天然气水合物勘探低温钻井液体系与性能

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矿物岩石地球化学通报 ?综　述?bulletinofmineralogy,petrologyandgeochemistry vol.23no.2,2004apr. 收稿日期:2003211206收到,2004201206改回 基金项目:中国科学院南海海洋所创新领域前沿项目(lyqy200312)资助,中央级科研院所社会公益研究专项资金项目(2001d1a50041)资助 第一作者简介:王淑红(1977—),女,在读博士生,海洋环境地球化学专业1e2mail:wshhsbq@scsio1ac1cn1 天然气水合物的环境效应 王淑红1,宋海斌2,颜　文1 1.中国科学院南海海洋研究所和广州地球化学研究所边缘海地质重点实验室,广州510301; 2.中国科学院地质与地球物理研究所,北京100101 摘　要:天然气

利用重力热管的高效导热并且在不额外消耗能量的情况下能够实现能量转移的特性,无需改变井下管串结构,借助空心抽油杆将重力热管应用于天然气井,可以防止天然气水合物在气井井筒内产生。该技术将代替目前的井下节流和添加抑制剂等防止天然气水合物的方法,使井筒天然气水合物的防止工作变得更加简单、方便、有效。研究结果表明,重力热管的应用改善了气井井筒温度分布,提高了井筒上部天然气的温度,使其高于天然气水合物形成的最高温度,从而有效地防止天然气水合物的产生,并且重力热管的作用效果随着重力热管长度的增加而变好。

天然气水合物是由水和天然气组成的结晶化合物。在气井降压生产的过程中,井筒中通常容易形成水合物,这些水合物一旦形成,会导致井底积液,对气井的正常生产带来很大的危害。因此了解井筒中水合物形成的条件,预测和预防水合物的形成就显的尤为重要。计算了xx区块m4井不同油管尺寸、不同日配气量、不同井底流压下井筒水合物形成的温度和压力,通过分析计算结果,归纳了影响水合物形成的因素,最后针对区块气井提出了井筒水合物的预防措施。

天然气水合物是一种清洁的潜在资源,漠河冻土地区为天然气水合物的形成提供了有力的条件。根据当地的地质条件和水合物勘探开发的技术要求,确定相应的钻孔结构和钻进技术参数,合理选择了钻探设备。钻进过程中运用低温泥浆、泥浆冷却技术、大直径绳索取心钻进工艺,快速获得岩心,从而减少水合物的分解,为以后该地区天然气水合物的勘探提供了经验。阐述了漠河冻土地区天然气水合物钻探施工中的钻进关键技术。

在温度0-、3-、5-、10℃,初始压力5mpa的条件下,采用降压法研究了直径分别为2、3、4mm的玻璃珠表面上冰生成天然气水合物的过程,结果表明在同一温度下,随着玻璃珠表面冰量的增加反应时间变长,转化率下降。在玻璃珠粒径相同时,随着温度的降低反应时间变长,转化率下降。提出了宏观的敛核生成动力学模型,计算了天然气水合物生成的活化能△e=84.16kj/mol。

第19卷第6期 2004年12月 地球科学进展 advancesinearthscience vol.19　no.6 dec.，2004 文章编号：1001-8166（2004）06-0947-08 天然气水合物分解及其生态环境效应研究进展 于晓果，李家彪 （国家海洋局海底科学重点实验室，国家海洋局第二海洋研究所，浙江　杭州　310012） 摘　要：了解大陆/大洋边缘地区天然气水合物形成与分解及其在海底沉积物、水体及海底化学自 氧生物群落中的一系列物理、化学及生物作用有助于我们在全球和区域尺度上探讨天然气水合物 分解对气候变化的影响；天然气水合物在碳循环中的作用和大陆边缘流体活动与物质交换机制等 问题。从水合物分解与全球变暖、贫/缺氧甲烷氧化作用、自生矿物沉淀、化学自养生物群落等方面 综述了水合物的环境生态效应研究进展。天然

第33卷第5期 2006年9月 浙　江　大　学　学　报(理学版) journalofzhejianguniversity(scienceedition) http://www.***.***/sci vol.33no.5 sep.2006 收稿日期:2005-05-11. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(批准号:49973032,40572175). 作者简介:翁焕新(1951-),男,教授,博士生导师,主要从事环境地球化学与生物地球化学研究. 天然气水合物的稳定性及其环境效应 翁焕新1,许赟溢1,楼竹山2,苏闽华1,孙向卫1 (1.浙江大学环境与生物地球化学研究所,浙江杭州310027;2.浙江省核工业269大队

针对已研制的干冰升华式天然气水合物孔底冷冻取样器,将孔底冷冻取样方法与保压取样方法结合,设计fpcs型天然气水合物孔底冷冻保压取样器,以进一步提高取样的保真程度。介绍了取样器的总体结构、工作原理和结构特点。

利用东海部分老的多道地震资料,通过新的处理技术以寻找天然气水合物为目的的进行再处理,使原有地震资料的分辨率和信噪比都有了很大的提高,为识别天然气水合物特征反射波———bsr及地震地质解释提供了更多有用的信息,为天然气水合物的地质研究提供了丰富的基础资料。

