油田公司基层科研创新能力建设管理实践与思考

目前,油田公司基层科研机构创新能力建设在人员结构、创新文化、设施配备、成果转化等方面面临困扰和挑战。南海西部石油研究院钻采工艺研究所在科研创新能力建设中采取了5方面措施:一是实施共同愿景管理,明确发展目标,倡导"三头六必"工作作风,培育开放包容的创新文化;二是探索多维度人才培养机制,因材施教、建立双向培养平台,在解决生产实际问题中锻炼培养人才;三是完善基层科研激励机制,运用竞争机制选拔人才;四是加强科研实验平台建设,探索系统内实验室资源共享利用模式;五是创新服务载体,贴近员工提供日常工作和生活服务,让员工全身心投入科研工作。以上管理措施有效地激发了基层科研人员的创新活力,提升了油田公司的科研创新能力。     

提高挤水泥成功率对策的综述

挤水泥的应用面很广,覆盖了钻井、固井、完井和修井作业等诸多环节。到目前为止,石油业界已经进行了大量的挤水泥施工。然而,相比于常规的注水泥,挤水泥失效的情况时有发生,导致作业成本增加。为指导挤水泥作业,提高挤水泥的成功率,在分析国内外近年来有关的挤水泥理论和施工技术方面的文献基础上,对国内外在挤水泥设计方面的主要思路和对策进行梳理和总结。最后,结合我国挤水泥的现状,提出了在挤水泥方面的几点建议。     

南海D气田高温防水锁钻井液技术对策研究及应用

通过储层微观物性、压汞实验、扫描电镜分析了南海D气田主力储层黄流组物性特点,提出了D气田钻井液面临的技术难点。针对高温、高压、低孔、低渗的储层特点,室内开展了高温防水锁钻井液体系研究,进行了一系列高温降滤失剂、防水锁剂单剂优选实验以及体系优化实验,研制出了抗温超过170℃防水锁水基钻井液。室内评价表明,优选体系具有良好的高温稳定性,防水锁剂SATRO能增强钻井液滤液返排能力,减轻储层的水锁损害。现场应用表明,优选体系具有良好的储层保护效果,表皮系数仅为0.05,为类似低渗气田开发提供参考。     

高温高压地层漏失控制技术研究与应用

针对南海乐东区块温度高、地层压力大、易发生井漏事故的问题,用复合堵漏剂、诱导剂、悬浮稳定剂配制了密度为2.4 g/cm3的Leakseal堵漏浆,研究了堵漏浆组分的承压强度,堵漏浆的流变性、悬浮稳定性及堵漏效果,并在乐东区块进行了现场应用。结果表明,复合堵漏剂和诱导剂的强度较好,在220℃、50 MPa压力下的破碎率小于25%。堵漏浆具有较好的流变性、高温悬浮稳定性和封堵效果。堵漏浆在180～220℃老化16 h后再静置24 h的沉降率小于10%,在0.69 MPa下在150 s内快速滤失。砂石粒径为4～10、10～20目时,堵漏剂侵入砂床百分比分别为65.6%和52.3%,可承压10 MPa;在缝宽为0.5、1、2 mm的楔形裂缝中注入堵漏浆后形成可承压10MPa的堵漏层,反向承压分别为7、6、6 MPa。堵漏浆在乐东区块某井成功应用,堵漏效果良好。图6表1参11     

考虑循环温度影响下注水泥流变性能计算方法

在注水泥过程中,钻井液与水泥浆在不同井深位置所受到的作用温度是不同的。在深井情况下,高温对流体流变性能的影响更加明显。通过对高温高压流体流变实验数据的分析处理,建立了通过测定2个温度下流体流变性能数据,从而计算不同温度下流体流变性能变化规律（剪切应力）的计算模型与方法,并提出了针对深井注水泥具体分段考虑温度对流变性影响计算的方法。通过对流变实验测试数据的计算误差分析,说明该计算方法的实际误差是可接受的,计算方法是可行的。      

南海文昌区块深部地层旋转切削齿PDC钻头提速技术

针对南海西部海域文昌区块深部地层常规固定齿PDC钻头磨损严重、机械钻速较低的问题,研究了旋转切削齿PDC钻头提速技术。分析了文昌区块深部地层的钻井难点,基于地层和钻头磨损特征分析结果,用旋转切削齿代替常规PDC钻头肩部高磨蚀区的固定切削齿,并优化布齿,形成了适用于文昌区块深部地层的旋转切削齿PDC钻头,并在文昌区块3口探井进行了应用,结果表明,该钻头提速效果明显、单只钻头进尺长且出井钻头磨损评价良好。研究认为,旋转切削齿PDC钻头兼具攻击性和耐磨性,可有效提高南海西部海域文昌区块深部地层的机械钻速,建议在该区块和类似强研磨性地层推广应用。      

