煤层气泡沫水泥浆固井工艺技术及现场应用

针对沁水盆地南部煤层气井储层压力低、易漏失、易坍塌的特点,开发了超低密度泡沫水泥浆体系及暂堵型前置液体系,并形成了泡沫水泥浆固井技术。泡沫水泥浆体系密度为1.10~1.20 g/cm3,具有良好的流动性能、无游离液、沉降稳定性好、API失水量小于50 mL/30 min、稠化时间合理、水泥石强度高等优点;暂堵型前置液体系具有良好的流变性能,对3号煤层具有良好的堵漏能力。根据钻井过程中出现的漏失情况、完钻后的钻井液返出情况及井壁稳定情况,从固井浆体的用量、顶替液的顶替排量等方面总结了泡沫水泥浆固井的配套工艺措施。在沁水盆地南部现场试验了4口井,取得了较好的效果。      

南海西部盐水层CO2埋存潜力评估

南海西部东方1-1、崖城13-1和乐东等气田具有CO2含量高的特点,每年从生产出的天然气中分离出大量的CO2。为了减少CO2在大气中的排放,考虑在莺歌海地区选择合适的盐水层埋存体,拟进行CO2地质埋存示范工程。根据CO2在盐水层中的各种埋存机理,并考虑盐水层构造特征对CO2运移分布的影响,提出了一种较为准确的CO2埋存潜力评估方法,并利用此方法对筛选出的5个备选盐水层进行了评估。评估结果表明,各盐水层埋存潜力巨大,都远远大于示范工程期限内预计的CO2埋存总量,并可将这些盐水层作为将来海南省及临近广东省人为CO2的埋存场所。南海西部东方1-1、崖城13-1和乐东等气田具有CO2含量高的特点,每年从生产出的天然气中分离出大量的CO2。为了减少CO2在大气中的排放,考虑在莺歌海地区选择合适的盐水层埋存体,拟进行CO2地质埋存示范工程。根据CO2在盐水层中的各种埋存机理,并考虑盐水层构造特征对CO2运移分布的影响,提出了一种较为准确的CO2埋存潜力评估方法,并利用此方法对筛选出的5个备选盐水层进行了评估。评估结果表明,各盐水层埋存潜力巨大,都远远大于示范工程期限内预计的CO2埋存总量,并可将这些盐水层作为将来海南省及临近广东省人为CO2的埋存场所。     

超临界二氧化碳喷射破碎页岩试验

高效开发页岩气有利于满足日益增长的能源需求,但页岩储层的开发极为困难,超临界二氧化碳作为一种新型页岩气钻采流体,可以有效保护页岩储层,置换吸附提高页岩气采收率,并同时实现二氧化碳的埋存.研发了一套超临界二氧化碳喷射开发页岩气装置,并开展了超临界二氧化碳喷射破碎页岩室内试验.发现超临界二氧化碳射流喷射后岩石强度降低,且射流压力和温度越高,降低幅度越大;本实验条件下超临界二氧化碳射流破岩体积是水射流的1.73~6.51倍,破岩优势显著,井底环境温度对超临界二氧化碳射流的破岩性能有较大影响.表明超临界二氧化碳可显著提高页岩气钻井速度,有望形成一种高效的页岩气开发方法,应用潜力广阔.      

高压水射流射孔过程及机理研究

采用非线性动力有限元法和岩石动态损伤模型对高压水射流射孔过程及机理进行了模拟研究,并依据所给出的岩石孔隙度演化模式,分析了高压水射流射孔对岩石渗透性的影响。结果表明,高压水射流具有很强的破岩能力,卸载及射流冲击所产生的拉伸破坏是水射流破岩的主要形式,受岩石损伤发展的影响,随着与孔眼轴线距离的减小,岩石的孔隙度逐渐增大,而岩石的强度则呈减小趋势。分析结果首次从定量层面揭示了高压水射流射孔优于现有聚能射孔的机理。     

反循环气体钻井非线性温度模型

在反循环气体钻井中,循环介质与地层之间不断进行着热交换,因此井内温度分布是影响气体反循环钻井流体动力学参数的重要因素。基于反循环钻井技术特点,考虑循环介质与地层间热量的交换,沿钻孔径向取传热平衡微分单元作为研究对象,建立中心通道内流体和环状间隙内流体热平衡方程。通过求解线性非齐次方程推出反循环气体钻井非线性温度模型,并给出了模型求解的边界条件。通过算例可知,按照自然地层温度计算的井底温度比采用该模型计算的井底温度高21.14 K,这是因为随井深增加,热量由温度较高的地层向温度较低的气体传递,但是热传递并不完全,考虑地层与井眼流体热交换的反循环气体钻井非线性温度模型符合井内温度分布。     

基于地质统计理论的储集层潜在伤害钻前预测方法

储集层潜在伤害预测研究是各项作业方案设计的依据.应用地质统计的区域化变量理论和其估计、模拟处理方法,针对钻前情况,在储集层潜在伤害空间特性分析的基础上,建立了储集层潜在伤害钻前预测方法,并以胜利某油田区块Es₂地层水敏伤害结果为例进行了钻前预测.结果表明,该方法在钻前情况下给出了该区块的水敏指数分布,且预测分布结果与该区块实际水敏指数分布情况相符,提出的储集层潜在伤害钻前预测方法切实可行.     

储集层伤害概念模型探讨

储集层伤害研究是各项作业方案设计的依据，有效预防、控制和治理伤害问题是伤害研究的目的.本文论述了目前具有代表性的储集层伤害数值研究，提出了储集层伤害的概念模型，并进一步给出了伤害数值研究的概念模型和一般化实现方法，旨在为储集层伤害数值研究提供理论指导，使伤害建模更具有系统性和通用性，从而推动伤害数值研究的通用程序化.