徐深气田气层压裂后压井液密度选取方法及应用

随着近年来深层试气测试工作量逐年增多,压井工程的工程量也同步增长.压井液密度如何选取是压井工程的关键环节.压井液密度过高导致了压井液漏失率高及用量大,由此带来高的压井成本.压井液密度过低给井控安全带来隐患,甚至发生井喷失控事故.为了合理地选取压井液密度,进行了深层压裂后压井液漏失率规律及影响因素分析试验,在试验基础上建立了压裂后气层压井液密度选取方法,充分考虑了地层原始压力系数、压力附加系数、压力衰竭程度和目前井口压力等因素.现场应用结果表明深层压裂后气层压井液密度选取方法适合于徐深气田的实际,有效地降低了压井液漏失率,减少了压井液用量,减轻了对气层的污染,可在徐深气田勘探、开发中普遍应用.     

徐深气田气层压裂后压井液密度选取方法

随着近年来深层试气测试工作量逐年增多,压井工程的工程量也同步增长。压井液密度如何选取是压井工程的关键环节。压井液密度过高导致了压井液漏失率高及用量大,由此带来高的压井成本。压井液密度过低给井控安全带来隐患,甚至发生井喷失控事故。为了合理地选取压井液密度,进行了深层压裂后压井液漏失率规律及影响因素分析试验,在试验基础上建立了压裂后气层压井液密度选取方法,充分考虑了地层原始压力系数、压力附加系数、压力衰竭程度和目前井口压力等因素。现场应用结果表明深层压裂后气层压井液密度选取方法适合于徐深气田的实际,有效地降低了压井液漏失率,减少了压井液用量,减轻了对气层的污染,可在徐深气田勘探、开发中普遍应用。     

低密度低滤失气井压井液的体系研制

针对吉林松原和红岗低压区块,压力系数小于1,储层温度为50度以内,研究出低密度超低伤害水包油型气井压井液,以水为外相,0#柴油为内相,选用实验室研制的具有良好乳化能力的乳化剂和降滤失剂,确定了压井液的配方。实验结果表明,此气井压井液具有良好的低滤失性、稳定性,通过对气层岩心的渗透率实验可以得出此压井液对气层伤害极小特点的结论。     

无固相压井液抗高温性能研究

针对吉林气田目前使用的中浅层无固相压井液耐温能力差的缺陷,通过对高分子增黏剂和降滤失剂耐温性筛选以及对压井液体系高温稳定剂的研究,确定了耐高温无固相压井液的配方为:2.67% GWJ +1.67% ZN-1+2.0%KCl+0.7%A+0.05%BNP-10+0.1%KY-1+2.67% HS-1+一定量的NaCl、JZ-1.无固相压井液的耐温能力由70℃提高到了150℃,密度在1.1 g/cm3-1.5 g/cm3内可调,低滤失,对储层伤害小.     

暂堵型聚合物凝胶压井液研制与应用

随着气田的开发深入,地层压力逐渐降低,修井作业中压井液漏失量大,储层污染严重,导致气井复产困难。本文通过改进配方,开发合成堵漏剂,研制出具有暂堵性能的聚合物凝胶压井液。通过性能评价得出,该压井液无固相、稳定性好、防膨率高、抗剪切、低滤失,同时具有良好的防漏、暂堵性能,其封堵率大于99%,突破压力梯度大于13.5MPa/m。另外,通过14井次现场应用,取得良好的储层保护效果,压井液漏失量明显降低,产量恢复率可以达90%以上,有效解决了低压、中强水敏、易漏失地层的气井复产难题。该压井液优良的吸水变形自适应能力,在气田开发中后期的修井作业中,具有广阔的推广应用前景。     

高压气井修井挤压井井筒流动模型

塔里木油田克深气田超深、高温、高压,部分气井在生产过程中环空异常带压,若长期监控生产,井控风险大,需要进行压井以便开展修井作业。高压气井修井挤压井作业过程井筒流动规律复杂,压井风险高。考虑压井过程井筒-地层复杂耦合流动,建立了高压气井挤压井数学模型,模型预测结果与实测数据吻合较好,能够满足高压气井挤压井施工设计的需要。通过数值计算,分析了高压气井挤压井作业井筒流动规律及影响因素。研究表明,挤压井过程中井底压力和油压对地层渗透率、储层厚度、地层压力、压井液排量等参数较为敏感,储层渗透率和厚度越低,地层压力越高,压井井底压力和油压越高。压井液排量越大,压井持续时间越短,产生的井底压力越高。挤压井作业需根据储层渗透率、厚度及地层压力等参数,确定合理的压力液排量等施工参数,在保证压井成功高效的前提下,避免压漏地层。     

高压气井压井井筒温度场预测与影响因素分析

从反循环压井工艺特点出发,以质量守恒、动量守恒和能量守恒为理论基础,推导出反循环压井过程井筒温度场计算模型,并对压井液入口温度、压井液密度、循环时间、压井液排量、压井液导热系数、井深等对反循环压井过程中井筒温度场的影响进行分析.结果表明:随井深增加、压井液入口温度提高、压井液排量减小、循环时间缩短、压井液导热系数增大、压井液密度减小,井筒温度线向高温偏移,反之井筒温度线向低温偏移;调整压井液排量和压井液入口温度是改善井筒温度场最有效的途径.     

