铵用量为0.07 ... 详细信息

为了提升低渗透油藏调驱剂的注入性和封堵性,开发了一种水凝胶体系,以成胶强度为指标优选了水凝胶配方及制备条件,并评价了其封堵性能和调驱性能。优化的水凝胶配方如下:丙烯酸用量为20 g/L、丙烯酰胺用量为5 g/L、过硫酸铵用量为0.07 g/L、改性淀粉用量为5 g/L、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为0.08 g/L,最佳合成条件为中和度75%、反应温度9℃,所生成水凝胶的成胶强度为35~37 Pa·s。通过机械剪切、烘干得到微米级粒径的水凝胶调驱剂。封堵实验表明,质量浓度为0.1~0.7 g/L的水凝胶调驱剂对渗透率为1600×10^(-3)~1900×10^(-3)μm^(2)的填砂管的封堵率在92%以上,随着水凝胶质量浓度的增大,阻力系数增大,注入压力爬升较快,但残余阻力系数和封堵率变化较小。水凝胶作为驱油剂使用建议采用低浓度注入,在水驱基础上可提高采收率10%左右。低浓度微颗粒水凝胶调驱剂可有效解决低渗透油藏调驱注入性和封堵性的矛盾。综合考虑注入性、封堵性和驱油性能,推荐水凝胶水溶液现场应用的质量浓度为0.1~0.3 g/L。

关键词：水凝胶成胶强度体系筛选封堵性能低渗透油藏

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超低渗透油藏老井井组结构化改造技术研究

超低渗透油藏老井井组结构化改造技术研究

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2024油气田勘探与开发国际会议

作者：达引朋鄢长灝王德玉白晓虎任佳伟李建辉中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室

超低渗透油藏受储层物性及投产压裂裂缝影响,水驱前缘呈条带状分布,侧向油井水驱效果差,难以建立有效的注采驱替系统。为改善老井重复压裂水驱开发效果,本文在对典型超低渗透油藏储层地质及生产特征分析基础上,通过开展水驱驱替界限岩... 详细信息

超低渗透油藏受储层物性及投产压裂裂缝影响,水驱前缘呈条带状分布,侧向油井水驱效果差,难以建立有效的注采驱替系统。为改善老井重复压裂水驱开发效果,本文在对典型超低渗透油藏储层地质及生产特征分析基础上,通过开展水驱驱替界限岩心实验,明确了不同渗透率条件下注水开发形成有效驱替的界限,建立了不同渗透率条件下注采井排距优化图版。以低产井组为治理对象,基于油藏开发效果二次认识,利用油藏数值模拟方法,重构储层裂缝系统,优化注驱采渗流场,提出了低产井组裂缝系统"增-扩-转-扰-驱"结构化改造技术思路,即通过井组立体整体改造促使注采驱替系统有效建立,实现老井平面、纵向剩余油的充分挖潜动用。矿场试验5个井组20口井,结果表明试验井裂缝带宽由常规压裂20～30m↑50～80m,平均水驱距离由130↓88m,且纵向多层系分层压裂裂缝系统独立,实现了纵向立体重复压裂改造目的;措施后井组采油速度由0.10%上升至0.42%,预测采收率提高2%以上。研究成果为超低渗透油藏连片低产井改善油藏开发效果提供了新的技术途径。

关键词：超低渗透剩余油分布水驱驱替重复压裂

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基于ZOA优化VMD-IAWT岩石声发射信号降噪算法

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第4期6卷 150-166页

作者：王婷婷徐华一赵万春刘永胜何增军东北石油大学电气信息工程学院黑龙江大庆163318 东北石油大学黑龙江省网络与智能控制重点实验室黑龙江大庆163318 东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318 东北石油大学陆相页岩油气成藏及高效开发教育部重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司乾安采油厂吉林松原138000 中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司扶余采油厂吉林松原138000

针对岩石破裂过程中产生的声发射(AE)信号夹杂大量噪声的问题,提出了一种基于斑马优化算法(ZOA)改进变分模态分解(VMD)并与改进的自适应小波阈值(IAWT)联合的声发射信号降噪算法。利用ZOA算法优选出影响VMD分解效果的模态个数K和二次惩... 详细信息

