致密砂岩气藏水锁损害及解水锁实验研究

塔里木油田B区块目标层段为白垩系巴什基奇克组,井深大于6000m,储层岩性致密,孔隙度分布在1.0%~9.4%,渗透率分布在0.011×10-3~8.56×10-3μm2,孔隙度与渗透率关系较差,储层总体孔隙发育程度低,渗透率差,非均质性严重,微裂缝发育,毛细管力高,黏矿物含量高,在完井及压裂过程中极易受到水锁损害。基于该区块地质特征分析潜在水锁损害及水锁空间,发现毛细管水近乎占据了储集空间的一半,气相渗流极其困难。使用DSRT-II型低渗敏感性评价试验仪,应用岩心流动实验从宏观角度分析水锁损害,采用核磁共振T2谱测试,从微观角度定量分析水锁损害程度,结果表明该区块水锁损害使渗透率降低99%,液锁量90%以上,主要分布在微孔隙0.01~250nm中,水锁损害严重。结合水锁损害机理与室内实验研究,优选解水锁剂,借助毛细管自吸实验、核磁共振测试、渗透率损害率评价,进行解水锁实验研究。结果表明,优选的解水锁剂SATRO-1和HUL能有效降低毛细管力,减小自吸侵入深度,并有助于小孔喉液体返排。      

重晶石粒度级配对加重钻井液流变性的影响

利用粒度分级的重晶石粉,对重晶石粉粒度级配对加重钻井液性能的影响进行了研究。首先通过分析粉末颗粒堆积理论获得了理论重晶石粉粒度级配方案,进而通过实验考察了不同的重晶石粉粒度配比对加重钻井液流变性的影响。结果表明,钻井液密度越高,重晶石粉粒度级配对钻井液流变性的影响越明显;理论级配公式所计算配比与实验所得配比比较接近;通过优化重晶石粉粒度级配可以改善加重钻井液的流变性,通过实验和分析得到重晶石粉最优粒度配比为:(0.154～0.038mm)∶(小于0.038mm)为34∶66。     

高密度钻井液加重剂的研究

随着勘探开发向纵深发展,深井、超深井钻探数量增加,高密度钻井液加重剂的研究必将越来越受到重视。钻井液中最常用的加重剂是重晶石,其他还包括密度较低的碳酸钙,密度高的铁矿粉、四氧化锰和方铅矿粉等。加重剂的加入使钻井液固相含量增加,从而导致钻井液的流变性、滤失造壁性和润滑性变差。基于“堆积理论”,通过优化加重剂粒径级配可改善高密度钻井液的流变性;通过对加重剂表面进行改性,可以改善加重剂的悬浮性和降低对流变性的影响。通过“实时”分离、回收,可以大大降低高密度钻井液的成本和减少钻井液废弃物。加重剂的加重性能优化以及经济高效回收再利用技术将是高密度钻井液加重剂研究的发展趋势。     

吐哈油田玉果区块防塌钻井液技术研究

针对吐哈油田玉果区块深层复杂泥页岩地层,选取代表性泥页岩岩心,通过X射线衍射、扫描电镜、水化膨胀/分散、比表面积、比亲水量等测定,对该油田岩样进行了地层组构和理化性能分析,分析了该区块深部复杂地层井壁失稳的机理,提出了"物化封堵-抑制水化-有效应力支撑"的三元协同防塌钻井液技术对策。通过单剂优选和配方优化,研制出了适合玉果区块复杂地层的防塌钻井液体系。现场试验表明,该钻井液体系防塌、封堵能力强,钻井液维护处理简单,使用该钻井液可以显著提高机械钻速,节约成本。     

致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计“协同增效”型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。      

页岩储层防水锁微乳液的制备与性能

针对目前页岩气储层开采过程中普遍存在的水锁伤害难题,以Gemini季铵盐型表面活性剂GTN+Tween80-正丁醇-正辛烷-水为主要原料,制备了新型微乳液防水锁剂ME-1和ME-2,并对双连续区域内临界O/W（水包油）和W/O（油包水）边界处微乳液稀释形成不同浓度纳米乳液的防水锁性能进行了研究。根据页岩储层超低渗特性,对ME-1和ME-2不同加量所形成的纳米乳液体系开展了表面张力、接触角、粒度分布、膨胀抑制性以及岩心自吸等性能评价实验,探讨了其防水锁机理,其中1.0%ME-2效果最佳。研究表明,新型微乳液防水锁剂能够有效降低体系表面张力,增大与页岩的接触角,减弱孔喉水化膨胀缩径效应,最终降低外来流体侵入储层孔喉的毛管力,同时可以多形态变形挤入微孔缝中,阻挡水分子侵入,阻缓压力传递,大幅降低页岩储层岩心自吸水量,有效减少液相圈闭及水锁伤害,有利于页岩气储层保护。     

页岩储层温敏型P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO_2复合封堵剂的制备及特性

页岩具有极低的渗透率和极小的孔喉尺寸,传统封堵剂难以在页岩表面形成有效的泥饼阻止液相侵入,只有纳米级颗粒才能封堵页岩的孔喉,阻止液相侵入地层,维持井壁稳定,保护储层。采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行超声表面改性,引入乙烯基功能基团,80℃下使其与温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)、亲水性单体丙烯酸(AA)共聚,通过调节NIPAm、AA摩尔比制得不同最低共溶温度(LCST)值的温敏型P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO2复合封堵剂,并用红外光谱、透射电镜和热重分析对产物进行表征。通过透光率测试研究了其温度响应行为,通过下志留统龙马溪组岩样的压力传递实验研究了其封堵性能。结果表明,P(NIPAm-co-AA)/nano-SiO2温度响应行为灵敏,存在明显的LCST值,随亲水性单体AA含量的增加,其LCST值不断升高;温度在LCST值以上,该封堵剂同时发挥物理封堵和化学抑制双重作用,阻缓压力传递效果显著,封堵后页岩表面呈疏水性,完全阻隔了水的传递。     

巴基斯坦留学生油田化学课程教学提升效果研究

自2007年学校开始招收石油工程专业英语授课班留学生至今,已经有来自五大洲61个国家的近700多名留学生参加该专业的学习。其中,大部分是巴基斯坦留学生。。本文结合巴基斯坦留学生油田化学英语教学实践,浅议了如何提升巴基斯坦留学生油田化学课程的教学效果,以利提高留学生教育水平。     

温敏性微交联共聚物PAVD的溶液性能和微结构

以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(NaAMPS)、N-乙烯基己内酰胺(VCL)、二乙烯苯(DVB)为单体,采用胶束聚合法制备了温敏性微交联共聚物PAVD。采用FT IR、1H NMR和元素分析方法表征了该共聚物的分子结构,探讨了共聚物结构对其溶液性能的影响,且进一步分析了PAVD水溶液的温敏缔合过程。结果表明,在共聚物中同时引入交联单体DVB与疏水单体VCL后,适度的微交联结构与疏水基团的疏水缔合作用相互协同,赋予PAVD良好的增黏、耐温等性能,且具有温敏增稠特性,特别当PAVD共聚物分子中VCL单元数量较多,且溶液中PAVD达到一定浓度时;PAVD在水中形成了独特的网状结构,且在盐水中也能形成连续的缔合结构。