石油钻探技术

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置换法压井操作方法

张桂林

2010, 38(2): 1-4.

摘要(4087) [PDF 311KB](5079)

摘要:
油气井井喷后，若出现井内主要为气体、无法采用其他方法压井的情况，就需要采用置换法压井。介绍了置换法压井的基本原理、计算内容和实施步骤，指出了压井中应注意的问题，完善了置换法压井的操作方法。

微小井眼水平伸长影响因素研究

郭瑞昌, 李根生, 黄中伟, 田守嶒, 史怀忠

2010, 38(2): 5-9.

摘要(3121) [PDF 459KB](3266)

摘要:
微小井眼钻井技术是近10年提出的一项低成本勘探开发浅层油气藏的技术。微小井眼钻井技术与水平井技术结合，在薄油藏、稠油藏、边际油藏、枯竭油藏等领域具有明显的优势。由于工艺技术及装备水平限制，微小水平井眼水平延伸能力受到多种因素的制约。分析了地面装备性能、井壁稳定因素、摩阻及产能等因素对微小井眼水平伸长的影响。结果表明，水平段伸长极限随着钻井泵额定泵压、地层破裂压力及连续油管抗弯刚度的增加而增大，而经济性产能表明水平段存在最优长度。其中，连续油管与井壁的摩阻对微小井眼水平伸长的限制较大。各影响因素决定的微小井眼最大允许水平伸长值中的最小值即为微小井眼水平段的设计长度。

疏水纳米颗粒在岩心表面的吸附特性试验研究

王新亮, 狄勤丰, 张任良, 顾春元, 王掌洪

2010, 38(2): 10-13.

摘要(2907) [PDF 386KB](3284)

摘要:
采用纳米颗粒吸附法可以在岩心表面构建具有微纳米结构的强/超疏水表面，进而在该表面产生水流滑移，从而达到降低水流阻力及注水压力、增加注水量的目的。研究分析影响纳米颗粒在岩心表面吸附效果的主要因素对吸附效果的影响可以指导纳米降压增注材料的开发和矿场试验。通过制作纳米颗粒吸附岩心片，测试岩心片表面接触角的大小来分析纳米颗粒质量浓度、吸附时间、试验温度和pH值等对纳米颗粒吸附效果的影响。结果表明，纳米颗粒质量浓度、关井时间和试验温度都存在使纳米颗粒吸附表面的接触角达到最大的最佳值。碱性环境对纳米颗粒吸附的影响较大，而酸性环境几乎没有影响。

打开不完善井的合理产能评价

姚约东, 刘艳华

2010, 38(2): 14-18.

摘要(3062) [PDF 463KB](2795)

摘要:
常规计算公式无法对打开不完善生产井的产能进行准确评价。通过分析产能的影响因素，利用镜像反映及势的叠加原理推导出了三维空间下部分射孔完井的产量表达式，并编制程序分别计算了不同储层特征、不同打开程度及不同射开位置情况下的射开厚度折算系数，通过多元回归获得了综合考虑各种影响因素的简易射开厚度折算系数表达式，进而建立了打开不完善井的产能评价模型。算例计算结果表明，提出的射开厚度折算系数法可以对各种打开程度的生产井进行产能评价，应用方便且精度高。

不同钻井方式下的井底岩石可钻性研究

杨谋, 孟英峰, 李皋, 李永杰, 王延民

2010, 38(2): 19-22.

摘要(3722) [PDF 348KB](4916)

摘要:
岩石可钻性指标是钻井工程中的一项基本数据，当前计算岩石可钻性的方法很少考虑井底围压对岩石可钻性的影响。首先，论述了围压对井底岩石强度的影响，分析了不同渗透性条件下求取井底围压的差异；其次，建立了围压下的岩石可钻性计算模型，并对液体测井数据进行了校正以获取气体钻井的岩石力学参数；最后，应用MathCAD软件编程分析了不同钻井方式下的可钻性级值。分析表明，气体钻井与常规钻井方式相比,泥岩地层可钻性级值能减小1~2个级别，而砂岩地层可钻性级值可减小2~4个级别。理论分析与试验分析结果吻合度高，有助于钻前预测机械钻速。

鱼骨状水平分支井建35-支平1井钻井技术

崔海林, 唐洪林, 闫振来, 许新强, 左红军

2010, 38(2): 23-27.