吴起采油厂的井的深度一般为1900-2500m(个别井的深度可达2700m),属于低压(压力系数0.9-0.97),低孔隙度(大部分的孔隙度在10%以下),低渗(除个别油层外,大部分油层的渗透率在1×10-3μm2以下)油田。而且含有大段易于水化膨胀、垮塌掉块的直罗组(约100-300m)和易于水化膨胀造浆的富县组(约50-200m),给钻井工程和油层保护工作带来很大的困难。复合钻井液完井液体系具有较低的密度(1.04-1.08g/cm3),较低的粘度(29-31s)和适中的api滤失量(≤10ml),较强的抑制防塌性能,有利于提高钻井速度,减少油层污染,提高油井整体效益。

针对大庆外围油田(重点是中深开发井)和海塔地区低压、低渗、低产且无浅气层发育的开发井,为了保持井壁稳定、进一步提高钻井速度、防止井漏,应用了微泡沫钻井液技术。现场应用结果表明,该套钻井液体系性能稳定,携岩能力强,有效降低钻井液密度,降低井底压力,防止井漏,满足了工程的需要,具有很好地应用前景。

随着深井、超深井数量的增加,深井钻井液问题越来越突出。着重于国内常用的钻井液用表面活性剂的研究,特别是在表面活性剂对钻井液抗温能力及解决各种钻井液污染等方面进行了评价;在现场施工中可达到表面活性剂加量很少就极大地改善钻井液性能的目的;在解决钻井液污染问题时,不仅处理简单、处理成本低,而且钻井液稳定周期大大延长。从而成功解决了复合型钻井液的抗高温、井壁稳定、抗盐膏污染问题等难题,综合经济效益十分显著。

在产品测试中刑部试验井中气、水比为5．9，这个估计比气体在完全结构上的溶解度还要大。但是，钻井液中气体的ips值比气体溶解度小，这意味着所有在新的钻孔中的气体不能进入钻井液。因此当“u—32”井被钻进，我们发现了流动的机械结构和钻井液由于含盐量和海水一样高，因此我们测量了钻井液中盐分浓度，进而利用混入其中比例校正ips值推断地下单位体积含气量。

无粘土相聚合物钻井液体系在大邑4井的应用——大邑4井是川西坳陷大邑地区设计的一口预探井，设计井深5900m，为了提高机械钻速，在34．5～1016m一开井段使用无粘土相钻井液体系，平均机械钻速为6.83m／h，较邻井钻速提高8.2。二开1339.05-3000.86m井段使用无...

为了满足海洋深水钻井液用量大以及作业平台的限制,动态压井作业模式被广泛应用。针对动态压井钻井液体系,采用可钝化激活的增粘剂开展了研究,构建了动态压井钻井液体系。室内研究表明:构建的动态压井钻井液体系基浆具有良好的可泵送性,经海水稀释并激活后,能满足深水钻井的需求。

经现场试验，由西部钻探青海钻井公司开发推广的地表盐水钻井液体系，在柴达木盆地台南气田钻井中应用成功。截至2008年10月30日，已在14口井中取得了理想的应用效果。

经现场试验,由西部钻探青海钻井公司开发推广的地表盐水钻井液体系,在柴达木盆地台南气田钻井中应用成功。截至2008年10月30日,已在14口井中取得了理想的应用效果。

射线追踪法是以建立的地下地质模型为基础,研究不同的激发点发出的射线经地下地质界面反射后可以被接收到的信息,从而了解不同的观测系统对于特定地质条件地震资料采集的效果,对于海上地震采集相关参数的确定十分关键。在天然气水合物地震勘探中,丰富的多波勘探信息对于查清水合物内部速度结构、提高地层的分辨率具有重要意义。本文在分析国外天然气水合物海底地震仪(obs,oceanbottomseismometer)勘探的应用成果基础上,采用射线追踪法理论计算和海上实验,实现了针对天然气水合物的海底地震观测系统设计,试验获得了转换横波记录,取得了良好的应用效果。

日前，吉林油田公司长岭地区深层天然气水平井长深平10井顺利钻完井，完钻井深5131米，水平段长达1200米，水平位移1599．74米，打破了吉林油田深层火成岩水平井钻井长度的纪录。此外，该井提速效果明显，钻井周期仅用138天，比前期施工井缩短30余天，从而获得吉林油田深层天然气水平井水平段长、提速的双突破。

通过水溶液聚合,制得了降粘剂丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸共聚物(aai),研究了单体配比、反应时间、反应温度、ph等的影响。结果表明,合成降粘剂的优化方案为:am∶amps∶ia为1∶2∶2,反应时间4h,反应温度80℃,ph为6,单体浓度为20%,引发剂加量为单体总质量的0.3%。在淡水钻井液中加入0.3%共聚物,降粘率可达94.4%;且在220℃老化16h后,降粘率仍达53.4%。在加入fa367的聚合物钻井液中加入0.3%共聚物,降粘率可达90.4%;在220℃老化16h后,降粘率仍达50%,同时具有较好的抗盐性。