针对岩石破裂过程中产生的声发射(AE)信号夹杂大量噪声的问题,提出了一种基于斑马优化算法(ZOA)改进变分模态分解(VMD)并与改进的自适应小波阈值(IAWT)联合的声发射信号降噪算法。利用ZOA算法优选出影响VMD分解效果的模态个数K和二次惩罚因子α;通过相关系数将分解出的IMFs划分为有效分量、含噪分量和剔除分量;针对小波阈值(WT)降噪算法不具备自动调整小波基以及软、硬阈值函数存在偏差大和不连续的弊端,提出了IAWT算法去除IMFs中的噪声分量,并与有效分量合并重构,得到降噪后的AE信号。通过模拟和实测AE信号验证并与现有降噪算法对比,结果表明ZOA-VMD-IAWT降噪算法适合处理AE信号,信号的时频特征得以保留。研究结果可为岩石AE信号理论及实际工程应用提供参考。

关键词：岩石声发射信号斑马优化算法变分模态分解自适应小波阈值降噪

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自降解水溶性暂堵剂的研究及应用

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油田化学 2022年第1期39卷 59-63页

作者：许伟星王玉功周宾宾中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第五采油厂陕西西安710018

随着国内油田对环境保护、储层保护的日益重视,绿色无毒的自降解暂堵剂成为近年来的一个研究重点。通过将两种自降解材料复配研发了一种配方为60%PA+40%YG-1的自降解水溶性暂堵剂,研究了该暂堵剂的溶解性、配伍性、封堵性、抗压性、分... 详细信息

随着国内油田对环境保护、储层保护的日益重视,绿色无毒的自降解暂堵剂成为近年来的一个研究重点。通过将两种自降解材料复配研发了一种配方为60%PA+40%YG-1的自降解水溶性暂堵剂,研究了该暂堵剂的溶解性、配伍性、封堵性、抗压性、分散悬浮性及对压裂液性能的影响,分析了暂堵剂水解液的成分,并在长庆低渗透储层进行了现场应用。该暂堵剂在地层水、配液水及压裂液中8 h内的溶解率均大于95%且配伍性良好;在50~80℃下对裂缝岩心的封堵率均大于80%;该暂堵剂在40 MPa压力内的破碎率小于10%;该暂堵剂在胍胶基液中具有较好的分散悬浮性能,且该暂堵剂的水解液中只含有葡萄糖和乙醇酸,对压裂液的耐温耐剪切性能影响很小,对储层无伤害,对环境无污染。该暂堵剂已在长庆低渗油气藏的某中高含水区块共成功应用32口井,有效提升了裂缝岩心缝内净压力并开启新裂缝,与常规暂堵剂相比取得了更好的增产效果,同时又具有绿色环保的优点。

关键词：环保低伤害自降解水溶性暂堵剂低渗油气藏中高含水区块

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长北气田压力防水锁保护钻完井液体系研究与应用

长北气田压力防水锁保护钻完井液体系研究与应用

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第33届全国天然气学术年会

作者：刘伟凡帆王勇强中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 "低渗透油气田勘探开发"国家工程实验室

针对长北气田二期双分支水平井储层非均质性强、压力衰减与储层保护矛盾突出等技术难题,研制出钻井液用解水锁剂G311和暂堵剂G327,形成长北气田压力衰减储层钻井用CQ-NWP无土相防水锁低伤害钻井液。该钻井液滤液表面张力降低率低至77.8%... 详细信息

针对长北气田二期双分支水平井储层非均质性强、压力衰减与储层保护矛盾突出等技术难题,研制出钻井液用解水锁剂G311和暂堵剂G327,形成长北气田压力衰减储层钻井用CQ-NWP无土相防水锁低伤害钻井液。该钻井液滤液表面张力降低率低至77.8%,线性膨胀降低率达88.35%,岩心伤害率低于25%,具有解除水锁、屏蔽暂堵、抑制水敏及储层保护效果显著等优点。CQ-NWP无土相防水锁低伤害钻井液在长北二期9口双分支水平井进行了现场应用,均实现不压裂直接气举投产完井方式。应用井平均单井产量较预期提高20%以上,其中CBXX-1井裸眼完井并直接气举投产,产量达110×10～4m/d。现场应用结果表明,CQ-NWP无土相防水锁低伤害钻井液能够满足长北二期压力衰减储层长水平段安全钻井施工及储层保护技术要求。

关键词：水平井储层保护 "水锁" 无土相钻井液长北区块

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鄂尔多斯盆地横山—吴堡地区本溪组招贤页岩储层特征及勘探潜力

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天然气地球科学 2024年第12期35卷 2196-2214页

作者：王康乐殷亮亮宋佳瑶张琴裴文超孟艳军高万里张欣宇邱振低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院陕西西安710018 中国石油勘探开发研究院北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