摘要(3375) [PDF 458KB](3365)

摘要:
为提高建南气田的采气量和改善开发效果，在建南区块部署了鱼骨状水平分支井——建35-支平1井。在介绍建35-支平1井储层地质情况、井身结构和井身轨迹剖面的基础上，对定向钻进阶段的技术难点进行了详细分析，并从钻具组合、螺杆钻具、钻井参数和钻进方式优选，及套管防磨、分支井眼扭方位、裸眼悬空侧钻和预防再进入分支井眼方面，对该井所采用的工艺技术和技术措施进行了详细介绍。该井的成功，证明采用鱼骨状水平分支井开采海相碳酸盐岩低渗低压裂缝性气藏是可行的，也为今后该技术在海相碳酸盐岩低渗低压裂缝性气藏的推广应用积累了宝贵经验。

利用测井资料判断地层出水的方法

蒋宏伟, 周英操, 崔猛, 翟应虎, 王克雄, 赵庆

2010, 38(2): 28-32.

摘要(3051) [PDF 489KB](3388)

摘要:
空气钻井技术具有大幅度提高机械钻速、缩短钻井周期等优点，但空气钻井技术的主要障碍之一是地层出水。单一的测井资料解释方法不易准确地识别出水地层，因此建立和应用新的地层出水识别方法是非常必要的。利用声波时差测井和双侧向电阻率测井资料，建立了判断出水层位的新方法——声电综合法。该方法判断出水地层的标准有3条：1)由地层的声波时差转化得到的视电阻率与深侧向电阻率的比值大于1；2)地层的深侧向电阻率小于100 Ω·m；3)地层的双侧向电阻率差一般为零或负幅度差。若某一地层同时满足上述3条标准，即为出水层。该方法经现场应用验证正确可靠,对空气钻井的推广应用具有重要意义。

利用岩屑测量泥页岩物理化学参数

王京印, 苏新亮, 方国印, 张晓春, 李蕾

2010, 38(2): 33-36.

摘要(3126) [PDF 359KB](3270)

摘要:
泥页岩渗透率和膜效率是泥页岩井壁稳定力学化学耦合分析中极其重要的参数。对岩屑测量泥页岩渗透率和膜效率的方法进行了试验研究，研制了岩屑测量泥页岩渗透率和膜效率的仪器，给出了计算泥页岩渗透率和膜效率的新方法。利用研制的仪器和给出的计算方法进行了岩屑渗透率和膜效率的试验测量，并与岩心测量结果进行了对比分析。通过对比分析得知，利用岩屑测量泥页岩的渗透率和膜效率是可行的，所测得的泥页岩的渗透率和膜效率是可靠的，而且利用岩屑测量泥页岩渗透率和膜效率具有方便、快捷、准确的特点，适合于现场应用。

超高温聚合物降滤失剂PFL-1的合成及性能评价

杨小华, 李家芬, 钱晓琳, 王琳, 苏长明

2010, 38(2): 37-42.

摘要(3032) [PDF 427KB](3378)

摘要:
针对超深井钻井对钻井液的要求，采用氧化-还原体系,通过对含磺酸烯基单体的选择和单体配比及引发剂用量的考察，在兼顾聚合物相对分子质量和降滤失效果的情况下，确定了聚合物合成的原料配比，在优化配方的基础上合成了一种聚合物降滤失剂PFL-1，对其在钻井液中的降滤失剂性能进行了初步评价，并用傅里叶红外光谱仪对PFL-1进行了红外光谱分析。结果表明，PFL-1不仅具有较强的降滤失能力，且其1%水溶液的黏度较低（低于15 mPa·s），在钻井液中的黏度效应小，热稳定性好，抗温抗盐能力强，用该降滤失剂处理的钻井液即使经过240 ℃高温老化后其滤失量仍然较低，与SMC、SMP等具有较好的配伍性。

苏丹六区低伤害防塌钻井液技术

张凤英, 鄢捷年, 周劲辉, 范旺

2010, 38(2): 43-46.

