检索结果-内蒙古大学图书馆

天然气工业 2016年第2期36卷 72-77页

作者：郑力会陈必武张峥汤继丹孙昊中国石油大学(北京)石油工程学院油气钻井技术国家工程重点实验室防漏堵漏技术研究室.长江大学中国石油华北油田公司煤层气勘探开发事业部

尽管绒囊钻井流体已成功应用于煤层气钻井,但研究其防塌机理,事关其煤层封堵效果、封堵强度、封堵成本以及储层伤害程度。为此,实验室对比测定了山西沁水盆地3号煤岩柱塞单轴抗压强度、驱替？38 mm煤岩柱塞的入口压力。对比注入2%氯化... 详细信息

尽管绒囊钻井流体已成功应用于煤层气钻井,但研究其防塌机理,事关其煤层封堵效果、封堵强度、封堵成本以及储层伤害程度。为此,实验室对比测定了山西沁水盆地3号煤岩柱塞单轴抗压强度、驱替？38 mm煤岩柱塞的入口压力。对比注入2%氯化钾溶液、低固相聚合物钻井流体和绒囊钻井流体后煤岩柱塞强度的实验结果发现,仅绒囊钻井流体（3组）的煤岩强度提高38.46%;驱替压力对比结果显示,绒囊钻井流体在驱替压力为20.73 MPa、21.46 MPa时不漏失,绒囊封堵后2%氯化钾溶液在驱替压力分别为24.79 MPa、25.64 MPa时仍不漏失,绒囊钻井流体增大了流体进入地层的阻力。室内显微镜观察绒囊钻井流体封堵60~80目、80~100目、100~120目三种粒径煤岩岩屑的填砂管,结果发现：囊泡以堆积、拉抻、堵塞等方式封堵不同尺寸的漏失通道并平铺渗流通道的入口端,形成“珠状毯”;囊泡的弹性、韧性吸收了钻具对井壁的冲击力,从而减轻了钻具造成的井壁失稳。结论认为：煤层气绒囊钻井流体的主要防塌机理是提高煤岩强度、增大流体进入煤岩地层的阻力、缓冲钻具冲击力等。

关键词：煤层气钻井井壁稳定绒囊钻井流体防塌机理沁水盆地实验室试验

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氯化钾溶液浓度影响页岩气储层解吸能力室内实验

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钻井液与完井液 2016年第3期33卷 117-122页

作者：郑力会魏攀峰楼宣庆孙昊付毓伟聂帅帅中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室武汉431000

页岩气储层伤害研究未涉及钻井完井流体盐浓度对储层解吸能力的伤害。参照常规储层敏感性评价的岩样尺度,用不同浓度KCl溶液作为污染流体研究了解吸盐敏。室内用直径为38 mm的龙马溪组页岩柱塞模拟储层,控制温度为60℃、围压为20 MPa,每... 详细信息

页岩气储层伤害研究未涉及钻井完井流体盐浓度对储层解吸能力的伤害。参照常规储层敏感性评价的岩样尺度,用不同浓度KCl溶液作为污染流体研究了解吸盐敏。室内用直径为38 mm的龙马溪组页岩柱塞模拟储层,控制温度为60℃、围压为20 MPa,每8 min用气相色谱仪检测柱塞入口出口端纯度为99.99%的甲烷气变化,入口出口速率相等时,认为柱塞吸附饱和,在初始压差0.001～0.01 MPa下连续测量224 min原始解吸总量和解吸速率。用同样柱塞,再次吸附饱和后用3.5 MPa压力封闭出入口端,控制压力不变,在出口端以0.1 m L/min的速度注入2 000、5 000、10 000、20 000以及40 000 mg/L的KCl溶液伤害页岩柱塞1 h,然后在与测量原始解吸总量和解吸速率相同的条件下测量伤害解吸总量和解吸速率,每种浓度溶液进行2次平行实验。甲烷平均解吸总量随着KCl溶液浓度增加由原始0.009 209、0.007 758、0.007 708、0.006 502、0.008 027 mmol降为0.000 565、0.004 263、0.004 232、0.003 229、0.003 441 mmol,解吸总量伤害率为93.74%、45.22%、44.90%、50.20%、57.09%;平均解吸速率由原始0.000 041、0.000 035、0.000 040、0.000 029、0.000 036 mmol/min降为0.000 005、0.000 020、0.000 025、0.000 016、0.000 018 mmol/min,解吸速率伤害率为85.78%、36.87%、35.42%、38.88%、47.34%。表明KCl溶液浓度影响页岩气储层解吸量和解吸速率,为钻井完井流体及储层改造流体提出性能界限。

