天然气井井筒及井口安全技术研究

天然气勘探开发具有高温、高压、高风险,安全技术及管理难度大等特点,通过实例分析天然气井存在的主要问题,提出应采取的关键安全技术及需要解决的问题。     

达州打造中国西部天然气能源化工基地

自2006年4月3日中石化宣布川东北地区达州市宣汉普光气田发现并已具备商业开发条件后，中石油和中石化为开发达州天然气资源分别计划投资500亿元和400亿元。中石油西南油气田分公司已在达州钻出了目前四川的第一大天然气井罗家寨11H井，随后又投资逾百亿元兴建罗家寨、铁山坡和渡口河三个天然气净化厂。中石化中原油田分公司在宣汉投资400亿元勘探和开发天然气资源，并配套建设从川东北到山东济南长度约为1600km的天然气输气管线，以供应川渝豫鲁四省市的天然气。     

含CO2天然气井腐蚀规律及腐蚀预测研究

通过对气井腐蚀因素、腐蚀规律和腐蚀程度预测研究，旨在挖潜造成气井腐蚀的主要因素，揭示气井腐蚀速率与各腐蚀因素存在的内部规律，并预测不同条件下气井的腐蚀程度，以便为油田气井防腐提供理论参考。     

基于传感器的天然气井压裂地面微地震监测方法

常规的天然气井压裂地面微地震监测模型多为单目标监测,监测范围受限制,导致微地震监测时间残差增加,为此提出对基于传感器的天然气井压裂地面微地震监测方法的设计与分析。根据实际的监测需求及标准,进行监测定位的预处理,布设多层级微地震传感监测节点,以此为基础,设定多目标的天然气井微地震监测模型,扩大实际的监测范围,采用联合反演修正实现检测处理。测试结果表明：传感器微地震监测组最终得出的微地震监测时间残差相对较小,较好地控制在1.5s以下,说明实际监测灵敏度更高以下,监测的延时性更低,具有实际的应用价值。     

高含硫化氢气井井喷后天然气扩散数值模拟

高含硫气田一旦发生井喷事故,后果非常严重,为了掌握井喷事故后天然气扩散的规律,利用CFD软件进行了井喷事故数值模拟。研究甲烷和硫化氢的质量分数分布规律和影响范围,并研究了风速和出口速度对扩散的影响。结果显示：风速对天然气的扩散影响比较大,风速越大,扩散越快;出口速度对高空天然气质量分数分布有影响,出口速率越大,高空中天然气质量分数越大。研究的结果可以为天然气井井喷事故处理提供一定的指导依据。     

高石梯-磨溪区块高压气井尾管固井技术

针对西南油气田高石梯-磨溪区块高压气井φ177.8 mm尾管固井遇到的气层活跃、安全密度窗口窄、流体相容性差及高温大温差等问题,制定了相应的固井技术措施。开发了适合高温大温差固井的自愈合防窜高密度水泥浆体系,并进行了室内研究。结果表明:该体系密度为2.0~2.8 g/cm3,现场一次混配可达2.6 g/cm3以上;适应温度为常温~180℃;浆体的上下密度差不大于0.05 g/cm3;失水量不大于50 mL;稠化时间与缓凝剂掺量具有良好的线性关系,稠化过渡时间不大于10 min;静胶凝强度过渡时间不大于20 min;24 h抗压强度大于10 MPa,水泥石顶部48 h抗压强度大于3.5 MPa,低温下强度发展快,形成的水泥石体积稳定不收缩,具有类似韧性水泥的力学性能;遇油气产生体积膨胀,保证了界面胶结质量和密封完整性,降低了固井后发生气窜的风险。该固井技术在高石X井和高石Y井中进行了应用,固井优质率和合格率得到较大幅度提高,水泥环后期不带压,获得良好应用效果。      

中国西部四大气区之四——柴达木盆地

位于青海的柴达木盆地气候恶劣，却有着世界海拔最高的天然气井。截至今天，这里仍在延伸着世界上海拔最高天然气管道的纪录。柴达木盆地气田的气水关系复杂，气田岩性储层容易出砂，冬夏两季产量相差很大，地层压力又逐年下降。这一切增加了气田高产和稳产的难度。2010年，青海油田生产天然气57×10^8m^3，在四大气区中产量最低。     

库车山前固井环空钻井液低剪切流变特性研究

针对塔里木盆地库车山前构造带超深天然气井四开、五开固井下套管时频繁漏失的问题,分析了下套管过程中环空钻井液的实际剪切速率,根据赫–巴流变模式,用全剪切速率（1.70～1 021.40 s–1）和低剪切速率（1.70～340.50 s–1）下的测试数据,分别拟合了油基钻井液的全剪切和低剪切流变参数,分析了全剪切和低剪切速率下激动压力的差异。研究发现:库车山前固井下套管时的实际钻井液剪切速率远小于常规全剪切速率的最高值1021.40 s–1;全剪切和低剪切速率下,流变参数随温度、压力变化的差异较大;全剪切速率下的套管激动压力小于低剪切速率,井深越大,全剪切和低剪切速率下的套管激动压力相差越大。研究结果表明,对于安全密度窗口窄的天然气井,应根据实际的钻井液低剪切速率范围,选择测试数据拟合对应的流变参数,并在此基础上根据允许的下套管激动压力,合理设计套管下入速度,从而降低下套管时的漏失量。