摘要(3257) [PDF 378KB](3376)

摘要:
针对苏丹六区钻井过程中易于发生井壁失稳和对储层损害大的问题，基于理想充填暂堵剂和成膜剂的协同增效作用，在该地区原用KCl/聚合物钻井液基础上，优选出一种新型低伤害防塌钻井液。室内试验结果表明，该钻井液具有优良的抑制性能，与原用钻井液相比，可显著降低钻井液的滤失量，岩心渗透率恢复率可提高至88.32％，具有显著的储层保护效果。该钻井液在两口试验井三开井段进行了现场试验，并取得了良好的井眼稳定及储层保护效果，有效解决了泥页岩地层井壁失稳和保护高孔、高渗储层的两大技术难题。

有机/无机复合纳米水基钻井液体系研究

白小东, 蒲晓林

2010, 38(2): 47-50.

摘要(2833) [PDF 338KB](3363)

摘要:
利用有机和无机纳米粒子作为功能处理剂（架桥、封堵），结合常规聚合物处理剂组成了有机/无机复合纳米水基钻井液体系，评价了该钻井液体系的隔离层效应、抗温性、抑制性、抗污染能力和沉降稳定性。评价结果表明：有机/无机复合纳米水基钻井液体系具有较强的隔离层效应，120 min后动滤失量几乎为零；抗温达到180 ℃；具有较强的抑制泥页岩水化膨胀的能力，页岩在纳米水基钻井液中的线膨胀率仅为17.92%，滚动回收率为95.00%；抗盐和钻屑污染能力强，抗NaCl和CaCl2可达15%和7%，抗钻屑污染可达15%；沉降稳定性好，能满足现场施工要求。

水泥石动静态机械性能相关关系试验研究

步玉环, 郭辛阳, 李娟, 王雪英

2010, 38(2): 51-54.

摘要(3131) [PDF 381KB](3479)

摘要:
水泥石机械性能对于油气井的继续钻进、采收率和寿命都具有重要意义。选择不同水泥浆体系，测量其所形成水泥石的横、纵波速度，经过计算求出其动态杨氏模量和动态泊松比；利用岩石力学三轴试验机测定水泥石静态杨氏模量和静态泊松比。分析水泥石动态和静态机械性能的相关性发现：水泥石密度与其横、纵波速度正相关；水泥石密度与静态杨氏模量和静态泊松比有很好的线性相关性，相关系数分别为0.980和-0.980；水泥石动静态杨氏模量之间有很好的线性相关性，相关系数为0.970；水泥石动静态泊松比相关性差，静态泊松比主要分布在0.10～0.12范围内。这为室内水泥石机械性能的无损测量和利用测井解释数据获取井下水泥石机械性能奠定了基础，对水泥浆体系设计、固井工程设计及固井质量评价有一定的参考价值。

水平井分段完井工具的室内试验及现场应用

魏新芳, 徐鑫, 余金陵, 冯德杰, 邹晓敏

2010, 38(2): 55-57.

摘要(3757) [PDF 422KB](3731)

摘要:
水平井完井技术的发展趋势是分段完井，即能实现分层开采及异质层隔离功能的完井技术。为此，设计了由内外两套管柱组成的分段完井工具，外管柱实现层间隔离功能，内管柱实现坐封管外封隔器功能。室内试验表明，管外封隔器膨胀后其外径、密封效果、耐压能力等均可满足现场应用的要求。现场应用表明，采用分段完井工具进行分段完井的水平井能实现分层开采及各个不同层系间的隔离、延长无水或低含水开采期、提高采收率的目标。

基于CAE/CFD技术的套管防磨工具优化设计

祝效华, 刘少胡, 石昌帅, 许建民

2010, 38(2): 58-61.

