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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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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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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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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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页岩油结垢堵塞水平井解堵阻垢有机酸体系

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石油钻采工艺 2024年第3期46卷 359-367页

作者：岳渊洲马红星刘环宇钟建伟付继有田伟东王一航刘银娟中国石油长庆油田页岩油开发分公司甘肃庆阳745000 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018

庆城油田长7页岩油藏采用长水平井压裂、增能、渗吸一体化的体积压裂技术实现规模效益开发,部分油井近井带结垢堵塞较为严重,导致产量下降较快,采用常规酸液体系恢复产能效果不理想。通过分析井筒冲砂返出的垢质胶结物的结垢特征、化学... 详细信息

庆城油田长7页岩油藏采用长水平井压裂、增能、渗吸一体化的体积压裂技术实现规模效益开发,部分油井近井带结垢堵塞较为严重,导致产量下降较快,采用常规酸液体系恢复产能效果不理想。通过分析井筒冲砂返出的垢质胶结物的结垢特征、化学组分以及采出水离子的组成,探讨了地层结垢机理,针对性研发了适合庆城油田页岩油水平井解堵的长效复合有机酸解堵体系。研究结果表明,采出水中大量成垢离子在近井带结垢沉淀后包裹支撑剂并逐步填充颗粒缝隙,结垢类型以碳酸盐类为主,部分井出现硫酸钡锶垢。研发的复合有机酸解堵体系对垢样的溶蚀率达到80%以上,对N80钢材的腐蚀速率低至1.920 g/(m^(2)·h),防垢率大于85%,与地层水的配伍性较好,具有良好的长效解堵性能和防腐蚀性能。在庆城油田页岩油水平井现场应用5口,单井增油由3.5 t/d提高至5.1 t/d,有效期由190 d提升至450 d以上,取得了良好的增产效果,为同类页岩油藏的高效开发提供了技术借鉴。

关键词：页岩油非常规油气勘探开发工程技术长水平井结垢堵塞酸化长效解堵体系庆城油田

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长庆油田洛河水层防腐固井水泥浆及配套工艺技术

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钻井液与完井液 2021年第2期38卷 231-236页

作者：闵江本刘小利万向臣川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710018

长庆油田洛河水层固井水泥环腐蚀后引起水泥环渗透率升高,造成洛河水层固井套管腐蚀严重,套管腐蚀穿孔导致油井含水率上升,注水井水驱动用程度低,注采井网失调。为此,在常规固井水泥基础上,加入环氧树脂乳液非渗透剂及由阻锈材料和抑菌... 详细信息

长庆油田洛河水层固井水泥环腐蚀后引起水泥环渗透率升高,造成洛河水层固井套管腐蚀严重,套管腐蚀穿孔导致油井含水率上升,注水井水驱动用程度低,注采井网失调。为此,在常规固井水泥基础上,加入环氧树脂乳液非渗透剂及由阻锈材料和抑菌材料组合而成的缓蚀剂,减少固井水泥的腐蚀性和渗透率,降低套管腐蚀。固井水泥样品渗透率实验表明,在低密度水泥中加入10%非渗透剂和2%缓蚀剂,水泥石样品渗透率从0.075 mD降低到0.021 mD。在常规密度水泥中加入10%非渗透剂和2%缓蚀剂,水泥石样品渗透率从0.041 mD降低到0.0009 mD。水泥石抗腐蚀性能评价实验表明,在水泥中加入10%非渗透剂和2%缓蚀剂,水泥样品抗腐蚀性能提升6倍。同时水泥样品稠化时间和抗压强度与常规水泥相比保持不变。优选配套防腐工具工艺措施,并通过防腐水泥浆现场应用,总结出了一套防腐固井工艺技术,为长庆油田洛河水层防腐提供了有力的技术支撑。

关键词：套管固井水泥环长庆油田洛河水防腐

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气井井筒CO_(2)腐蚀及结垢监测实验研究

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钻采工艺 2021年第1期44卷 77-81页

作者：吴保玉宋振云陈平中石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室

为了准确评估采气井、注气井井筒内服役管柱材质的安全性能,探究其腐蚀结垢失效机理,以榆林气田某上古天然气井为例,依次开展了井筒流体分析、油管MIT测试、井下挂片失重腐蚀评价及SEM、EDS、XRD、3D相关表征测试等监测实验。结果表明,... 详细信息

为了准确评估采气井、注气井井筒内服役管柱材质的安全性能,探究其腐蚀结垢失效机理,以榆林气田某上古天然气井为例,依次开展了井筒流体分析、油管MIT测试、井下挂片失重腐蚀评价及SEM、EDS、XRD、3D相关表征测试等监测实验。结果表明,上古天然气中伴生的CO_(2)溶解于低矿化度凝析水中所形成的电解质井筒流体,以水膜形式附着于N80碳钢表面,在高温高压条件下以氢去极化电化学腐蚀反应为主,无明显结垢现象。腐蚀产物均以FeCO_(3)晶体为主,其中1 500 m位置腐蚀产物更致密,对均匀腐蚀有抑制作用,但局部最大坑蚀深度超过100μm,与MIT测试部分井段局部腐蚀严重结果一致,开发后期随日产水量升高会加剧管柱腐蚀穿孔倾向。多种腐蚀监测技术配套运用获取的实验结果能为气井井筒管柱防腐、防垢措施制定提供技术支持和理论依据。

关键词：气井井筒腐蚀监测电化学腐蚀结垢局部腐蚀

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鄂尔多斯盆地气藏新类型储层岩石断裂性质及导流能力

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西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期39卷 12-21,46页

