涠洲12-1N油田复杂事故井套管开窗侧钻工艺设计与作业实践

涠洲12-1N油田断层多,构造复杂,加上涠二段硬脆性泥页岩的存在,使得该油田第一批钻井作业时井下事故率达40%,其中B1井由于井壁失稳引起井垮、井塌和卡钻等井下复杂事故,具有较强的代表性。文中结合涠洲12-1N油田特点,以B1井为背景,介绍了复杂事故井套管开窗侧钻从准备到实施的整个工艺流程和技术措施。涠洲12-1N油田第二批钻井作业(共10余口井)事故率为零。B1井套管开窗侧钻作业实践对今后类似作业具有很好的指导和借鉴作用。     

南海高温高压钻完井关键技术及工程实践

南海是全球三大海上高温高压区域之一,地质构造复杂,已钻井井底温度249℃、压力梯度2.4MPa/100m、CO2含量50%,该区域油气资源勘探开发长期受异常压力预测误差大、井筒泄漏及环空带压严重、测试安全风险高、成本巨高等钻完井技术瓶颈制约。全面总结了近20年南海高温高压钻完井在异常压力精确预测及控制、多级屏障井筒完整性、多因素多节点测试、优质高效作业等4个方面研究形成的关键技术及工程实践,展望了南海高温高压钻完井技术未来发展方向。以期为进一步加快南海及其他地区类似高温高压区块油气资源高效可持续勘探开发提供指导。     

Alford力和中介轴承对双转子系统动力学特性的影响EI北大核心CSCD

以航空发动机典型双转子-中介轴承系统为研究对象,综合考虑发动机工作时气流激励力的影响和双转子中介轴承特性,研究了包含气流激励Alford力和中介轴承非线性力的双转子系统的动力学特性。采用Euler-Bernoulli梁理论建立了系统的动力学模型,在模型中引入非线性中介轴承力与Alford力,利用有限单元法和Newmark-β法求解了系统的动力学响应。计算结果显示,Alford力以组合频率和连续频率的形式影响系统运动,而且极易激起中介轴承力的非线性特性。Alford力会使系统的临界转速变大。随着转速的增加,中介轴承力对转子系统的影响逐渐减小,而Alford力的影响则逐渐增加。此外,中介轴承游隙的变化与Alford力的特性深度耦合,不同的游隙下轴承力与Alford力共同引起系统的周期、拟周期和混沌等不同的运动状态。     

Weigh 系列有机盐钻井液抑制性机理

Weigh 系列有机盐钻井液具有抑制性能强、抗温性能好、摩阻低等优点,已成为国内外复杂情况钻井主要钻井液。室内测量了Weigh 系列有机盐钻井液中水的活度,经Weigh 系列有机盐钻井液作用后黏土胶体颗粒吸附扩散双电层的厚度及蒙脱石晶层的层间距,从活度因素、双电层因素、离子交换晶格嵌入因素3 个方面探讨了Weigh 系列有机盐钻井液抑制性作用机理。Weigh 系列有机盐钻井液在南海西部北部湾2 口大位移井中得到成功应用,为南海西部类似油田开发提供了进一步的技术支持。     

井筒载荷-腐蚀耦合作用对碳钢套管服役寿命的影响

基于应力-腐蚀介质协同作用原理,结合化学力学效应理论,对高温高压超深井碳钢油、套管在使用过程中面临着CO2、H2S等腐蚀介质以及拉、压等复杂载荷建立了结合热应力影响套管腐蚀速率的解析模型,给出了计算应力影响管柱寿命衰减的解析公式,研究了碳钢油井管服役寿命,并对内压力、挂片实验实测腐蚀速率以及壁厚对碳钢套管服役寿命的影响进行了研究。结果表明,解析模型所得结果与文献报道的应力对腐蚀速率的影响结果相符。在井筒载荷及腐蚀工况下,增加壁厚相对于减小套管内压力,增加套管使用寿命效果不明显。初始腐蚀速率对套管的服役寿命影响较大,当管柱所受应力越大,管柱实际寿命衰减得越快。     

