涠西南地区岩石特性及钻井液技术研究

北部湾盆地涠西南油田群是南海西部重要的原油产区，同时油田群紧邻众多国家级自然保护区，属于环境敏感区域。针对北部湾盆地涠西南地区环保要求，以及涠洲组和流沙港组钻井过程经常出现井壁失稳导致的憋卡、起下钻阻卡等问题，开展了涠西南地区地层泥页岩特性及环保钻井液技术研究。通过地层岩石黏土矿物分析、孔喉结构分析以及理化性能评价，明确了涠西南地区泥页岩井壁失稳的机理；提出以类油基的水溶性复合基基液为核心，构建了一套具有油基钻井液工程特性和水基钻井液环保特性的新型环保防塌钻井液技术，并进行了相关的现场应用。现场应用显示：应用井与邻井相比，12-1/4″井段阻卡划眼时间减少，井径扩大率大幅度降低，并且在128 h的长时间浸泡过程中没有复杂情况产生，有效地解决了涠洲组、流沙港组易失稳地层的井壁稳定问题；同时，钻井液环保性能达到一级海域环保要求，可以替代目前应用的油基钻井液体系，解决了海上使用油基钻井液存在配制成本高、含油钻屑需全回收及环境危害隐患大等技术难题。该研究对于涠西南油田环保、井壁失稳和钻井液技术发展具有较高的理论价值和借鉴意义。     

An adaptive finite element model for wellbore breakout simulation

A finite element formulation is proposed and implemented for analysing the stability of excavated wells using the DiMaggio-Sandler constitutive elastoplastic model with a typical carbonate reservoir configuration. The quality of the finite element approximation is ensured by applying smooth curved elements adapted to the wellbore geometry, and h − p adaptive finite element meshes in the plastic zone. General purpose procedures are defined to transfer the elastoplastic deformation history to newly created integration points. A breakout damage criterion is proposed based on the second invariant of the deviatoric plastic deformation tensor. This damage criterion is used to apply a mesh movement algorithm to represent material collapse. The automatic successive application of the breakout damage criterion results in elliptical realistically looking geometries obtained in experiments reported in the literature.     

页岩气基础地质调查皖南地1井钻探施工技术

皖南地1井是部署在安徽省南陵县烟墩镇的一口页岩气基础地质调查井。文章详细介绍了该井的钻探施工工艺技术以及遇到复杂问题的处理方法,并对钻效进行了分析,提出了实现优质高效钻探的措施。项目的顺利实施,梳理了皖南地区地层层序,为页岩气储层理论推测提供了有力的实物数据支撑和验证。     

深孔纳米复合水泥基护壁堵漏材料研究

本文围绕深部钻探技术中护壁堵漏材料性能的实际需要,研制了一种深孔纳米复合水泥基护壁堵漏新材料。首先,通过分析100 ℃条件下2种水泥材料的基本性能,确定了G级油井水泥为胶凝材料;然后,基于深孔钻探护壁堵漏材料的性能缺陷,采用特种纤维、纳米材料针对性改善水泥基浆液的力学性能,并优选早强剂（ZQ）、减水剂（GB）作为外加剂进行正交实验,进而研制出纳米复合水泥基护壁堵漏材料优化配方;最后,对其主要性能进行分析评价。结果表明该材料在深孔钻探中浆液流动性好,力学性能优异,综合性能满足深孔钻探护壁堵漏需求。     

提高机采水平的配套技术及应用

随着濮城油田的持续性高速开发,油田综合含水逐渐上升,油水井井况进一步恶化,作为油田生产主体的机械采油井躺井频繁、管杆泵使用寿命缩短。近几年中原油田采油二厂濮城油田年平均躺井数达560井次之多,导致机械采油井维护费用增加,管杆泵投入增大,严重制约着油田的生产和经营。通过加缓蚀剂在油管内壁形成保护油膜,起到润滑作用;应用特殊抽油杆防腐止磨;应用尼龙扶正器对抽油杆体扶正,避免了钢体与钢体的硬磨;应用旋转井口通过地面人力转动改变油管与抽油杆的偏磨面;配合合理生产参数;各种配套技术的合理应用,使濮城油田躺井减少,避免了频繁作业,增加长寿井,管杆泵投入节约了19.3%。     

