钻井液中天然气水合物抑制技术研究

天然气水合物勘探低温钻井液体系与性能研究

冻土区天然气水合物勘探低温钻井液理论与试验

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。

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。

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。

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。

长期以来,钻井液抑制性的问题,尤其是泥页岩层的井眼稳定问题一直是钻井工程中经常遇到的井下复杂问题,特别是随着勘探领域的扩展,钻遇地层日趋复杂,该问题日益严重,既影响了钻井速度与井眼质量,又使部分地区无法钻达目的层,或者由于油气层的污染而影响了油气层的开发效果。采用反相乳液聚合的方法,有效的控制聚合物分子量,得到乳液型的聚合物,其为分子量分布均匀的乳液,溶解速度快,易形成均匀的胶液,在钻井液中见效快,使用方便。增强钻井液的包被抑制性。

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。

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。

从目前国内外改性天然高分子材料出发,对各类天然高分子材料,如淀粉、纤维素、壳聚糖、硬葡聚糖、瓜胶、黄胞胶等在油田钻井液中的研究进展作了阐述,并根据各种天然高分子自身的特点,找出最合适的应用范围。得出天然高分子材料具有来源广泛、对环境保护性好、高效等优点,特别适应于油田钻井液的增粘,降滤失等。最后简要概括了天然高分子材料应用于钻井液中存在的问题及发展趋势,展望了其在钻井液的应用前景。

根据大情字井地区的地层特点和潜在损害问题,开展了防塌和保护储层的钻井液试验研究,通过单剂流动试验,确定了mmh阳离子聚合物钻井液体系的基本配方,通过钻井液界面及表面张力的测试,探讨了减少水锁的方法及水锁机理,确定了适合大情字井地区低渗、特低渗储层的正电胶阳离子聚合物低界面张力钻井液的配方,并对其加重前后的抗温性能、抗污染性能及储层保护性能进行了室内试验评价。在黑108井的现场试验表明,该钻井液能有效防止井壁坍塌,保证井下安全,而且储层保护效果很好。

深井聚磺类钻井液废水中有机物含量高,可絮凝性差,降解难度大.开展了高效复合菌剂处理废水的技术研究,重点分析了复合菌剂优选、菌剂用量、曝气量等因素对处理效果的影响.结果表明:优势菌剂加量为0.5g/l,曝气量为0.25l/min,进水ρ(cod)<1100mg/l,污泥沉降比(sv)为25%～35%时,24h后系统cod总去除率大于87%,处理后的水ρ(cod)≤150mg/l,其他指标均达到《污水综合排放标准》的1级标准.

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。

泌页hf1井斜井段eh3ⅱ、eh3ⅲ地层以泥页岩为主,黏土矿物含量高,页理、裂隙发育,采用的水基聚合物钻井液抑制性不强、封堵页理、裂隙能力差。研究出一种强抑制强封堵水基钻井液,其对泌页2hf井eh3ⅱ段、eh3ⅲ段地层有强的抑制水化膨胀效果,在钻井液中16h膨胀率分别为6%和0.88%;封堵能力强,api滤失量、高温高压滤失量低,井径扩大率为2.17%,没有发生钻头泥包、托压和井壁垮塌现象;润滑性好,摩阻系数低,只有0.0787。

随着石油开采量的不断增大,钻井技术不断提高,为了更好的保持井壁的稳定,防塌钻井液成为了当前国内外钻井界重要的研究课题。钻井液设计的首要目标就是保持钻井井壁的稳定,并且钻井液好坏的主要判断标志也是抑制防塌能力的大小。本课题根据防塌钻井液和防塌抑制剂在稳定井壁和防止地面塌陷方面具有的良好作用,介绍了防塌钻井液和抑制剂的种类,并阐明了防塌钻井液的防塌机理。通过分析研究不稳定岩层的特点、井壁塌陷和控制的机理方法,分析了当前国内防塌钻井液技术的现状和未来钻井液发展研究的方向。本文研究了流变性优于油包水钻井液体和聚轨氟钻井液的硅基阳离子钻井液,分析了该钻井液对低渗岩心的损害情况,发现具有良好的防止岩泥水化和防止井壁塌陷的能力。

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。

渤海石油职业学院 石油工程系 论文题目：水平井钻井液技术 学生姓名： 所在班级：07钻井工程3年6班 指导老师：王建云 完成时间：2010年5月1日 2 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3 关键词⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3 一、水平井施工技术难点分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...4 二、钻井液方案的制定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 三、钻井液的配置和维护处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 四、技术措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 五、钻井液性能指标和应用效果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 六经济效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 七、结束语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 3 水