新型复合凝胶材料用于浅层水平井防堵漏

复合凝胶材料由聚合物水凝胶与无机材料复合而成,可用于印染废水的处理.综述了近年来复合凝胶材料的制备方法、制备材料及其在染料吸附方面的应用.复合凝胶可由自由基聚合、物理交联、自组装等方法制备.常用的无机材料包括膨润土、蒙脱土、凹凸棒土、锂藻土等粘土,以及氧化石墨烯、碳纳米管等.

水平井可使井眼在油层中有效延伸,增大油层采收面积,用水平井开采稠油的产量是直井的3~5倍。井楼油田储层主要为井楼扇三角洲前缘沉积,岩性以细砂岩为主,油层埋藏浅,压实及成岩作用差,油层胶结疏松,物性较好,上部浅层还蕴藏着大量的天然气。因此,利用浅层水平井技术来提高采收率是国内稠油开采的发展趋势。由于浅层水平井是要在所要求的垂深内达到水平段,曲率半径大,一般的螺杆作用很难达到要求,只有使用双弯螺杆才能达到目的。

随着国际油价的不断上涨,钻井技术日趋成熟,原来那些油层厚度相对较薄、构造相对复杂、不具备经济开采价值的区块逐渐进入人们的视野。这些区块大多位于区块的边部或构造复杂的断块内,原始地质资料稀少,邻井数量有限,不能很好地预测油层的位置。为了能够经济有效地开发此类区块,实施导眼井是一个有效的手段。常规的导眼井设计仅能控制a靶附近的区域,通过新方法设计的导眼井能够有效地控制整个水平段,提高水平井油层钻遇率。

水凝胶是一种具有高保水、高吸水特性的软材料，用于尿不湿、隐形眼镜制造等多个领域，但造价较高、伸缩性较差、对人体和环境有毒害等因素限制了水凝胶的商业应用。美国研究人员日前宣布，他们发明了一种用天然材料制造水凝胶的新工艺，所制备的水凝胶廉价、安全、伸缩性充分，可在食品加工、灭火等方面有新的应用。

新型复合材料防盗井盖

用非开挖导向钻进管线铺设技术,在河北省廊坊市广阳区陈桑园村完成了一浅层水平水井的施工,详尽介绍了该水平井施工方法及施工工艺。

辽河油田出砂油藏水平井存在地层砂粒径较小、均匀性较差、泥质含量偏高等特征,应用复合筛管防砂的完井方式,合理确定复合筛管的筛网挡砂精度意义重大,本文通过对复合筛管结构及挡砂机理分析,并结合出砂水平井生产过程分析评价,为以后辽河油田水平井复合筛管完井筛网挡砂精度合理设计奠定了基础。

应用小井眼开窗侧钻技术是降低钻井综合成本、老井再度稳产增效的重要途径之一。本文针对哈国卡拉姆卡斯油田k2357c完井作业的主要难点,详细介绍了小井眼内开窗侧钻水平井实施复合尾管固井技术的研究与应用情况,包含浅井尾管下入技术、新型xg-f完井系统设计、小井眼窄间隙固井、水平井固井技术等。为今后同类型井,特别是浅层开窗侧钻水平井的固井施工提供参考。

胜利油田重点预探井金平1井是一口高难度大位移浅层水平井,也是中石化重点课题\"长水平段水平井钻井技术研究\"的第一口阶段试验井,初始设计位垂比达2.4以上。从钻机和设备选型、井眼轨道优化、井身结构设计、摩阻扭矩分析、钻井液性能控制要求等方面简要介绍了该井的钻井工程设计技术及应用效果,为胜利油田浅层大位移水平井的设计和施工提供了技术支持和经验。