关键词：页岩气井储层伤害吸附解吸解吸敏感解吸盐敏敏感程度

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新型冻胶封隔材料的制备及性能

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油田化学 2017年第4期34卷 576-580,609页

作者：鲁晓华程立廖锐全张慢来李振长江大学中石油采油采气重点实验室湖北武汉430100 油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室湖北武汉430100 长江大学城市建设学院湖北荆州434023

针对普通冻胶本体强度弱和成胶时间不可控等问题,采用双交联体系MEA/MEB,通过丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸钠(NaMAA)对淀粉进行接枝改性制备了冻胶封隔材料。采用高温高压稠化仪模拟冻胶现场应用环境,研究了丙烯酰胺用量、交联剂MEA用量、p... 详细信息

针对普通冻胶本体强度弱和成胶时间不可控等问题,采用双交联体系MEA/MEB,通过丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸钠(NaMAA)对淀粉进行接枝改性制备了冻胶封隔材料。采用高温高压稠化仪模拟冻胶现场应用环境,研究了丙烯酰胺用量、交联剂MEA用量、pH值、黏度调控剂(HXC)用量和加重材料类别对冻胶性能的影响,得到了基础配方为5%淀粉+4%丙烯酰胺+2%甲基丙烯酸钠+0.125%交联剂MEA+5%交联剂MEB+6.5%增韧剂SL-2+0.0025%引发剂APS的冻胶封隔材料,考察了该冻胶体系的稠化性能、可破胶性能以及三种常用加重材料对冻胶强度的提升作用。结果表明,基础配方的冻胶材料本体强度可达25 N;通过调节pH值7~13,可实现1~3 h的可控成胶时间;采用铁矿粉(1200目)调节密度至1.4 g/m^3的同时可使冻胶本体强度提高24%;采用自制环保型破胶液可实现有效破胶,破胶后呈流体状,黏度低至42 mPa·s,便于及时返排,为该冻胶封隔材料的现场应用提供了安全保障。

关键词：冻胶封隔材料高强度破胶可控成胶

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水基钻井液用抗高温聚合物增黏剂的研制及作用机理

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西安石油大学学报（自然科学版） 2016年第1期31卷 96-102页

作者：谢彬强邱正松郑力会长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室湖北武汉430100 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(Na AMPS)、N-乙烯基己内酰胺(VCL)、二乙烯苯(DVB)为共聚单体,采用自由基胶束聚合法制备了新型抗高温聚合物增黏剂SDKP,并通过单因素实验对反应条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、凝胶... 详细信息

以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(Na AMPS)、N-乙烯基己内酰胺(VCL)、二乙烯苯(DVB)为共聚单体,采用自由基胶束聚合法制备了新型抗高温聚合物增黏剂SDKP,并通过单因素实验对反应条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、凝胶色谱分别对SDKP的分子结构和平均分子量进行了表征和测定,并评价了增黏剂SDKP在低膨润土钻井液和无固相钻井液中的抗温增黏性能。评价结果表明,SDKP在2.5%低膨润土钻井液中的抗温能力达230℃,在无固相钻井液中的抗温能力达190℃,其在钻井液中具有良好的抗温性能和增黏性能,抗温增黏效果优于国外同类代表产品HE300。最后通过热重分析、环境扫描电镜观测、高温黏度测试等手段,探讨了SDKP的抗温增黏作用机理。

关键词：增黏剂水基钻井液抗高温性能作用机理

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绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的应用

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天然气工业 2019年第12期39卷 81-87页

作者：蒋建方翟晓鹏贺甲元耿宇迪崔佳魏攀峰油气资源与探测国家重点实验室•中国石油大学北京市昌平区102249 油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室•长江大学中国石化石油勘探开发研究院中国石化西北油田分公司工程技术研究院