摘要(3035) [PDF 509KB](3444)

摘要:
在深井和大位移井钻进中，常常由于钻井周期长及狗腿度严重等问题导致套管和钻杆接头严重磨损甚至磨穿，带来安全隐患和巨大的经济损失。针对现有套管防磨工具使用寿命短和压耗大的问题，应用CAE和CFD技术分析了其过流压耗及间歇碰撞滚滑状态下的工作应力，提出了有针对性的改进措施，改进后结构的峰值工作应力和压耗分别减小20.8％和17.3％，可磨损体积增大14.0％；对挡圈及锁紧结构进行了优化设计，降低了其拆装难度。优化后的防磨工具压耗更小，可以有效减小套管和钻杆的磨损。

碱对复合驱油体系与原油乳化作用的影响

赵凤兰, 岳湘安, 侯吉瑞, 李凯

2010, 38(2): 62-66.

摘要(3093) [PDF 532KB](3265)

摘要:
碱、表面活性剂和聚合物组成的ASP复合体系中，加入的碱一方面能够使ASP复合体系与低酸值原油之间的界面张力降至很低水平，同时对乳化也起到重要作用，而碱的类型和加量直接影响该体系和原油形成界面张力的数量级及油水的乳化程度，因此系统分析了碱对乳状液形成及其稳定性的影响规律，有助于探讨碱在三元复合体系乳化过程中的作用机理。采用自行建立的乳化程度评价指标，对比了不同碱加量下的乳化程度，并采用析水率曲线评价了乳状液的稳定性。结果表明，随着碱含量的增加乳化程度增强，说明低界面张力有利于乳状液的形成；同时NaOH的质量分数在0.1%～0.3%时，复合体系与大庆油田原油形成的乳状液最稳定。

气井凝胶堵水剂配方优化及性能评价

冯兵, 赵仁保, 李文魁, 严曦, 刘翔, 岳湘安

2010, 38(2): 67-71.

摘要(3207) [PDF 556KB](3466)

摘要:
为改善涩北气田主力层系由于开发时间长而形成的高渗层出水低渗层产气的状况，利用正交静态试验，通过调整淀粉接枝体系的主剂和添加剂加量，对不同配方的成胶时间、成胶强度等性能进行了比较，优选出了适合涩北气田气井堵水用的淀粉接枝弱凝胶堵水剂。通过物理模拟试验对堵水剂在涩北气田储层条件下的注入特性和封堵效果进行了评价，结果表明，优选出的堵水剂配方成胶时间为8.2 h，成胶后静态屈服强度达到3.8 kPa，另外该配方堵水剂对出水层具有选择性，具有高于20 MPa/m的封堵强度，并且不会封堵气层，表明该堵水剂对涩北气田具有良好的堵水增产效果。

水平井产能预测模型在冀东油田的应用与评价

隋先富, 吴晓东, 张明江, 郑建军, 韩国庆

2010, 38(2): 72-75.

摘要(2907) [PDF 377KB](3242)

摘要:
水平井产能预测模型在实际应用中经常会出现较大的误差，这给现场应用带来了困难。通过对不同产能预测模型的分析，总结了这些产能模型的共性和各自的特点，指出了产能预测结果不准确的原因。分析结果表明，对于冀东油田不同油藏区块有不同的预测模型与之相适应，高尚堡区块Borisov模型吻合程度最好，而柳南区块Joshi模型吻合情况最好，Joshi模型误差分布最有规律。结合预测过程中出现的误差规律，利用最小二乘法原理，引入修正系数对产能预测模型进行修正，给出了油田现场进行水平井产能预测的原则和方法，提高了预测精度。冀东油田的预测结果表明，修正的产能预测模型能够准确进行水平井产能预测。

低渗砂岩储层正压射孔中水锁损害试验研究

贾虎, 王瑞英, 杨洪波, 王锐, 张凡, 宋孝丹

2010, 38(2): 76-79.