复合射孔上部压井液运动机理试验

建立了复合射孔相似模拟试验装置,利用该试验装置观测了不同高能气体压力及压井液高度作用下的压井液运动状态,并对实测压力曲线及压井液的受力状态进行了分析.结果表明:井底的高压气体与上部压井液之间的作用是一个复杂的气液作用过程,是多种因素共同作用的结果;在高压气体与上部液体作用过程中,底部作用层位压力剧烈变化,压井液高度越高,底部高压气体的压力越大,高压持续时间越长;压井液的受力是逐层传播的,受液体压缩和摩擦阻力的影响,压力在传播过程中不断衰减;采用在压井液上液面封挡的方法,能够提升复合射孔过程中的作用压力,增加高能气体能量的利用率,但也会造成瞬时的冲击高压.     

石油钻井作业现场压井液密度确定方法

本文对目前压井液密度计算的各种方法进行分析研究,指出了这些方法存在的不足之处,并进行分析,使大家对压井液密度计算有一个明确的认识。     

新疆油田氮气气举一体化管柱快速返排研究

新疆油田已投入开发的气藏储层物性差异大,存在黏土膨胀、水敏和固相堵塞等伤害。常规管柱射孔后,需
压井提出射孔枪串,更换成储层改造管柱。反复压井导致储层二次污染,更为严重的是气藏压力系数低,储层改造后
入井液靠自身能量返排困难。为此研制了储层改造+ 氮气气举返排、射孔+ 储层改造+ 氮气气举返排一体化管柱,优
选配套工具：针对气井工程口袋较长或下部无利用层的气井,推荐使用丢枪射孔工艺,否则采用全通径射孔工艺;固定
式气举工作筒抗内压90.00 MPa、抗拉强度达到70.00 MPa 及气举阀波纹管承载达到35.00 MPa;采用压井阀解决了完
井管柱应用封隔器后无压井液循环通道的问题。基于氮气物性修正和引入Beggs & Brill 两相流摩阻系数来修正储层
改造液体与压井液的差异,考虑氮气返排与常规连续气举设计的差异,完善了氮气气举返排设计基础理论,研制了配
套工艺设计。现场射孔+ 酸化+ 氮气返排试验证实：该工艺为解决同类气藏入井液返排难题提供了新的技术途径,具
有较高的推广应用价值。     

窄安全压力窗口地层精细控压下套管技术研究

针对窄安全压力窗口地层下套管存在高漏失风险的问题,以瞬态波动压力为基础,建立了窄安全压力窗口地层下套管过程井筒压力控制模型,进而提出了精细控压下套管方法。利用瞬态波动压力模型进行了下套管过程波动压力敏感性分析,结果表明,套管下放速度越大、套管下入深度越深、钻井液密度越大、环空间隙越小,下套管引起的井底波动压力越大。精细控压下套管实例应用表明,该方法既能保证套管下放速度,又能有效避免窄安全压力窗口地层下套管漏失的发生。此外,通过实例对比精细控压下套管与常规下套管发现,套管下放到井底附近,采用常规方法下套管时套管下放最大速度调节范围非常窄,很难将井筒压力维持在安全压力窗口内。     

钻井井喷关井期间井筒压力变化特征

针对目前钻井井喷关井期间井筒压力计算值与实际关井压力差别较大的问题,将关井期间井筒压力变化分为两部分:关井初期地层流体继续侵入井筒的续流部分和气液密度差导致气体滑脱上升部分,从渗流理论和试井理论出发,考虑关井期间井筒内气体和钻井液的压缩性以及井筒的弹性,建立关井期间井筒续流模型;从气液两相流理论出发,考虑关井气体滑脱上升期间气体的膨胀、气体和钻井液压缩性、井筒弹性以及钻井液滤失等因素,建立关井期间气体滑脱模型;然后考虑关井期间井筒续流和气体滑脱综合影响,建立关井期间井筒压力计算模型,并给出基于本模型的气侵关井井筒压力读取方法。结果表明:关井初期井底压力呈指数增加,井底压力大于地层压力之后井底压力呈线性增加;关井初期井筒续流起主导作用,井底压力大于地层压力之后气体滑脱效应起主导作用。     

