降密度控压欠平衡钻井技术在页岩气井中的应用

控压欠平衡钻井是国外新近发展起来的一项新的钻井技术,为解决复杂地层安全钻进问题提供了一个新方案。在焦页XX-4HF井进行了降密度控压欠平衡钻井现场试验,在涪陵页岩气井首次现场应用该钻井关键工艺,解决了水平段施工中的溢漏同存难题,通过在循环、钻进、起下钻和堵漏等不同工况的控压钻井程序,有效降低了水平段井漏,取得了地层原始资料,保障了井下安全,成功完成了钻探任务。     

连续油管侧钻开窗钻头扭矩的计算

连续油管侧钻技术较好的解决了由于地层因素、套管本身质量等原因致使停产、套管损坏井的问题。但由于连续油管刚度有限,且受井下马达输出扭矩的限制,容易造成马达失速,导致损坏,因此钻头扭矩的精确计算对井下开窗作业有着很大的意义。基于连续油管侧钻开窗的特点,对开窗工具了进行合理选择,对侧钻时钻头的受力进行了较为细致的分析。通过Matlab软件进行编程计算,得出了钻头在前进过程中某一钻压下的扭矩变化曲线。通过对曲线的分析,找到了扭矩变化的原因,为侧钻过程中钻压的选择提供了一定的理论依据,使得钻头不会因为扭矩过大而锁死乃至损坏钻具,提高开窗效率。     

储气库井油套环空的合理氮气柱长度

针对储气库井的油-套环空异常带压问题,建立注入氮气柱的密闭环空数学模型,综合分析了在压力、温度影响下密闭环空的压力变化情况.对储气库井注气过程和采气过程中的环空压力进行分析计算,研究了环空氮气柱长度、注采过程中油管温度和压力等因素对油-套环空压力的影响规律.结果表明:环空注入一定长度的氮气能有效缓解储气库井环空带压问题;氮气柱越长,套压值越低,当氮气柱长度超过100m时,套压变化越来越小,环空氮气柱长度范围宜选取100～200 m,初始氨气注入压力为2 MPa;油管压力和温度变化影响环空套压值,其中温度是主要影响因素,使用隔热材料,有助于减小或防止注采过程中由于油管温度升高引起的环空压力升高.     

油料储运泵运行工况点的讨论

对离心泵在储运油料过程中的运行工况点进行了分析,指出离心泵的运行工况点是由泵本身的性能曲线和装置阻力曲线共同决定的,所输介质的粘度及是否含有固定颗粒或杂质等都会给泵的运行造成影响。给出了这些影响因素与离心泵性能及装置阻力曲线的关系,推荐了对运行工况点的确定方法,为合理选用离心泵及装置设计提供了参考,为泵的高效可靠运行提供了依据。     

固井施工设计模拟与监控软件的开发

随着石油天然气勘探开发工作的不断深入,固井地质条件与施工工况日益复杂,对于保障和提高固井质量提出了更高要求。在系统总结固井技术成果的基础上,针对固井设计、模拟、监控及分析技术开展系统深入的研究,开发了一套集固井设计、固井模拟、固井监控及事后分析评价等功能于一体的固井施工设计模拟与监控软件。介绍了软件的总体架构,阐述了固井工程数据管理、固井设计、固井模拟、固井监控及分析评价功能模块的功能特点。该软件的开发有助于提高固井施工设计与分析的科学性和便捷性,并对固井施工过程进行实时监控和分析评价,有助于保障和提高复杂井固井质量。     

海上稠油井电潜泵耗电量动态预测模型及应用

电潜泵在现场已得到广泛应用,有效地提高了采油效率。但电潜泵在运行过程中,由于电泵机组与油井生产参数匹配不合理,经常出现泵偏离高效区、不能在理想工况下工作的情况,对电潜泵耗电量预测带来了困难。因此,分析电潜泵耗电量的影响因素对电潜泵井优化设计和油田的节能降耗具有重要意义。根据现场实际生产数据和原油物性资料,分析电潜泵系统效率、产液量、流压和含水率等因素与电潜泵耗电量的关系,建立了一种考虑多影响因素的电潜泵耗电量动态预测模型。应用该模型对海上稠油井电潜泵耗电量进行预测,并与现场实际计量的电潜泵耗电量以及软件计算结果进行对比。结果表明,电潜泵耗电量动态预测模型考虑因素全面、应用方便、结果可靠,能够实时地计算电潜泵在运行过程中的耗电量,为电潜泵井的高效生产及生产管理措施优化等提供数据支持,可应用于海上稠油井电潜泵耗电量预测及新开发油田的快速评价。     

不规则井眼固井环空流动压降变化规律

在窄密度窗口地层固井作业中,经常出现井漏、地层流体侵入井筒等复杂情况,因此,针对固井环空压力剖面的精细计算与控制十分重要,有助于促进固井施工安全.在实际钻井过程中,受地层纵向非均质性的影响,井径扩大不均匀容易形成"大肚子"等不规则井眼,其直接影响固井流场及环空压力剖面,目前针对这种不规则井眼的固井环空流动压降计算方法较少.针对井径此类不规则井眼,通过建立不规则井眼条件下的流动压降方程分析了流动压降构成,建立了环空流体流动控制方程,确定了求解方法,并开发软件进行了计算分析,得到了不同井径扩大率条件下不规则井眼的固井环空流动压降变化规律,并运用Fluent数值模拟软件进行了验证.研究结果表明,在同等井径扩大率条件下,流体排量越大,不规则井眼段流动压降越大;在常见的井眼扩径范围内,"大肚子"井眼段流动压降小于正常井眼段流动压降,软件计算结果与数值模拟结果偏差在工程允许误差范围内.该方法可以为精细计算固井环空压力剖面提供技术手段.     