介绍了基于复合材料桥塞的水平井套管完井分段压裂工艺管柱结构、工艺过程和关键技术。阐述了该工艺管柱中关键部件——复合材料桥塞和电缆坐封工具的结构、工作原理及性能特点。现场应用情况表明,复合材料桥塞可正常坐封丢手,射孔发射率100%,平均每个复合材料桥塞钻铣时间为30min,达到国外标准;水平井套管分段压裂管柱结构合理,工艺优良,性能可靠,能够满足页岩气水平井射孔压裂联作的分段完井要求。建议进一步优化钻铣复合材料桥塞工艺和工具,扩充桥塞尺寸规格,使其形成系列化,以满足油田不同规格套管的需求。

利用海藻胶下脚料，添加纤维状物质和高分子聚合物研制的一种新型堵漏剂，其封堵能力强，可承受较大的压力差，能用化学方法将其降解，从而对地层，特别是煤层不产生永久性伤害，适用于煤层气和其它需要对储层加以保护的钻井。

目前关于复合油藏水平井不稳定试井理论与应用研究很少见,针对这一问题,建立了水平井2区复合油藏不稳定试井模型,研究了一种利用拉普拉斯变换、分离变量及特征函数与特征值法等现代数学分析方法对模型进行求解的新方法,获得了拉普拉斯空间中不稳定试井井底压力表达式。利用数值反演,编程绘制了标准的试井分析样版曲线,并分析了2区复合油藏井底压力动态响应特征。不同的外边界条件具有不同的外边界特征响应,对顶定压或底定压边界,压力导数曲线在早期迅速下掉,不能反映出2区复合油藏的复合特性。对顶、底均为封闭边界,样版曲线明显反映出油藏的2区复合特性。实例分析结果表明,该模型可以用于2区复合状油藏水平井的不稳定试井解释,为油田开发生产服务。

针对线性复合油藏的特点,建立了无限大外边界的线性复合油藏水平井试井模型,利用laplace变换、有限fourier余弦变换以及fourier变换对模型进行求解,最后利用stehfest数值反演绘制了压力典型曲线,对整个不稳定渗流过程进行了流动阶段的划分,分析了相关因素对压力典型曲线的影响.结果表明:无限大外边界的线性复合油藏水平井的渗流过程可以分为7个流动阶段:水平井与两区分界面的夹角对压力典型曲线几乎没有影响,而水平井中心距两区分界面的无因次距离对压力影响较大,无因次距离值越小,中期径向流阶段的持续时间越短,晚期径向流阶段的开始时间越早.

介绍了国内外重介质旋流器的发展历程以及在分选过程中存在的严重磨损问题;简述了旋流器的磨损形式和旋流器内衬的选材,分析了氧化铝陶瓷内衬的磨损机理及存在的不足。最后,从选材及材料的制备上入手,提出了制备新型耐磨复合材料的新工艺。

阐述了目前常用的3大类基片材料,即塑料基、金属基和陶瓷基材料,比较了3类材料的性能,得出了陶瓷基材料是综合性能较好的基片材料的结论,并比较了目前陶瓷基片材料中的al2o3、aln、beo、sic的性能,认为sic作为基片材料具有良好的发展前景;针对单相sic陶瓷固有脆性导致难以大尺寸成型的问题,提出了使用c/sic复合材料制备基片材料的可能性,并综述了c/sic复合材料的制备工艺,比较了3种工艺(pip、cvi、lsi)所制备的材料的性能,认为液相渗硅(lsi)c/sic复合材料制备大尺寸封装基片材料是未来最具前景的发展方向。

复合型材料因为其博采众长,具有很多其他材料不具备的功能,可以说是"青出于蓝而胜于蓝"。因此新型复合材料在航天、机械、能源、生物等高科技领域发挥了很大的作用。什么是复合型材料记者采访到复合材料专业研究机构——哈尔滨玻璃钢研究院的高级研究员刘先生,他的工作内容是复合型材料的研究、开发。具体来讲,他研究的材料叫做"碳纤维增强树脂基复合材料"。"像手机里面机芯的材料、航天航空高端设备材料以及做鞋底用的胶水加布料,都是现实生活中复合型材料的应用。"