近岸海域大型水母来源与迁移路径分析——以红沿河电厂海域为例

近岸海域水母暴发可导致滨海火/核电厂取水口堵塞,对电厂安全运行造成潜在威胁。寻找水母源地及其迁移路径是水母治理的基础。本文基于拉格朗日质点追踪方法(LTRANS)建立反向追踪模型,并结合水母生态学特性对2015年6—9月聚集在红沿河电厂海域的大型水母进行溯源,获得水母源地及迁移路径,可以为螅状体栖息地寻找和水母拦截打捞提供依据,对近岸海域水母灾害防治具有重要指导意义。溯源结果表明:(1)红沿河电厂及其邻近海域的水母可能来自多个不同源区,辽东湾西部、北部及电厂南北两侧等海域的水母均有可能迁移至电厂附近;(2)受水温和环流影响,6—9月期间到达电厂附近的水母主要源区及迁移路径不同,早期出现在电厂海域的水母很可能是局地产生的,而7—9月持续的高风险水母灾害则主要取决于渤海不同源区水母的物理聚集;(3)根据水母的主要迁移路径,建议在电厂取水口约15km的海域设置一条封闭监测断面,对水母进行实时监测;在距离取水口约30km的外侧海域设置一条调查断面,于7月初至8月中旬,每5天进行一次定点拖网调查。此外,在距离电厂取水口15—20km的西南方向上,对水母进行拦截打捞可大大降低水母入侵风险。     

东太平洋赤道公海茎柔鱼生物学特性

根据2013年4~6月在赤道公海探捕期间采集茎柔鱼样本,研究赤道公海茎柔鱼渔业生物学特性。结果表明,不同性别、不同月份,茎柔鱼胴长和体质量组成不同。雌、雄性样本的胴长范围分别为93~495 mm和94~406 mm,优势胴长组分别为260~340 mm和240~320 mm,分别占样本总数72.53%和70.26%;雌、雄性样本体质量范围分别为25~3 900 g和33~2170 g,优势体质量组分别为400~1 200 g和200~1 000 g,分别占样本总数82.71%和87.82%。雌、雄性茎柔鱼净体质量比例分别介于31.69%~80.51%和37.05%~81.35%之间,平均值分别为60.45%和62.73%。协方差分析表明,茎柔鱼胴长与体质量、胴长与净体质量的生长均存在性别间差异,胴长与体质量的生长都最适合用幂函数表示,而胴长与净体质量的生长,雌、雄性样本分别最适合用幂函数和指数函数表示。不同月份茎柔鱼性别比例构成不同,4月、5月和6月性别比例分别为1.87∶1、1.61∶1和1.17∶1,全部样本的性别比例为1.61∶1。不同月份茎柔鱼性腺成熟度的组成不同。不同性别、不同月份间茎柔鱼胃含物等级组成存在差异。     

海底硬岩钻探的现状与前景分析

海底硬岩是世界大洋钻探实现“莫霍钻”目标必然钻遇的地层。世界大洋钻探实施的航次中已多次钻遇海底硬岩,不仅采获了岩心样品,也在钻进施工中发现了诸多问题。本文搜集了近年来世界大洋钻探实施的309、312、335、360和384等有关海底硬岩钻探航次的资料,在对航次情况简要介绍的基础上,重点阐述了目前海底硬岩钻探在钻头、井壁稳定以及取心工具等方面遇到的挑战以及采取的应对措施,并对今后海底硬岩钻探的发展进行了展望。     

页岩气地质调查井小口径绳索取心钻探技术分析

小口径绳索取心钻探技术在页岩气地质调查井中具有不可替代的优势,同时也存在较大的局限性。结合小口径绳索取心工艺在10余口页岩气调查井的应用情况,从地质条件、技术要求、设备及配套机具等方面归纳总结了施工中的难点,从井身结构、设备配置、取心工艺、泥浆体系、复杂情况预防等方面提出了优化方案。依据优化后的施工技术措施,在后续施工的页岩气调查井中取得了良好的效果,岩心采取率保持在97%以上,台月进尺超过了400 m,复杂发生频次控制在2次以下。对下一步小口径页岩气调查井施工具有一定的借鉴意义。     

新一轮就矿找矿

本文简要回顾了二十世纪五、六十年代就矿找矿的历史,进而提出新一轮的就矿找矿。相比之下,新一轮就矿找矿具有新的特点。深部找矿实则是一种就矿找矿,地壳连续成矿理论、深部流体(成矿)作用理论、成矿台阶理论都为新一轮就矿找矿提供了理论依据。深部找矿在国内外初显成效,湘中地区亦有很多成功案例。本文从3个方面总结了深部找矿的一些经验标志,即矿种及矿种组合系列标志、花岗岩成矿专属性标志、幔源成因矿床的鉴别标志。此外,辨别成矿流体的深(幔)源标志、加强成矿规律研究、更新观念、引进新技术新方法,都是实际深部找矿工作中需要注意的。