涪陵二期某区块页岩气井气测校正方法

在页岩气田开发中,气测录井是一项极为关键的现场随钻监测记录手段。通过对涪陵二期某区块的页岩气井气测全烃体积分数进行统计分析发现,区块内不同井之间的气测全烃体积分数差异较大,气测全烃体积分数与单井目的层段测录井解释结果及最终测试产能可对比性较差,无法客观反映真实的储层品质属性。选取了钻压、泵速、转盘转速、钻井液密度及钻井液黏度等可量化的十余项影响因素,通过采用多元统计分析方法,明确了造成气测全烃体积分数偏差失真的主要影响因素(钻时、钻井液排量、钻井液密度和钻井液黏度),并以钻时和钻井液密度作为影响气测全烃体积分数的Ⅰ级主控因素,钻井液黏度作为Ⅱ级主控因素,钻井液流量作为Ⅲ级主控因素,建立了该区块的气测全烃体积分数校正模型,实现了对现有钻井气测全烃体积分数的校正。校正结果与产能测试结果较为一致,对储层品质和钻探开发效果具有一定的预测和指示作用。     

新型连续冲砂工艺研究与应用

清水冲砂存在一些问题,如污染油层、沉砂卡钻、接冲砂单根放压时间长等,严重影响冲砂的连续性。近几年低密度泡沫冲砂工艺发展较快,解决了低压井漏失量大的问题,并通过单流阀的使用,减少了压缩气体的放压时间,但限制了反循环冲砂作业,加大了发生井下事故的风险。针对上述问题,进行了连续冲砂工艺技术的研究,研发了连续冲砂装置(即控制阀),配合现有的常规冲砂管柱和工具,实现了连续冲砂作业。该项工艺技术已在多个海上油田得到了应用,实践证明该项工艺实现了连续冲砂作业,取消了单根冲砂管柱卸扣与连接时的放压作业,保证了冲砂液的正、反循环冲砂作业,减小了井下事故风险,显著提高了冲砂作业效率。     

短半径水平井钻井技术研究及应用——以哈萨克斯坦Konys油田为例

哈萨克斯坦Konys油田是带气顶、边水的层状构造砂岩油田,油田储层非均质性严重,断层发育且油气水关系复杂。K-190S井是Konys油田的一口短半径侧钻水平井,设计、实施的主要目的是运用短半径侧钻技术恢复老井产能,挖掘下达乌尔组油层潜力。K-190S井存在井眼尺寸小、造斜率高、循环压耗高、摩阻扭矩大等钻井难点。根据钻井施工难点,结合地质油藏特点,对井身结构、井眼轨道剖面、钻井参数等进行了优化。优化钻具组合避免井下复杂情况发生;进行轨迹预测研究防止轨迹失控,确保中靶率,使钻头在油层中钻进;优选合适钻井参数和钻进方式以达到井身轨迹的平滑。通过利用井身轨迹控制技术、摩阻扭矩分析技术和安全钻进技术,成功解决了钻井难题,从而大大提高了钻井效率。     

输油泵螺旋密封装置的适应性问题

在Ｄ型输油泵螺旋密封装置的应用中发现,不同规格的Ｄ型泵在输送不同原油及在不同运行工况下,会导致密封效果出现较大差异。通过分析,指出在螺旋密封装置设计时将输送介质粘度、运行温度及压力等参数作为常数,是导致密封效果不理想的主要原因。在实践经验的基础上,根据实际工况,确定了螺旋密封装置的设计参数选值,对原设计进行了修改,在一定程度上提高了螺旋密封装置的适应性。     

格拉输油管道水击分析与保护措施

输油管道运行中发生水击现象易造成管道局部超压、液柱分离和泵汽蚀.针对这一问题在格拉输油管道上采取了水击多重保护措施,即各站泵出口汇管处设置调节阀调节、机械式泄压阀保护及其紧急停泵措施.并对非正常停泵、意外关阀等事故工况进行了分析,阐述了该管道的水击保护过程.提出了增加水击超前保护系统,提高该管道的检测能力、具备可靠的控制和通讯手段,编制开发工况分析与水击保护的控制软件和专家诊断系统,防止和减少因设备误操作及设备故障引起的水击等项建议.     

