东海某区块致密砂岩钻井液侵入深度实验研究

针对东海区块在钻井作业中钻井液对储层造成严重伤害的问题,开展了东海某区块致密砂岩钻井液侵入深度实验研究,研究中采用了电阻测试法和体积法两种方法,通过测量钻井液侵入过程中岩样电阻和钻井液滤液最大侵入量,并根据电阻、侵入量与时间的关系拟合出侵入深度和时间的关系从而计算钻井液侵入深度。获得了花港组下段致密砂岩基块岩样钻井液侵入深度,电阻测试法计算的钻井液侵入深度主要分布在34~49 cm,体积法计算结果为30~56 cm,钻井液侵入储层后伤害程度为78.2%~97.9%,伤害程度均为强。实验研究为东海区块在钻井和完井作业中控制滤失,减小损害程度提供了依据。     

基于灰色关联与神经网络的瓦斯含量预测研究

为了解各影响因素对煤层瓦斯赋存规律的影响,准确预测煤层瓦斯含量,在分析潘一东勘探钻孔资料的基础上,基于灰色关联分析了影响13-1煤层瓦斯含量的各因素,确定了煤层埋深、顶板岩性、煤层厚度和地质构造是影响煤层瓦斯含量的主要因素;利用神经网络方法建立了煤层瓦斯含量预测模型,结合实际数据,对预测模型进行训练与检验。结果表明:预测精度较高,验证了基于灰色理论与神经网络预测模型的可靠性。     

温度场扰动对天然气水合物相态的影响机制

钻井液是保障钻井安全与井壁稳定的关键,但在天然气水合物钻探过程中存在钻井液侵入水合物储层,发生传质传热导致水合物储层升温失稳,因此深入了解此过程中温度场扰动对天然气水合物相态的影响规律,对天然气水合物资源钻井安全意义重大。基于分子模拟探究温度场对水合物相态的影响规律,阐明含热力学抑制剂体系在变温过程中的水合物生成与分解机制。结果表明：在压力一定的条件下,水合物不但具有强温度敏感性,而且水合物的稳定性还具有时间相关性;在低温区持续时间越长,水合物二次生成风险越大,在高温区持续时间越长,水合物分解量越大;尽管热力学抑制剂可以显著减小水合物二次生成量,但也会显著加快储层水合物的分解;合理控制钻井液体系的热力学抑制剂量及钻井液注入温度,对维持储层水合物相态稳定及防止水合物二次生成至关重要,为天然气水合物高性能钻井液体系构建提供了理论支撑。     

超低渗砂岩储层钻井液损害机理分析及解决方法——以库车北部构造带吐格尔明段为例

超低渗储层物性较差,在钻井过程中极易发生损害,致使储层渗透率下降。为深入剖析超低渗储层的钻井液损害情况,以塔里木油田吐格尔明段超低渗储层位研究对象,进行了钻井液损害机理的研究以及解决方案的设计。该层段钻井液损害值为54%～64%,对储层伤害较为严重。将钻井液损害细分为固相损害和液相损害两种方式,采用扫描电镜对污染端岩心切片进行比较观测,利用恒速压汞等手段方法定性定量分析不同损害类型对储层的影响的程度。结果表明:液相侵入为主要损害方式,所占比重约80%,固相侵入为次要损害方式,所占比重约20%。测定了固相侵入深度为25～30 mm。设计对照实验,提出了添加胶束封堵剂HSM、抑制剂HAS以及防水锁剂HAR-D等措施来解决液相侵入损害的问题,发现滤液损害降低了20%,水敏损害降低60%,水锁损害降低40%以上,数据证明了所提出的方案能够有效地降低钻井液对超低渗储层的伤害。     

Box-Cox变换在沥青路面构造深度预测中的应用

为提高沥青路面构造深度的预测精度,采用基于Box-Cox变换的曲线回归分析方法,建立路面构造深度的预测模型,实现对解释变量的定量分析。分析结果表明:与灰色特征加权方法相比,基于Box-Cox变换的回归模型模拟效果更佳,能直观地观察构造深度与影响因素之间的相互关系,对路面构造深度的预测精度达到0.008,在检测误差范围内。     