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。     

水溶性聚合物胶液中自由水含量的测定

根据束缚水不能成为溶剂的特性,提出利用折光率法测定水溶性聚合物胶液中的自由水含量,并利用该方法测定了不同种类聚合物胶液中的自由水含量,考察了NaCl对聚合物胶液中自由水含量的影响。实验结果表明,蔗糖溶液的含量与折光率呈较好的线性关系,水溶性聚合物的种类和含量对溶液的折光率无影响,利用折光率法测定聚合物胶液中的自由水含量是可行的;不同种类水溶性聚合物束缚水的能力不同,随着水溶性聚合物浓度的增加,自由水含量降低、束缚水含量提高;NaCl能明显降低水溶性聚合物束缚自由水的能力。折光率法能准确、快速测定水溶性聚合物胶液中的自由水含量。     

航空发动机主轴承环下供油系统两相分相流动分析

以航空发动机主轴承环下供油润滑系统为研究对象,考虑气液两相对润滑介质流态及润滑性能的影响,基于有限体积法建立了润滑介质在分相流动状态下的计算模型.采用SIMPLEC方法,得出了分相流动情况下两相的分布情况以及含气率、喷嘴喷射流量和系统转速等工况参数对轴承环下出口润滑油平均速度以及平均压力的影响,并与单相流动模型的计算结果进行了比较.结果表明,在分相流动状态下,随着含气率的增大,轴承环下出口润滑油流动速度和压力都减小,使得轴承润滑冷却性能下降;在分相流动和单相流动状态下,随着喷射流量和转速的增大,环下出口润滑油流动速度和压力都增大,使得轴承润滑冷却性能提高;而当喷射流量超过一定值时,环下供油系统的润滑效率降低.在分相流动状态下得到的润滑油流动速度和压力都小于单相流动状态下的数值.     

LD高温高压气井井身结构优化与适用性评价

LD区块储层超高温高压,压力窗口极窄,压力预测误差大,套管层次及下深优化的余地小,井下复杂频繁,优化井身结构降低井下复杂至关重要。考虑已钻超高温高压探井遇到的复杂情况、现有的地质认识,结合国内塔里木油田与川东北地区实钻经验,提出了LD高温高压气井井身结构优化方案,并建立了井身结构适用性评价方法。推荐的井身结构方案在不改变一开井眼尺寸的基础上,通过放大技术套管,预留了备用井眼,为下部薄弱层位预留风险应对空间,具有井下复杂的风险处置能力。对推荐的井身结构方案开展水力性能评价、扭矩极限校核、管柱下入可行性分析,结果显示该井身结构方案具有较优的适用性。为LD区块开发安全作业、降本增效提供了保障,具有较好的应用前景。     

高温含CO2气井的井筒完整性设计

高温含CO₂气井（特别是海洋及深水油气井）的井筒完整性备受关注,因它涉及太多的具体技术、材料和工具及装备。为此,在深入研究挪威石油工业协会和美国石油学会最新发布的井筒完整性技术标准的基础上,结合已经取得的经验和大量的实验评价成果,重点对投产期的井筒完整性设计框架进行了研究。提出了井筒完整性设计理念,推荐了井筒腐蚀完整性管理方法及技术流程,给出了井筒安全屏障系统划分方法,从实体屏障、水力屏障、操作屏障3个方面讨论了井筒安全屏障分类和功能,以及油管柱设计及完整性管理。同时,给出了固井水泥屏障设计要求及方法,强化了井筒水力屏障对井筒完整性的作用,重点阐述了井筒的腐蚀完整性评价和管理的“适用性”理念和方法。针对海洋气井,还提出了适合的油套环空保护液,将环空保护液和水泥面之上滞留流体按水力屏障对待。