为了明确绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的适应性,选取塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩THX井岩心作为样品,开展了注入绒囊暂堵剂前后的岩石力学特征评价实验和绒囊注入含裂缝岩心后的封堵压力实验,然后在THX井进行了现场试验... 详细信息

为了明确绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的适应性,选取塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩THX井岩心作为样品,开展了注入绒囊暂堵剂前后的岩石力学特征评价实验和绒囊注入含裂缝岩心后的封堵压力实验,然后在THX井进行了现场试验,首次评估了绒囊暂堵剂用于碳酸盐岩深井暂堵酸化的效果。研究结果表明:①绒囊注入后岩石弹性模量减小、泊松比增大、岩心弹塑性应变增大,从而提高了岩心的韧性变形能力;②封堵压力实验结果显示,绒囊暂堵后裂缝承压能力逐渐提升,在注入压力峰值后未出现"悬崖式"陡降,说明绒囊韧性封堵带已经形成且具有明显的封堵作用;③绒囊暂堵后裂缝封堵压力与裂缝宽度成负指数关系,并且随着裂缝宽度的增加,暂堵剂承压力达到稳定的时间缩短;④绒囊暂堵剂注入岩石后提升了岩石的抗变形能力,绒囊暂堵裂缝后在缝内形成憋压,当缝内净压力超过水平地应力差时强制裂缝转向,并且绒囊暂堵剂可以耐130℃高温。结论认为,绒囊暂堵剂能够满足深层碳酸盐岩暂堵转向压裂的需求。

关键词：深层碳酸盐岩储集层重复压裂转向压裂暂堵剂绒囊流体酸化

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联探并采:非常规油气资源勘探开发持续发展自我救赎之路

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天然气工业 2017年第5期37卷 126-140页

作者：郑力会魏攀峰张峥聂帅帅楼宣庆崔可心付毓伟油气资源与探测国家重点实验室.中国石油大学(北京) 油气钻井技术国家工程重点实验室防漏堵漏技术研究室.长江大学河北省化工学会化学封堵材料综合利用研究与应用重点实验室.北京力会澜博能源技术有限公司

非常规油气资源要实施大规模工程措施才能获得经济产量,但增加作业成本导致勘探开发利润微薄,加之安全环保要求日益严苛、油气价格低位徘徊,对投资者的信心造成了不小的打击,迫切需要用非常规的思维来指导非常规油气资源的勘探开发活动... 详细信息

非常规油气资源要实施大规模工程措施才能获得经济产量,但增加作业成本导致勘探开发利润微薄,加之安全环保要求日益严苛、油气价格低位徘徊,对投资者的信心造成了不小的打击,迫切需要用非常规的思维来指导非常规油气资源的勘探开发活动。为此构想:集成适合多种油气资源勘探开发的研究方法和作业技术,实现多种资源信息一并分析、多种资源作业一同施工、多种资源产出一起采集,把通常认为同井开采多种资源相互干扰降低单井产量的顾虑变成相互利用提高单井产量的动力,即多种油气资源联合勘探、一并开发,简称为联探并采。主要依据是油气资源赋存状况决定了联探并采的必然性,技术发展奠定了联探并采的可行性,目前的能源环境决定了联探并采的艰巨性和长期性。结论认为,尽管面临诸多困难,但上述构想不失为一种可行的选择,其实施效果表现为投入相对减少、产量相对增加、企业利润增加、投资者信心提升、能源综合利用效率提高、能源供给状况得以改善,对企业和国家均利大于弊。

关键词：非常规油气资源联合勘探一并开发煤层气致密砂岩气页岩气致密油经济性成本效益

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确定岩石抗钻特性空间分布规律的新方法

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石油机械 2021年第1期49卷 11-19页

作者：胡棚杰李忠慧蒋战峰楼一珊杨明合张艳长江大学石油工程学院长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏研究室新疆贝肯能源工程股份有限公司

现有岩石抗钻特性分布规律的确定方法存在同一深度岩石抗钻特性分布不连续、应用测井资料不能建立岩石抗钻特性空间分布规律的问题。鉴于此,测定了新疆玛湖凹陷百口泉组地层岩心的单轴抗压强度、硬度和可钻性级值等,结合岩心对应深度的... 详细信息

