【摘 要】
：
页岩气作为非常规能源,具有含气量足、产气速率平稳、开采生产周期长等特点,其开发利用价值越来越受到重视。页岩由于天然微裂缝发育,且岩性主要为伊/蒙混层的黏土矿物,脆性大,层理发育,钻井过程中因钻井液滤液侵入导致页岩解理和近井壁带孔隙压力增加,从而导致井壁失稳问题。因此,本文进行了页岩纳微米级孔缝的封堵评价方法和与页岩孔缝尺寸匹配的纳微米封堵剂的研发,从而解决页岩气钻井过程中井壁失稳的问题。本文分别从
论文部分内容阅读
页岩气作为非常规能源,具有含气量足、产气速率平稳、开采生产周期长等特点,其开发利用价值越来越受到重视。页岩由于天然微裂缝发育,且岩性主要为伊/蒙混层的黏土矿物,脆性大,层理发育,钻井过程中因钻井液滤液侵入导致页岩解理和近井壁带孔隙压力增加,从而导致井壁失稳问题。因此,本文进行了页岩纳微米级孔缝的封堵评价方法和与页岩孔缝尺寸匹配的纳微米封堵剂的研发,从而解决页岩气钻井过程中井壁失稳的问题。本文分别从国内外页岩井壁失稳机理、封堵理论和纳微米封堵剂研究现状进行调研。首先分析了页岩井壁失稳理论,得出井壁失稳原因除了力学作用以外,钻井液封堵能力又是重要因素;其次对国内外钻井液封堵理论调研,分析了钻井液固相颗粒封堵作用机理;最后结合页岩理化性能特征分析,得出油基钻井液中固相颗粒粒径较大,不能对页岩纳-微米级孔缝实施有效封堵的结论。颗粒的尺寸不匹配导致了钻井液滤液侵入页岩混层,引起井壁坍塌掉块现象产生,因此需要研究纳微米材料类的封堵剂。本文合成了两种由无机材料纳米二氧化硅与有机材料丙烯酸酯复合的乳液,分别采用半连续种子乳液法和间歇法合成两种纳微米封堵剂NA-1和NA-2。研发纳微米封堵剂NA-1的最佳合成反应温度为79℃,p H为6,反应滴速为0.3g/min,NA-1粒径分布D90值为0.1305μm;纳微米封堵剂NA-2的最佳合成反应温度为80℃,p H为6,反应滴速为0.3g/min,NA-1粒径分布D90值为0.1482μm。分别评价了纳微米材料对油基钻井液的流变性、润滑性、高温高压滤失量的影响结果,建立了低渗岩心驱替法来评价油基钻井液封堵性,实验结果表明基础浆中加入氧化沥青封堵效果更好,封堵效率达到84.18%,进一步加入纳-微米NA-1后,突破压力超过35MPa,封堵效率接近100%。采用该封堵剂形成的强封堵油基钻井液成功在宁209H19-5井应用,井径规则,水平段钻进过程中无掉块,旋转导向安全取出,无井下事故发生,有望在该地区推广应用。
其他文献
目前,海洋油气勘探开发正在向深水区（500m～1500m）和超深水区（大于1500m）发展。因此,海洋深水区油气勘探开发已成为全球油气“增储上产”的主力之一和油气科技创新的国际前沿。由于深水钻井环境、技术及装备与陆地或浅水有较大不同,因此深水钻井在作业流程及所需技术与装备方面具有自身特点。深水井身结构设计,是深水钻井工程设计控制中的重要一环,在国内外备受重视。在深水钻井过程中,时常遇到地层安全密度
海上油田大多为砂岩油藏,防砂方案设计在油气田开发方案设计中是一个关键的环节。防砂筛管作为机械防砂方法的关键工具,其性能优劣直接关系到防砂设计是否成功。冲蚀磨损是造成筛管破坏的主要原因。因此,研究筛管冲蚀磨损机理对完善防砂手段乃至整个油田开发都有着极其重要的意义。为了明确影响筛管冲蚀破坏原理及其在设计,选用方面的准则,文章采用数值模型与冲蚀实验研究相结合的方法,给出了筛管冲蚀破坏原理以及冲蚀速率计算
现阶段,对接井盐穴储气库建库技术已成为盐穴储气库的热点研究问题,但是我国多为层状盐层建库,具有夹层多、单夹层厚、不溶物含量高等特点。对接井造腔过程中盐层及夹层中的不溶物将会释放出来、沉降并堆积到腔体底部,形成沉渣。沉渣空隙中的卤水占据了大量储气空间,现有工艺无法排出沉渣中的卤水,造成储气库有效库容下降。因此,提高对接井盐穴储气库腔底沉渣空间的利用率至关重要。针对上述问题,主要采用理论分析与室内实验
蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术在加拿大被成功应用于开发油砂资源,并已日趋成熟。然而,据现场生产实践表明,SAGD受储层非均质性影响严重,其中储层内分布的多夹层影响最为突出,主要表现为两点:一是夹层存在对流体流动的直接影响,二是对SAGD生产动态的间接影响。因此亟需开展多夹层条件下SAGD开发产能变化特征研究。本文以加拿大L油田为原型开展了对夹层影响的数值模拟研究。首先以典型单夹层为基础,针对不同
近年来,国内外注气提高采收率技术发展迅速,成为油田开发的一项重要技术。其中,顶部注气重力驱技术结合了气驱及重力驱的优势,具备较好的发展前景,亟需对其生产开发效果及相关驱油机理进行研究评价。本文以孔隙型碳酸盐岩油藏为研究对象,借助室内物理模拟实验等方法,开展顶部注气重力驱实验研究。基于一维长岩心驱替实验,研究了不同注气开发方式的驱油效果及顶部注气重力驱的影响因素;针对目标巨厚油藏,设计并制作三维物理
我国的煤层气资源较为丰富,但煤层气开采条件较差,因此国内煤层气产业发展面临若干开采工程技术难题。为了解决煤层气开采工程的技术难点,把握我国煤层气开采工程技术发展的趋势,本文调研了国内外煤层气开发现状与煤层气开采工程技术现状,对比了国内外煤层气钻采技术,系统梳理了国内煤层气开采技术的难点,分析了国内煤层气开采工程技术的发展需求。目前国内煤层气开采主要面临技术适应性差、储量动用率低、现有钻完井技术成本
近年来,深水领域已成为世界油气勘探和开发的热点之一,具有十分广阔的前景。但深水储层所处地质环境和海洋环境比较特殊,储层多具有“高孔高渗、胶结性差”等特点,储层出砂已成为深水油藏开发过程中的常见问题。对于深水油气井完井而言,出砂预测和防砂方法优选等内容成为了完井工作的重中之重。目前机械防砂方法仍是海上防砂完井的主要手段,但由于其自身存在缺陷,机械防砂方法并不是最合理的深水油藏防砂方法。压裂充填方法的
当前,我国油气资源的开发程度越来越高,且难度越来越大,开发方向也由传统的碎屑岩储层转向碳酸盐岩储层,其中缝洞型油藏成为油气增储的重要接替领域。在生产开采的中后期,这类油藏普遍会面临井位不完善的问题,此外缝洞型油藏不同于传统的碎屑岩储层,其非均质性强,不符合达西渗流定律,因此传统的注采井位优化措施不能有效解决此类油藏井位不完善的问题。本文通过数值模拟方式,对缝洞类油藏注采井位优化展开研究,进行了如下