高温高压高产井DST过程中井底流压及井口回压的计算

DST测试期间,为了完成测试任务,通常通过油套环空加压的方式来控制井下不同目的的测试工具。对于高温高压高产井,由于地层压力高,环空使用的液体的密度可能比较高,而测试管柱内,液体组分比较复杂不能简单的使用原油的密度进行计算。为了防止测试管柱的挤毁,文中提出了使用不同油嘴下的井口压力值,测试产量,关井压力恢复过程中的井口压力以及流体性质计算测试期间井底流压,测试管柱内外压,以及防止测试管柱被挤毁而需要施加的最小的井口回压的计算公式。通过使用A油田2口井的DST的测试数据,进行了验证,公式的精度可以满足现场作业的要求。     

沥青层钻井液柱压力关键影响因素及控制技术

 沥青层安全钻井问题困扰Y 油田的开发,微小的钻井液柱压力波动即可引起沥青流动侵入井内而发生复杂事故或弃井。分析表明,污染后钻井液性能恶化快、沥青易黏附固相颗粒、高温可流动性好、钻井液与沥青的置换型漏失等造成钻井液柱压力难以控制,进而造成沥青侵入速度与程度得不到有效控制。室内和现场试验表明,保持钻井液膨润土含量1%、随钻堵漏材料含量8%左右有利于钻进时钻井液柱压力控制;稠化封堵技术可减慢停止循环时的沥青侵入速度;控压钻井（MPD）技术可有效调控井筒液柱压力,以较低钻井液密度钻穿沥青层,降低沥青与钻井液置换量、侵入速度与程度到可控水平。     

安塞地区加密井地层压力预测研究

安塞油田王窑加密试验区位于王窑区块中西部,开发时间较长,综合含水58.9%,地质储量采出程度11.8%, 地层压力系统紊乱,且同时存在天然裂缝和压裂裂缝,加密试验井地层压力预测难度大,安全钻井风险高。在分析安 塞加密试验区地质特征的基础上,针对注水过程中地层压力与原始地层压力差异较大,且经过注水后的地层压力分布 难以准确确定的问题,将裂缝性地层渗流理论引入到注水后地层压力预测过程中,给出了复杂裂缝地层加密井地层渗 透率的张量计算方法和加密井地层压力预测方法,对安塞试验区加密井地层压力进行了预测,预测结果精度较高,能 够满足确定安全钻井液密度窗口的需要;并分析了裂缝特征对加密井地层压力的影响,可为加密井安全钻井提供实际 指导。     

压力恢复法求渗透率影响因素分析

压力恢复法求渗透率是利用RFT测井资料估算地层渗透率的方法之一.为了研究探测深度、泥浆滤液的侵入、地层测试器流动系统内流体的压缩率等对准确计算渗透率的影响,从压力恢复法求渗透率的基本原理出发,分析了这些影响形成的原因,提出了在读取测井资料及测井解释时应注意的问题.分析认为:地层测试器只能反映其探测范围内可动流体的渗透率;在读取测井曲线压力值时应选用稍后一些时间的数据;对于低渗透地层在计算渗透率时应考虑泥浆滤液侵入井眼附近地层后引起的增压作用.     

水平井压井立压控制误差分析与井口套压预测

根据水平井压井的基本原理,考虑环空摩阻、流体流型影响下的计算误差,分析了水平井与直井压井控制立压变化的比较误差.以直井井控理论、多相流理论为基础,建立了水平井井控三相流理论模型,采用有限差分方法对模型进行了数值化求解.算例分析结果表明,在水平井立压控制过程中,如果按直井方式压井,不仅在初始立压点和终了立压点存在误差,而且在造斜点、稳斜点处也存在较大的误差,这将对水平井井控作业产生一定影响.在水平井压井过程中,直到溢流全部移出水平段时水平井的井口套压才开始逐渐增加;岩屑床的存在使水平段和造斜段的环空尺寸减小,对流体流速有一定影响,使井口套压比不考虑其存在的情况时偏高;水平井曲率半径、水平段长、水平段微小倾角、多个造斜率等因素对井口套压影响不大,而井眼尺寸、压井排量、溢流量等因素对井口套压影响较大.     

反卷积压力恢复试井分析方法在海上低渗透气藏的应用

 为保证试井解释出充足而准确的油藏信息,需要足够长时间的测试数据。针对海上低渗透气藏压力恢复试井测试时间长、成本高的问题,通过推导反卷积试井模型,用Matlab编制反卷积算法,提出基于反卷积处理的压力恢复试井分析操作步骤,实现了用短期压力恢复数据和生产数据反演气藏压力响应历史的过程,大幅度节省了时间并降低了成本。通过数值试井算例验证了此方法的正确性。研究表明,对于渗透率为1×10^-3 μm²地层,水力裂缝半长为120 m无限导流裂缝的压裂气井,需要关井测试22 h才可以探测到地层径向流,若使用反卷积压力恢复试井分析,仅需要1 h的压力恢复数据即可合理计算压裂施工参数。最后,东海低渗气田1口压裂井的现场应用证明了该方法的可行性。