狮子沟构造带裂缝储层保护钻井液配方

针对青海油田英西裂缝性碳酸盐岩储层在钻井过程中存在的储层损害问题,开展了储层裂缝特征、储层岩石成分、储层岩石的分散性和膨胀性能分析,完成了储层固相颗粒损害、水锁损害以及敏感性损害的评价,明确了储层受到损害的主要因素.评价7种现场储层保护剂的酸溶率、油溶率、粒径范围,其中XY-2和NFA-25的可溶解性(酸溶率和油溶率)大于90％,NFA-25的粒径较大且分布范围最广,可作为储层保护剂.评价了3套钻井液体系的动态渗透率恢复值,复合有机盐钻井液污染岩心后,渗透率恢复值为85.52％,储层保护效果最佳.在复合有机盐钻井液配方下,通过加入可酸溶纤维屏蔽暂堵剂,提高钻井液对裂缝的屏蔽暂堵率以及加入低聚有机硅防水锁剂减少钻井液对储层微裂缝造成的水锁伤害,将钻井液的渗透率恢复值从85.2％提高至92.24％,复合有机盐钻井液储层保护效果显著提高.     

超低渗砂岩储层钻井液损害机理研究分析及解决方法---以库车北部构造带吐格尔明段为例

超低渗储层物性较差,在钻井过程中极易发生损害,致使储层渗透率下降。为深入剖析超低渗储层的钻井液损害情况,以塔里木油田吐格尔明段超低渗储层位研究对象,进行了钻井液损害机理的研究以及解决方案的设计。该层段钻井液损害值在54%~64%左右,对储层伤害较为严重。将钻井液损害细分为固相损害和液相损害两种方式,采用了扫描电镜对污染端岩心切片进行比较观测,利用恒速压汞等手段方法定性定量分析不同损害类型对储层的影响的程度。结果表明：液相侵入为主要损害方式,所占比重约80%,固相侵入为次要损害方式,所占比重约20%。测定了固相侵入深度约为25~30mm。设计对照实验,提出了添加胶束封堵剂HSM、抑制剂HAS以及防水锁剂HAR-D等措施来解决液相侵入损害的问题,发现滤液损害降低了20%,水敏损害降低60%,水锁损害降低40%以上,数据证明了所提出的方案能够有效的降低钻井液对超低渗储层的伤害。     

大型碳酸盐岩油田沥青污染临界地层压力快速预测方法

碳酸盐岩油田在海外油气资源中占有非常重要位置,此类油田衰竭开发过程中由于地层压力下降沥青沉积现象普遍,严重影响油田正常生产。本文以伊拉克米桑Buzurgan油田为研究对象,基于该油田典型污染井动静态资料将碳酸盐岩油田生产井污染类型划分为三种模式,总结不同污染模式生产井的动态响应特征;基于油藏工程理论,综合考虑储层物性、流体性质、油井不同的含水情况、工作制度以及井筒结构对沥青污染程度的影响,建立了一套适用于碳酸盐岩油田的单井沥青污染临界地层压力快速预测方法。结果表明：①碳酸盐岩油田生产井污染原因不同,其动态响应特征也不相同;②酸化只能短期内达到恢复油井产能的目的,采取注水等开发策略维持合理地层压力水平才是实现此类油田高效开发的关键;③本文所建立的方法综合考虑实际生产中影响沥青污染的诸多因素,直接与油田现场相结合,为我国大型海外独资油田的高效管理提供有力的技术支持。     

某航空轮胎磨损深度的灰色预测

为揭示某小型活塞式固定翼飞机装备的航空轮胎磨损深度的变化规律,本文分析了导致航空轮胎磨损的影响因素,得出航空轮胎磨损深度是一个随时间变化的随机量。在此基础上,利用灰色理论建立轮胎磨损深度的灰色预测模型,并对预测模型精度进行实际数据验证。结果表明:轮胎磨损深度的预测结果准确性高,建立的灰色预测模型能较好地揭示航空轮胎磨损深度随时间的变化规律。     