摘要(3534) [PDF 398KB](5042)

摘要:
低渗砂岩水锁损害已成为高效开发低渗透油气藏的一大技术瓶颈，因此，如何通过室内试验评价水锁损害显得尤为重要。国内外许多学者大都研究钻完井中“相对稳定”正压差或欠平衡钻井自吸作用造成的损害，忽视了正压射孔完井中瞬时附加压力对孔道水锁损害的影响。通过试验研究了在瞬时附加压力下东海地区低渗砂岩的水锁损害，结果表明，瞬时正压差可增加损害程度25%左右。根据低孔低渗透岩心水锁损害试验结果，提出了低孔低渗透气藏降低水锁损害的措施和建议。

水平井分段压裂产能影响因素研究

唐汝众, 温庆志, 苏建, 曲占庆

2010, 38(2): 80-83.

摘要(17293) [PDF 2736KB](3281)

摘要:
水平井压裂是开发特殊和难动用储量的重要技术手段，在油气田开发过程中得到了越来越广泛的应用。以矩形油藏中压裂水平井为研究对象，在水平井压裂不同裂缝形态的基础上，建立了油藏与裂缝的物理模型和数学模型，并对其进行了差分求解、编程。分析了裂缝长度、数量、间距和不均匀分布等因素对产能的影响，绘制了各个因素取最佳参数时的地层压力分布等高线图。结果表明，裂缝长度和裂缝数量对产能的影响最大，裂缝间距及分布情况对产能的影响相对要弱一些，可以增大裂缝间距以减小彼此之间的干扰作用。这对水平井进行压裂优化设计具有一定的指导作用。

油井远程监控与计量技术在延长油田的应用

郝世彦, 樊平天, 张新涛

2010, 38(2): 84-87.

摘要(3011) [PDF 433KB](2984)

摘要:
介绍了油井工况诊断、液量自动计量系统的原理、组成及功能。重点介绍了“功图法”计算泵有效排量的模型和现场修正系数。油井“功图法”判断油井工作状况适用于不同含水期、不同产液量状态和不同油田的开发阶段。在延长油田24口油井应用表明，诊断结果准确，能及时判断油井工作状况，计算油井产量。对比计算出的油井产量与现场测试产量，平均相对误差3.72%，说明利用“功图法”计算出的产量能够真实反映油井的实际产液能力，满足油井计量的精度要求，确保了油井的长期稳定生产，在该油田具有推广应用价值。

TasW-1井钻井复杂情况处理技术

李作宾

2010, 38(2): 88-90.

摘要(3108) [PDF 430KB](3091)

摘要:
TasW-1井是哈萨克斯坦滨里海盆地东部SAGIZ区块上的预探井，由于地质条件复杂，地层预测不准等原因，在钻井过程中多次变更设计，出现了Φ508.0 mm表层套管下入遇阻、Φ339.7 mm套管两次断脱，及钻进盐膏层过程中卡钻、井塌严重、井眼不畅通等井下复杂情况和事故。对钻井过程中出现井下复杂情况和事故的原因进行了分析，并制订了技术措施，研制了使用效果良好的井下工具，及时处理了井下复杂情况和事故，保障了钻井施工的安全、质量和进度，完成了该井的勘探任务。

具有恒流变特性的深水合成基钻井液

耿娇娇, 鄢捷年, 李怀科, 赵胜英, 李红梅, 李学彬

2010, 38(2): 91-94.

摘要(3949) [PDF 435KB](3344)

摘要:
合成基钻井液（SBM）以其特有的环保性能及机械钻速高、井壁稳定性好等特点，已成为国际上海上油气钻探的常用钻井液体系。但是在深水钻探作业中，由于温度和压力对流变性的影响常导致井漏和当量循环密度（ECD）不易控制。为了解决该技术难题，近年来国外首先研制出一类新型的具有恒流变特性的合成基钻井液（CR-SBM），其流变性，特别是动切力、静切力和低剪切速率下的黏度等参数基本上不受温度压力的影响。阐述了该新型钻井液的典型组成及性能特点，对比了传统SBM和CR-SBM在不同温度、压力下的流变性、抗岩屑污染和毒性测试结果，并介绍了国外CR-SBM的现场应用情况。

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2010年第38卷第2期

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