作者：问晓勇陈磊叶亮刘倩冯飞侯瑞尹太恒低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710018 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油长庆油田分公司天然气评价项目部陕西西安710018

为了明确鄂尔多斯盆地天然气新类型储层矿物特征、断裂性质及导流能力,对陇东铝土岩、太原组灰岩和奥陶系盐下马四白云岩进行了矿物分析、铸体薄片鉴定、宏微观断裂实验和支撑剂嵌入导流能力测试。结果表明:新层系岩石矿物差异明显;断... 详细信息

为了明确鄂尔多斯盆地天然气新类型储层矿物特征、断裂性质及导流能力,对陇东铝土岩、太原组灰岩和奥陶系盐下马四白云岩进行了矿物分析、铸体薄片鉴定、宏微观断裂实验和支撑剂嵌入导流能力测试。结果表明:新层系岩石矿物差异明显;断裂韧性高于常规砂岩储层,且铝土岩断裂韧性受水铝石含量影响;新层系岩石微观尺度下断裂韧性低于宏观值;铝土岩和灰岩裂缝扩展过程中易于形成分支缝,白云岩裂缝扩展形态相对简单平直;新层系岩石导流能力随着支撑剂嵌入深度呈二次非线性减小。高应力条件下支撑剂粒径对铝土岩导流能力的影响较小;酸化会弱化马四白云岩力学性质,促使支撑剂由弹性嵌入转化为弹塑性嵌入,进而增大嵌入深度,降低导流能力。

关键词：断裂性质导流能力新层系鄂尔多斯盆地天然气

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长庆油田侧钻井∅95.25 mm套管固井完井技术应用

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石油地质与工程 2024年第5期38卷 112-115,120页

作者：刘志雄王文斌陈小荣中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710021 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710021

长庆油田油井侧钻井完井方式采用悬挂∅88.9 mm尾管固井完井,固井后油管内径仅76 mm,限制了后期修井作业及压裂增产作业的能力和规模,且现有完井管柱无法进行全通径压裂施工,不能满足致密油气储层压裂技术需求。通过应用∅95.25 mm套管扩... 详细信息

长庆油田油井侧钻井完井方式采用悬挂∅88.9 mm尾管固井完井,固井后油管内径仅76 mm,限制了后期修井作业及压裂增产作业的能力和规模,且现有完井管柱无法进行全通径压裂施工,不能满足致密油气储层压裂技术需求。通过应用∅95.25 mm套管扩大管柱内径(∅82.25 mm)以及分段压裂用尾管悬挂器与回接装置,尾管固井后利用水力泵送桥塞+分段压裂施工工艺,改造效果和施工效率得到了极大提升。侧钻井∅95.25 mm套管固井完井技术在长庆油田完成了5口井现场应用,固井质量合格率100%,较∅88.9 mm油管固井完井平均初期日产油量提高了46.5%,施工时间缩短了80%,对区域内侧钻井钻完井具有较好的借鉴作用。

关键词：侧钻井尾管固井分段压裂尾管回接装置

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聚合物与纳米乳液疏水缔合自组装页岩油水平井用超分子压裂液

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油田化学 2025年

作者：薛小佳刘晓庆王德玉武安安吴江王晨李昌恒彭长江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中国石油长庆油田分公司第十二采油厂

针对常规滑溜水压裂液难以进入页岩储层的微-纳孔喉，携砂能力、补能效果和渗吸效率较差的问题，通过研发季铵型两性聚丙烯酰胺共聚物减阻剂（RW）和阴-非离子复配表面活性剂（烷基酚聚氧乙烯醚和α-烯烃磺酸盐的混合物）纳米乳液（DO-... 详细信息

针对常规滑溜水压裂液难以进入页岩储层的微-纳孔喉，携砂能力、补能效果和渗吸效率较差的问题，通过研发季铵型两性聚丙烯酰胺共聚物减阻剂（RW）和阴-非离子复配表面活性剂（烷基酚聚氧乙烯醚和α-烯烃磺酸盐的混合物）纳米乳液（DO-2），利用疏水缔合作用实现聚合物与纳米乳液分子间的自组装，得到适用于页岩油体积压裂的超分子压裂液体系。其中，滑溜水配方为0.1% DO-2+0.1% RW，携砂液配方为0.1% DO-2+0.3% RW。通过静态吸附量、接触角、减阻率、残渣量和岩心渗透率等参数的测定，评价了纳米乳液和超分子压裂液的性能。结果表明，纳米乳液粒径小（约10 nm），在岩心表面的吸附损耗（约1 mg/g）较低，润湿反转能力较好，可将油湿岩心表面的接触角由126°增至154°，因而能顺利进入致密储层深部的纳米孔喉，具备良好的渗吸置换驱油潜力。通过调整减阻剂RW的浓度实现在线变黏，简化作业流程。超分子压裂液具有低摩阻（减阻率＞70%）、润湿改性能力强（油滴接触角增幅超30°）、残渣含量低（携砂液残渣含量低至25 mg/L）、储层基质伤害小（携砂液破胶液岩心伤害率仅为15.2%）等特点。2021—2023年，该超分子压裂液在庆城页岩油规模应用208口井，单井初期产量由12.6 t/d提高至14.0 t/d，平均见油返排率由10.5%降至7.1%，提产增效效果显著。该技术可为其他同类非常规页岩油藏高效开发提供示范和借鉴。

关键词：页岩油水平井超分子压裂液纳米乳液表面活性剂疏水缔合渗吸置换

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