基于灰色网络组合优化的年增油量预测

老井措施增油成为油田稳产、降低油田区块开发成本的必然选择。针对多项式回归预测的局限性、灰色理论不能反映影响因素特征、神经网络需求数据多且数据敏感性差等特征,通过建立最优控制模型,实现GM（1,1）灰色理论与神经网络的高精度组合预测。以某油田区块2011-2018年的措施增油为例,对影响措施增油量的因素进行识别,建立了最优控制灰色神经网络模型对老井措施年增油量进行预测,相比多项式回归预测、GM（1,1）预测及BP神经网络预测方法,新模型模拟效果更好,预测精度更高。新方法对2018年措施年增油量的预测精度达97.34%。基于最优控制的灰色神经网络模型可以作为一种人工智能组合最优化模型预测措施年增油量,为准确预测措施增油效果,指导油田开发决策提供了新的思路。     

陆相页岩储层坍塌压力时变特性分析及应用：以延长组长7段为例

水平井是实现页岩气经济、规模化开发的关键技术之一,钻井液作用下地层坍塌压力的时效性及其导致的坍塌失稳则是制约页岩地层水平井安全、高效钻进的主要因素。针对鄂尔多斯盆地延长组长7段陆相页岩储层,基于孔弹性理论及多孔介质渗流理论,确定了钻井液渗透作用影响下的页岩水平井井周附加应力数学描述模型;并通过对钻井液作用下的页岩进行综合岩石力学实验研究,揭示了钻井液作用下页岩力学强度及坍塌压力的时变特征,进而定量研究了水平井安全钻井的钻井液密度范围,对页岩地层的经济、高效钻井具有积极指导、借鉴意义。     

钻井液浸泡时间对返排效果的影响模拟研究

室内钻井液动态损害评价实验往往在较短时间内完成,与现场实际钻井过程不符。利用高温高压动态损害评价仪,模拟现场实际钻井过程,将被钻井液损害后的岩芯浸泡在钻井液滤液中一定时间后取出返排,评价不同浸泡时间对返排效果的影响程度。实验结果表明:随着钻井液滤液浸泡时间的增加,油基钻井液体系的返排恢复率变化不大,水基聚合醇体系的返排恢复率有下降的趋势;短时间浸泡时变化不大,长时间浸泡后返排效果明显变差;无固相体系的总体趋势是增加的。钻井液滤液浸泡时间对返排效果的影响主要与钻井液性质、储层特征、储层损害机理等因素有关。     

大型碳酸盐岩油田沥青污染临界地层压力快速预测方法——以Buzurgan油田为例

碳酸盐岩油田在海外油气资源中占有非常重要的位置,此类油田衰竭开发过程中由于地层压力下降沥青沉积现象普遍,严重影响油田正常生产。以伊拉克米桑Buzurgan油田为研究对象,基于该油田典型污染井动静态资料将碳酸盐岩油田生产井污染划分为三种模式,总结不同污染模式生产井的动态响应特征;基于油藏工程理论,综合考虑储层物性、流体性质、油井不同的含水情况、工作制度以及井筒结构对沥青污染程度的影响,建立了一套适用于碳酸盐岩油田的单井沥青污染临界地层压力快速预测方法。结果表明:(1)碳酸盐岩油田生产井污染原因不同,其动态响应特征也不相同;(2)酸化只能短期内达到恢复油井产能的目的,采取注水等开发策略维持合理地层压力水平才是实现此类油田高效开发的关键;(3)所建立的方法综合考虑实际生产中影响沥青污染的诸多因素,直接与油田现场相结合,为中国大型海外独资油田的高效管理提供有力的技术支持。     

钻井液对海相储层伤害及产能的影响

为系统研究钻井液污染对海相低渗气藏储层伤害,采用室内试验评价手段,选用 目标储层天然岩心在精确模拟地层条件下,开展了钻井液污染实验分析,并量化了其对产能的影响.研究表明:钻井污染后,在相同驱替压差下,渗透率伤害率随原始渗透率的增加而减小,对于达到致密级别的岩心,渗透率几乎全部丧失;提高压差进一步加重了被污染岩心的渗透率...     