鄂尔多斯盆地东部海陆过渡相页岩气勘探已取得重大突破,但相关研究明显滞后于海相页岩气领域。以鄂尔多斯盆地东部横山—吴堡地区本溪组晋祠段招贤页岩样品为研究对象,综合镜质体反射率(RO)、总有机碳(TOC)测试、薄片鉴定、扫描电镜、X... 详细信息

鄂尔多斯盆地东部海陆过渡相页岩气勘探已取得重大突破,但相关研究明显滞后于海相页岩气领域。以鄂尔多斯盆地东部横山—吴堡地区本溪组晋祠段招贤页岩样品为研究对象,综合镜质体反射率(RO)、总有机碳(TOC)测试、薄片鉴定、扫描电镜、X射线全岩衍射、孔渗测试、低温液氮吸附、甲烷等温吸附、含气量及力学性质等实验,综合表征招贤页岩储层特征,探讨孔隙结构参数及TOC含量对页岩吸附能力的影响,最终对招贤页岩的勘探潜力开展了综合分析。结果表明:(1)研究区招贤页岩为典型海陆过渡相页岩,岩矿组成复杂,黏土矿物及长英质矿物含量较高,平均占比分别为47.4%和36.4%。(2)招贤页岩有机质类型以Ⅱ2型和Ⅲ型干酪根为主,成熟度较高,有机质含量平均为5.30%,富有机质页岩占比较高,生气能力强。(3)招贤页岩微纳米级裂缝和孔隙发育,微裂隙在有机质和无机矿物中均有发育,缝宽介于0.01~1μm之间;液氮吸附孔隙类型以狭缝型孔隙为主,平均孔径均值为13.67 nm,比表面积均值为6.56 m^(2)/g,总孔隙体积均值为0.017 6 cm^(3)/g;BET比表面积与孔隙结构分形维数呈正相关关系,与平均孔径呈负相关关系。(4)招贤页岩孔渗偏低,兰氏体积平均为3.14 cm^(3)/g,含气量平均为1.52 cm^(3)/g,脆性指数平均为0.526,杨氏模量平均为40.88 GPa,泊松比平均为0.22。(5)研究区招贤页岩储层条件总体上与大宁—吉县地区山2段相当,资源条件优越,可改造性良好,具有较大的页岩气勘探潜力。

关键词：储层特征孔隙结构本溪组招贤页岩勘探潜力横山—吴堡地区

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钛合金螺旋盘管原油换热器传热特性研究

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西安交通大学学报 2022年第4期56卷 62-71页

作者：胡文亨程颢张倩魏立军高秀峰李云臧立昊李凤迪西安交通大学化学工程与技术学院西安710115 长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710021

为满足采油井场井口采出液(原油)冬季加热的特殊技术需求,解决管壳式、板式、套管式等传统形式换热器在相应使用条件下存在的难以承受高压、尺寸及质量大、制造困难、造价高、易腐蚀、流阻大等问题,设计制作了一台液量为25 m3/d的实际... 详细信息

为满足采油井场井口采出液(原油)冬季加热的特殊技术需求,解决管壳式、板式、套管式等传统形式换热器在相应使用条件下存在的难以承受高压、尺寸及质量大、制造困难、造价高、易腐蚀、流阻大等问题,设计制作了一台液量为25 m3/d的实际井场钛合金螺旋盘管原油换热器,并搭建了相应传热与流阻测试实验装置。开展了多种工质对在多种流速匹配下的传热性能实验,以及壳程防冻液和管程原油的流阻测试实验。结果表明:在壳程为水或防冻液,管程为原油时,壳侧雷诺数应达到7000(对应流速0.32 m/s)以上,管程雷诺数应达到2000(对应流速1.1 m/s)以上,才能获得相对较高的总传热系数;壳程载热介质流速在很宽的范围内流阻都很小,对泵总扬程的影响基本可忽略,壳程流速选择可仅从能量平衡角度考虑;管程原油流动雷诺数在2000~2500之间(对应流速1.1~1.3 m/s),流阻约为50~75 kPa,相当于一般井口回压的3.3%~5.0%,对抽油机的工作基本不会产生影响,此时已获得了较高的总传热系数。基于换热实验数据,对比较接近实验测试结果的一种理论计算模型进行了分析和修正,使其能与实验结果良好吻合。实验结果和修正的计算模型可用于指导钛合金螺旋盘管原油换热器的产品设计、工程应用选型。

关键词：原油加热螺旋盘管换热器实验测试传热特性流动阻力

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