无机凝胶材料

针对苏里格地区低孔低渗砂岩气藏的特点,依据ass-1全酸溶钻井(完井)液在该地区探井的应用经验,研制出了复合盐水低伤害钻井完井液。该钻井液在常规条件下对地层的平均伤害率仅为5.9%,在特殊模拟井下条件下,对气层的平均伤害率为13.64%,暂堵性好,井壁上形成的暂堵滤饼通过气层压力完成解堵,简化了完井、投产作业。该钻井液在桃7-9-5ah井水平段施工过程中,起下钻无阻卡,井底无沉砂,解决了因泥页岩水化膨胀而引起的缩径和坍塌、高摩阻大扭矩、pdc钻头泥包等一系列技术难题,创造了长庆区块水平段一只φ152.4mm钻头810m进尺的记录,并获得无阻流量150×104m3/d的高产气流。

焦石坝龙马溪组非常规页岩气开采是中石化集团公司涪陵页岩气产能示范区开发的重点建设项目,首批非常规页岩气水平井水平段以油基钻井液钻进为主。该区块已发现多处易漏地层,水平段漏失情况尤其复杂,不仅加大了施工难度,更增加了钻井成本。为有效解决水平段油基钻井液堵漏难题,室内研究开发了一种水平井油基钻井液水泥浆堵漏技术,该技术的特点是采用柴油与淡水的混合物配制堵漏水泥浆,其与现场油基钻井液可以任意比例混合而不会产生配伍性问题。实验室对该堵漏水泥浆性能进行了系统研究,结果显示,该堵漏水泥浆密度、稠化时间和抗压强度均可调,具有沉降稳定性好、流动能力强的特点。试验结果充分说明,该水泥浆堵漏技术在油基钻井液水平段裂缝堵漏中具有广阔的应用空间。

随着苏里格气田天然气水平井的大规模开发,天然气水平井机械钻速低、钻井周期长的问题日渐突出,这在很大程度上归咎于牙轮钻头平均机械钻速低、钻头用量大、单只钻头进尺低、起下钻频繁等原因。伴随着钻井工艺技术的进步和螺杆钻具型号规格的完善及其性能的提高,配合高效pdc钻头进行复合钻井的技术在苏里格水平井开发过程中的应用已趋于成熟。针对近年苏里格已施工的水平井情况,综合分析了苏里格天然气水平井目前使用的pdc钻头和螺杆钻具工作特性,阐述了pdc钻头配合螺杆复合钻井技术在苏里格天然气水平井的快速钻进中的应用情况及效果。结果表明,该技术对水平井提高机械钻速,缩短钻井周期,节约钻井成本,加快勘探开发步伐具有重要意义。

胜利油田存在众多的低渗透区块,利用常规手段难以进行有效地开发,为此,一般采用水平井固井后射孔加大型压裂的完井工艺,而固井质量又是其中至关重要的因素,直接影响到后期压裂的效果。目前,水平井的固井质量普遍不高,其主要原因在于:一方面,水平段套管在重力作用下偏向下井壁,导致注水泥后形成的水泥环薄厚不均,严重影响了固井质量;另一方面,若水平井段的水泥浆存在析水,则析出水聚积于井眼上侧,从而造成窜槽现象。为了解决水平井固井中存在的这些问题,采用复合水泥浆体系并结合其它辅助手段进行施工,明显提高了油层段固井质量。对复合水泥浆体系进行了实验室研究和现场试验,其结果表明:复合水泥浆体系较常规水泥浆具有的低失水、流变性好、体系稳定、防窜性能强、韧性高的优点,能够有效的应用于水平井固井作业,保证低渗油藏后期开发对固井质量的需要。

综述了水平井段常用的几种钻井液体系。较详尽地介绍了新型聚合物、仿油基、可循环泡沫、弱凝胶、无固相等钻井液以及储层保护技术应用现状、研究发展方向。简介了用于煤层气、稠油藏、裂缝性等特殊储层方面水平井的钻井液和储层保护技术。总结了水平井完井后清除钻井液泥饼、恢复储层产能的技术发展。最后提出了水平井钻井液及储层保护新的发展方向。