基于地层取样的泥浆滤液侵入深度计算新方法

泥浆滤液侵入深度是测井评价泥浆污染储层程度与准确认识储层评价参数精度的基础参数,传统获得该参数的方法多样,但适用性不够且时效性差。基于地层取样技术,利用泵抽取样过程中时间和电导率曲线的动态关系,可大体把泵抽过程划分为4个阶段,即启动阶段、初始阶段、过渡阶段和稳定阶段,据此可有效确定地层流体突破时间和稳定时间。结合宏观地层模型、储层物性和泵抽参数等因素,建立侵入深度体积模型,实现了定量计算泥浆滤液的侵入深度。分析了地层岩性物性、流体物性、仪器参数和储层污染程度等关键因素对模型计算结果的影响。新方法较传统的数值模拟方法,时效性更高,可靠性更强。该方法在海上数十口探井进行了应用验证,取得了很好的效果,为现场作业决策提供了重要依据。     

超低渗透储层产能主要影响因素确定方法研究

超低渗透储层由于其地质因素复杂,产能变化大,影响产能预测的因素众多,因而产能预测难度大。针对这一问题,基于达西产量公式和储层产能的理论公式,以鄂尔多斯盆地延长组长6超低渗透砂岩储层31口井的数据为基础,首先对测井和压裂数据进行统计,确定了影响产能的10个因素;然后分别运用灰度关联、逐步回归分析、主成分方法选取主要影响因素;最后综合比较三种方法得出影响这类储层油井产能的主要因素。结果表明影响这类储层油井产能的主要因素不仅包含储层的物性参数有效厚度、孔隙性,还包括电性因素电阻率和自然伽马以及压裂因素米加砂量。选择主要因素进行分析,可以使问题大大地简化,为该类储层影响因素的确定提供依据。     

深井抗高温高密度盐水钻井液实验研究

常用的高密度盐水钻井液在使用过程中存在钻井液增稠、流变性难以控制等现象,为了保证正常钻井,减少储层伤害,确定合适的钻井液体系是很有必要的.根据常用的钻井液配方,通过大量室内试验对影响高密度盐水钻井液流变性的因素进行了分析,并确定了该钻井液体系的最佳配方.分析结果表明影响高密度盐水钻井液流变性的主要因素是烧碱含量和膨润土含量,其次是密度与加重材料的种类,加重材料的复配是控制高密度盐水钻井液流变性、滤失性的有效方法之一.优选配方的钻井液配方性能能够满足迪那区块高温条件下对钻井液的要求.     

基于灰色理论的海底管道腐蚀剩余寿命预测方法

以灰色理论的基本模型为基础,探讨了灰色模型的改进方法.分析了海底管道腐蚀因素与腐蚀量之间的规律以及应用灰色理论进行剩余寿命预测的可行性.提出了基于灰色理论的海底管道剩余寿命预测方法.利用灰色理论预测腐蚀海底管道剩余寿命的步骤主要包括:最小允许厚度的确定,腐蚀速率的预测以及剩余寿命预测.利用该方法,可以在测量数据很少的情况下预测海底管道的剩余寿命.     

大斜度井钻井液侵入数值模拟

根据油水两相渗流理论,考虑重力以及渗透率各向异性的影响,运用三维有限差分法模拟了大斜度井环境中井筒周围压力、流体饱和度和电阻率的分布情况。模拟结果表明：斜井环境下,当井眼与原始储层存在明显压力差时,重力对钻井液滤液侵入影响不明显;当储层渗透率为各向异性时,钻井液侵入不仅受储层水平渗透率影响,同时受到储层垂向渗透率和井斜角度影响;淡水钻井液侵入造成井眼周围储层电阻率分布复杂,局部冲洗带电阻率可能要高于原状地层电阻率,从而出现低阻环带特征。     

运用灰色聚类方法确定储层非均质分布

储层非均质的影响因素多,非均质对油藏的注水开发效果控制作用强,特别是在开发后期影响剩余油的分布.在对影响储层非均质的因素综合分析的基础上,提出了利用灰色系统中的灰色聚类理论来确定储层非均质分布.该方法能够对影响储层非均质的多种因素进行综合考虑、综合分析、综合分类,在梁家楼油田南区C47块S3中油层非均质研究中取得了较好的应用,划分出了特强非均质区、强非均质区、中等非均质区、弱非均质区、特弱非均质区,为储层非均质的研究和剩余油挖潜提供了新的方法.