【摘 要】
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对于某些非常规油气储层以及极地、冰川和冻土地层,油气钻采过程中发生伴随着相变现象的骨架组构演化.为研究油气相变-骨架演化过程中的储层孔隙度和含油饱和度动态变化规律,以油砂储层为例,通过沥青熔化系数、流体排出系数和水的可注性系数,分沥青相变-孔隙塌陷和沥青相变-孔隙扩容两种情况建立可相变多孔介质物理模型,给出了不同定量系数下沥青熔化-孔隙塌陷/扩容的8个应用图版,并根据实验和现场监测数据对物理模型参数进行了识别和分析.研究表明,在沥青相变-孔隙塌陷过程中,随着沥青熔化系数增加,孔隙度和含油饱和度降低,有效孔
【机 构】
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西北大学地质学系;大陆动力学国家重点实验室;中国石油大学(北京)石油工程学院
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对于某些非常规油气储层以及极地、冰川和冻土地层,油气钻采过程中发生伴随着相变现象的骨架组构演化.为研究油气相变-骨架演化过程中的储层孔隙度和含油饱和度动态变化规律,以油砂储层为例,通过沥青熔化系数、流体排出系数和水的可注性系数,分沥青相变-孔隙塌陷和沥青相变-孔隙扩容两种情况建立可相变多孔介质物理模型,给出了不同定量系数下沥青熔化-孔隙塌陷/扩容的8个应用图版,并根据实验和现场监测数据对物理模型参数进行了识别和分析.研究表明,在沥青相变-孔隙塌陷过程中,随着沥青熔化系数增加,孔隙度和含油饱和度降低,有效孔隙度和有效含油饱和度增加;随着流体排出系数增加,孔隙度和有效孔隙度降低,含油饱和度增加,有效含油饱和度不变.在沥青相变-孔隙扩容过程中,随着水的可注性系数增加,孔隙度和有效孔隙度增加,含油饱和度和有效含油饱和度降低.油砂储层微压裂过程中有效孔隙度及孔隙度最大增加幅度分别为6.18%和1.53%,仅为室内实验条件下的12%左右.
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准噶尔盆地P区块为火成岩油藏,钻井过程中存在机械钻速低、井壁稳定性差、井斜控制困难等诸多技术难题,严重制约了钻井速度.在分析钻井技术难点的基础上,通过井身结构优化、高效破岩钻头优选、水平段稳斜钻具设计、钻井液体系优化、固完井技术优化、“漏、溢”针对性处理等一系列钻井技术措施,并根据区块特点,提出“漏而不堵,溢而不压”的钻井新理念,达到了提速提效的效果.现场应用表明,平均钻井周期降至13.3 d,石炭系平均机械钻速达到12~16 m/h,实现了在火成岩油藏高效钻井.研究结果可为火成岩地层高效钻井提供借鉴.
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基于扭转冲击钻井工程实际,考虑岩石RHT材料本构模型动力学参数,建立了PDC钻头单齿破岩数值模型,分析了扭转冲击过程中冲击载荷、冲击频率、时间参数对于钻齿侵入深度的影响.研究结果表明:与室内单齿切削物理实验结果相比,岩石切削形态上具有较好的一致性;扭转冲击钻齿侵彻深度相比常规钻井提升25.0%,且切削岩屑颗粒更小,有利于降低黏滑振动、提升机械钻速;随着扭转冲击动载峰值的不断增加,钻头侵入深度先增加、后减小;当扭转冲击载荷与轴向静载的比值为1.0时,钻齿侵入深度为最优值;扭转冲击频率为40~100 Hz时,
为了优化井筒压力剖面,实现更大的钻进深度,建立了CML双梯度钻井钻井液液位高度优化模型.模型以地层压力窗口为约束条件,以井底压差最小化作为优化目标,对钻井液液位高度进行优选.通过案例分析了钻井液密度、泥浆泵排量、安全余量等参数对优化结果的影响.研究结果表明,相比于泥浆泵排量,最大钻进深度、井底压差与最优钻井液液位高度受钻井液密度的影响更显著;相比于不考虑安全余量,考虑安全余量会使井筒压力更加安全地落在压力窗口内,但会明显降低最大钻进深度.采用优选后的钻井液液位高度,既能实现更大的钻进深度又能降低井底压差,
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针对国内某炼油厂重油催化裂化装置因受加工重质、劣质原料油的影响,催化剂出现严重铁中毒的情况,从平衡剂和产品分布两个方面剖析了工业生产中的铁中毒现象.通过关联平衡剂铁含量与平衡剂物性发现,铁含量高会造成平衡剂堆密度下降,但铁含量与平衡剂的比表面积和孔体积变化的关联性较差.通过关联平衡剂铁含量与产品分布发现,催化剂铁中毒会造成油浆、干气产率增加,轻质油收率下降.通过表征高含铁平衡剂的形貌和元素分布发现,铁中毒平衡剂的表面有很多凹陷和沟槽,凹陷处铁含量较高,而且铁主要富集在催化剂外表面.基于上述研究结果,为装置
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