现有岩石抗钻特性分布规律的确定方法存在同一深度岩石抗钻特性分布不连续、应用测井资料不能建立岩石抗钻特性空间分布规律的问题。鉴于此,测定了新疆玛湖凹陷百口泉组地层岩心的单轴抗压强度、硬度和可钻性级值等,结合岩心对应深度的测井资料,建立了基于测井数据的岩石抗钻特性参数计算模型。将地层岩石抗钻特性参数的空间分布规律问题转化为纵横分布问题,在纵向上采用深度分层归一化处理法,消除了不同井位的地层厚度和海拔高度不同对岩石抗钻特性参数平面分布连续性的影响。在横向上采用克里金插值法,实现抗钻特性参数在横向分布上的最优线性无偏差估计。通过层深坐标系建立岩石抗钻特性参数横向分布规律的纵向联系,实现岩石抗钻特性参数的空间分布,形成了一种分析岩石抗钻特性参数空间分布规律的新方法。应用新方法对玛湖凹陷百口泉组地层的岩石抗钻特性参数空间分布规律进行预测,预测精确度达到90%以上。研究结果可为钻井提速方案的制定提供一定的参考。

关键词：岩石抗钻特性分布规律深度分层归一化克里金插值法

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气体钻井井壁热应力及井壁稳定性分析

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钻采工艺 2017年第4期40卷 25-27页

作者：朱忠喜杜洪韬张文波党文辉安锦涛油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室长江大学(武汉校区)石油工程学院新疆油田公司工程技术研究院

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力... 详细信息

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力-温度耦合计算整个井筒温度和压力分布,考虑井筒与地层之间的传热计算出井壁的径向和切向热应力,求解共同作用下的井壁坍塌压力,分析热应力条件下的井壁稳定性。由地应力和热应力计算结果表明,井底低温在井壁周围产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,降低岩石剪切应力,有利于井壁稳定。

关键词：气体钻井压力温度耦合热应力井壁稳定

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连续管钻井液压定向器的研制

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石油机械 2019年第6期47卷 22-27页

作者：苗芷芃夏宏南南丽华管锋长江大学石油工程学院油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室中石油江汉机械研究所有限公司长江大学机械工程学院

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实... 详细信息

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实现对井下工具面角的调整;同时可以在入井前改变转角控制机构的长度,来控制单次转位角度。对该定向器的工作排量及输出扭矩进行了计算,确定其工作参数为:转角可调范围5°~30°,工作排量8.02~12.74 L/s,最大扭矩89.46~125.37 N·m。通过对关键部件进行强度校核,验证了工具结构设计的合理性。地面测试结果表明,该液压定向器能够根据排量的变化来控制转位动作,从而达到调整工具面角的目的。

关键词：连续管钻井液压定向器转位复位工具面角

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压力衰竭地层地应力变化及影响因素

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石油钻采工艺 2020年第6期42卷 697-702页

作者：胡棚杰李忠慧赵毅楼一珊方满宗长江大学石油工程学院长江大学·油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏研究室中海油能源发展股份有限公司工程技术湛江分公司

压力衰竭地层易发生井漏、井塌等井下复杂,其主要原因是油气压力下降后岩石特性参数以及地应力发生改变。如果沿用压力未衰竭时的安全钻井液密度窗口将会导致钻井液密度选用不合理,增大井下复杂情况的发生几率。为解决上述问题,考虑岩... 详细信息

压力衰竭地层易发生井漏、井塌等井下复杂,其主要原因是油气压力下降后岩石特性参数以及地应力发生改变。如果沿用压力未衰竭时的安全钻井液密度窗口将会导致钻井液密度选用不合理,增大井下复杂情况的发生几率。为解决上述问题,考虑岩石特性参数变化对地应力的影响,假设地层岩石为横观各向同性弹性材料,建立了新的地应力计算模型,以DF气田的DF111调整井为例,分析地应力影响因素。结果表明:岩石弹性模量增加会导致水平地应力差增大,且其对最小水平主地应力的影响随井深增加而变大;泊松比的变化不会改变水平地应力差;DF111调整井储层压力由1.03 g/cm^(3)衰竭到0.46 g/cm^(3),最小水平主地应力下降20.5%,最大水平主地应力下降16.1%,地层发生井漏的主要原因是地应力降低导致岩石有效剪应力增大。

关键词：钻井油气压力压力衰竭地应力地应力差有效剪应力

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