海上超高温高压探井弃井水泥塞技术

莺琼盆地超高温高压探井高密度弃井水泥塞面临着流动性与沉降稳定性矛盾突出,水泥石强度易衰退,封固段长,温差大,顶部强度发展缓慢,安全密度窗口窄,水泥浆漏失与气窜风险并存等难题。通过使用球形微锰矿加重水泥浆,改善高密度水泥浆流变性,同时提高其沉降稳定性,优选高温成膜防气窜剂,降低气窜风险,优化硅粉加量,提高水泥石高温抗压强度,强化隔离液防漏性能,配合挤入式固井注水泥塞工艺,形成了一套莺琼盆地超高温高压弃井水泥塞技术。该技术在莺琼盆地应用最高井底静止温度达213℃,水泥浆最高密度达2.50 g/cm3。现场应用表明,弃井水泥塞流动性及沉降稳定性好,高温强度发展快且不衰退,稠化时间稳定,具有良好的防窜及防漏能力,均成功封固住高压气层。      

东方某气田浅部软泥岩地层抑制泥球生成技术

南海西部海域东方某气田Z平台开发该区域莺歌海组二段浅部气藏,该气藏浅部非储层段乐东组、莺歌海组一段和二段上部地层松软,泥质含量高。该气田早期开发作业中采用抑制包被性较强的PLUS/KCl或PEM聚合物钻井液体系,来应对非储层段大套泥岩地层,但是该钻井液体系井眼清洁效果差,起泥球严重,导致憋扭矩、憋泵压、起下钻困难等井下复杂情况,严重降低作业的时效。因此,梳理分析了泥球生成的原因,摈弃以往采用抑制包被型钻井液体系应对该大套泥岩地层的思路,首次在该区域非储层段采用全分散钻井液体系进行钻进,配套特殊流体段塞清岩技术以及起钻前转化为强润滑的钻井液体系,成功解决了该区域表层起泥球与井眼清洁问题。Z平台实施的5口井非储层段提速显著,φ311.2mm井段平均机械钻速为141.32 m/h,相对于前期最快的机械钻速提速达62.69%,创造东方区域类似浅部气藏开发大位移水平井的作业纪录。      

抗220℃深水高密度钻井液体系构建及性能评价

针对常规深水钻井液体系无法适应南海西部深水高温高压的地层环境等问题,室内研制及优选了抗高温增黏提切剂HTV-8、抗高温降滤失剂4%SMP-2+4%SPNH+3%DYFT-2以及水合物抑制剂5%NaCl+10%KCOOH,以此为基础构建了一套抗220℃深水高密度钻井液体系,并对其性能进行系统评价。结果表明,该钻井液体系在深水"低温-高温-低温"的温度变化条件下仍能保持稳定的流变性能,具有良好的抗低温和抗高温性能;钻井液体系对储层钻屑的滚动回收率达90%以上,而泥饼黏滞系数低至0.136 3,沉降因子为0.5左右,说明钻井液体系具有良好的抑制性、润滑性和沉降稳定性;钻井液体系中分别加入1.2%CaCl_2、1.2%MgCl_2、15%钻屑后,黏度、动切力和滤失量的变化幅度均不大,说明钻井液体系具有良好的抗污染能力;钻井液体系在4℃、20 MPa条件下无水合物生成,具有良好的水合物抑制能力;经过钻井液体系污染后的天然岩心渗透率恢复值在85%以上,说明钻井液体系具有良好的储层保护效果。     

南海西部高温高压井堵漏技术

南海西部莺歌海盆地高温高压井储层段黄流组温度达到200 ℃,地层压力系数达到2.27,钻井过程中频繁出现井漏,其中高温高压井堵漏作业还存在着抗高温堵漏材料少、高温高压井控风险高、高密度堵漏浆流变性难以调控、堵漏作业经验少等诸多问题。在分析高温高压井前期堵漏经验及漏失原因的基础上,利用高温高压动态堵漏仪优选抗高温高压堵漏材料及堵漏配方,承压能力达到20 MPa。现场结合随钻堵漏以及承压堵漏,并使用抗高温弹性堵漏剂FLEX 配合刚性堵漏剂BLN 及承压堵漏剂STRH,成功实施高温高压井堵漏作业。