钻井液性能自动化在线测量研究

钻井液在钻井过程中的作用极为关键,具有携带钻屑、稳定井壁和传输信号等功能。钻井液在线测量钻井参数并由此预测诊断井下复杂问题已成为现实。介绍了在大型钻井液流动回路系统中所进行的试验过程和结果,测量参数包括:流变性、密度、油水比、电稳定性(油基钻井液)、电导率(水基钻井液)和粒度分布,在线测量结果与常规离线测量结果基本相符。在线传感器可用于油田现场,进行钻井复杂问题的自动化诊断,为油田现场应用提供了大量宝贵的数据。     

农用拖车尾部防钻装置设计及模态分析

基于农用拖车尾部结构特点,结合乘用车的外形尺寸、事故车辆的碰撞速度等参数,通过对碰撞力及碰撞能量的计算,设计了农用拖车尾部的防钻装置,此装置所设计的双层螺栓剪切装置可以在碰撞发生时通过变形及断裂,吸收车辆碰撞时所产生的能量,避免乘用车钻入农用拖车造成人员伤亡.为检验防钻装置与农用拖车的系统匹配性,在Pro/E中建立该装置的三维实体模型,应用ANSYS有限元分析软件对其进行振动响应特性分析,计算了自由状态下该防钻装置的固有频率,通过对模态分析的10阶模态振型图的分析,得知该防钻装置与农用拖车无共振现象,为实际模态试验提供了参考和依据.     

基于示功图的油井智能间抽系统研究

在油田数字化平台的基础上开发了一套油井智能间抽系统。该系统将数字化系统采集得到的示功图转化为泵功图,根据泵功图对泵工况进行诊断,对工况为供液不足的井转为间抽模式。对间抽井提出了根据泵效的大小来确定间抽的时间。该系统在2个数字化丛式井组中进行应用,结果表明该系统起到了很好的节能降耗的作用。     

基于灰色关联分析与层次分析法的LNG工厂冬防保温

LNG工厂是低温工程与储运工程的结合体,具有工艺流程复杂、仪表测控点繁多、设备设施管理任务重等特点,故其冬防保温工作极为重要。以昆仑能源黄冈LNG工厂为例,根据历年的天气记录、维修记录、冬防保温方案等相关数据及资料,运用灰色关联分析与层次分析法,分别对停工与生产两种工况进行分析,制定不同工况下的冬防保温方案:运用层次分析法,结合天气情况,对停工工况进行分析,科学制定冬防保温方案,全面保护LNG工厂设备;运用灰色关联分析法,对正常生产工况进行动态分析,得出人力资源与物料成本最省的冬防保温方案。以上方案可为其他LNG工厂的冬防保温工作提供参考,但具体运用时应根据LNG工厂自身工艺特点及其所在地自然环境进行适当调整。     

预探井地层岩石可钻性分级方法研究

针对预探井缺少邻井资料的特点,以现场录井数据为基础,以少量室内数据进行修正得到地层可钻性随钻分级方法的逆推修正法。该方法利用某井段上一只钻头资料来预测下一只钻头所钻遇地层可钻性情况。预测精度较高,能满足现场钻井的要求。     

新型熟食品真空冷却装置研究

[目的]综合分析熟食品真空冷却的特点,提出一种适用于熟食品真空冷却的动力配置方案。[方法]分析了果蔬和熟食品对真空冷却设备的不同配置要求,结合目前应用现状,着重分析已有真空冷却装置的优缺点以及各真空泵的工作特性。[结果]机械油封泵与捕水器的组合形式适用于处理果蔬和小批量的熟食品;水环-大气喷射装置适用于熟食品,但只能将其降到常温,且机组的工况变动大;水环-罗茨泵装置工况稳定,但只能将其降到常温。[结论]采用水环泵、罗茨泵和制冷机组组成动力配置方案适用于熟食品的真空冷却。     

地面驱动螺杆泵举升工艺及其应用

针对延长油田常规抽油设备遇到的干抽、管杆偏磨严重、设备投资、运行及维修费用高等问题，以现有成熟螺杆泵配套技术为基础，结合延长特低渗透油田的地质特征和井况特点，对螺杆泵工作原理进行了分析，重点开展螺杆泵无级调参技术、抽油杆柱受力分析及扶正器的合理分配位置及数量、选泵与单井设计技术研究，完善工况诊断等技术规范，形成具有延长特色的螺杆泵配套工艺技术，该技术在低渗透油田值得推广。     

一种新型固井水泥车的结构改进设计

对一种新型固井水泥车的结构进行了改进设计。阐述了新型固井水泥车的整车结构设计要点,从柱塞泵总成、密度计、混浆装置、计量罐结构等4个方面对新型固井水泥车的主要结构设计要点进行了分析研究。新型固井水泥车柱塞泵总成由减速箱、动力端及液力端等部件组成;仪表箱侧面设置有DS300/T150型密度计显示密度和流量参数;混浆装置由混浆槽、高能混合器、偏心式下灰阀、3×4离心泵(喷射泵)、3×4离心泵(供水泵)、5×6离心泵(循环灌注泵)、搅拌系统及管汇组成;计量罐的容积配置为4m3,分为两室(每室2m3),两室可以单独计量,也可以两室互通后计量。该新型固井水泥车现场应用情况良好,能满足固井作业要求。