時(shí)間:2022-04-14 00:47:17
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鉆采工藝論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:鉆進(jìn)技術(shù);地震鉆井;工藝;技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):U674.38+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
近年來(lái),國(guó)內(nèi)各油田鉆井技術(shù),取得可喜成績(jī),為國(guó)內(nèi)的石油和天然氣的勘探及開(kāi)發(fā)新的活力,起到了應(yīng)有的作用。近年來(lái),介紹了一種新型的國(guó)內(nèi)外各種模板鉆機(jī)山,山模板鉆機(jī)的引入,為山區(qū)地震勘探增添了活力,解決了山坡地區(qū)缺水,復(fù)雜表面的固體巖石鉆孔問(wèn)題,為勘探開(kāi)發(fā)復(fù)雜的表面,從堅(jiān)硬的巖石在石油和天然氣資源提供了希望。目前,國(guó)外井技術(shù)完成了配套,在天然氣的鉆探設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,完善天然氣的鉆探技術(shù)越來(lái)越成熟,成為主流的重要組成部分和鉆井工藝技術(shù)。50年的地震勘探工作,地震鉆井工程也經(jīng)歷了50年的發(fā)展過(guò)程并逐步完善,從早期的手壓力型人工鉆井發(fā)展到現(xiàn)在的水力機(jī)械的開(kāi)采。但是使用良好的管理設(shè)備多年來(lái),地震隊(duì)鉆井集團(tuán)在積極探索和解決問(wèn)題。吐哈油田針對(duì)目前氣體鉆井裸眼完井地質(zhì)適應(yīng)性差、采用套管閥或非透式可膨脹篩管完井技術(shù)成本高、可靠性差的問(wèn)題,自主研發(fā)了凍膠閥完井工藝技術(shù)。實(shí)踐表明,該鉆機(jī)設(shè)備良好的運(yùn)用和勘探成本有著緊密的聯(lián)系,是油氣勘探的關(guān)鍵成功因素的有效,長(zhǎng)期堅(jiān)持鉆井工人的目標(biāo)和任務(wù)。原理是利用化學(xué)方法能夠形成鉆孔封隔作用,具有一定的這些屬性中的聚合物凍膠塞的、膠體不僅能實(shí)現(xiàn)井靜態(tài)和動(dòng)態(tài)密封,在大壓差不得進(jìn)入儲(chǔ)層的氣藏所起的作用。
1 關(guān)鍵要素
機(jī)場(chǎng)在鉆探施工過(guò)程中,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)程序來(lái)建設(shè)的建設(shè)工作,必須檢查鉆孔前樁,確保刺激定位準(zhǔn)確。未來(lái)天然氣的鉆探技術(shù)來(lái)降低能源消耗,不斷擴(kuò)展的能量場(chǎng)和可持續(xù)發(fā)展。氣體反循環(huán)鉆探設(shè)備、應(yīng)對(duì)更少的地層出水的能力,滿足未來(lái)的天然氣的開(kāi)采的發(fā)展趨勢(shì)。在遇到特殊情況,需要以抵消移動(dòng),連續(xù)移動(dòng)很有效,必須根據(jù)計(jì)劃執(zhí)行指定的技術(shù)人員。目前,氣舉反循環(huán)鉆探已成為一個(gè)水井、地?zé)峋⒚旱V軸、氣體排放的主要技術(shù)方法。每口井的井深達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求,并應(yīng)做好閥體直立,墻壁的平滑重砂沖洗干凈,確保順利抱摻雜,引起深井建設(shè)設(shè)計(jì)與要求。完整地填寫(xiě)完整的每一個(gè)好地震鉆井,填補(bǔ)這個(gè)領(lǐng)域。措施不容忽視,第一個(gè)從井口應(yīng)密封在一個(gè)500毫米以下,要求準(zhǔn)確表達(dá)清楚。鉆探鉆隊(duì)長(zhǎng)必須是100%檢查,確保后期時(shí)抱案件光滑,沒(méi)有留下障礙。
2 合理選擇鉆井參數(shù)
鉆井參數(shù)也被稱(chēng)為鉆井和變量,并表示鉆井技術(shù)措施,具體指的壓力的鉆頭、砂輪轉(zhuǎn)速、水泵的排放,這里指的是旋轉(zhuǎn)法,除了影響鉆井鉆法。鉆壓直接加點(diǎn),鉆壓越大進(jìn)深地層,在旋轉(zhuǎn)阻力越大,功率消耗也越大,這是一無(wú)可駁的擠壓力鉆桿的,也很容易導(dǎo)致鉆桿彎曲變形,因此在鉆井鉆壓不宜太大,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)倪x擇。鉆井過(guò)程中,更規(guī)則的巖性、地下完好鉆床、速度和位移可以打開(kāi),但不能超過(guò)額定壓力,包括鉆壓、轉(zhuǎn)速、流量和鉆井液的性能。粘土地層鉆頭與塑料、鉆壓不宜太大,轉(zhuǎn)速適中位移,防止土壤包鉆頭。合理選擇切削參數(shù)是提高鉆井效率、降低材料消耗的一個(gè)重要因素。較大的巖石鉆頭梯度、鉆壓小轉(zhuǎn)速適中,位移在案件。鉆一個(gè)裂縫的巖性、鉆床、速度、要小,防止合金葉片和卡鉆壞了。在遇到坍塌至卡鉆現(xiàn)象,演練少量可以零增長(zhǎng)速度和位移。所以鉆井速度受鉆壓、轉(zhuǎn)速、排放限制。在鉆井過(guò)程中,三者缺一不可。就在鉆具帶下去,直到解決鉆井后保持卡。陷入了砂卡鉆現(xiàn)象,應(yīng)適當(dāng)增加洗井液粘度和試圖增加排放的影響,減少鉆壓、轉(zhuǎn)速適中,沒(méi)有繼續(xù)鉆井工作。
2.1 轉(zhuǎn)速
速度的速度直接影響鉆井速度的速度,速度越快,遇到阻力也正在逐漸增加,應(yīng)力變化相應(yīng)增加,提供麻纖維板作用,鉆進(jìn)地上吃以更快的速度,消耗的功率越來(lái)越多了。所以,在高速鉆井、鉆桿容易斷裂。
2.2 鉆壓
鉆壓的大小,不僅與設(shè)備的重量和功率有關(guān),而且還與巖性有關(guān),再就是與井下是否存在卡阻有關(guān)。
2.3 排量
排量的大小,也直接影響鉆進(jìn)的快慢。可以看出排量越大,說(shuō)明沖洗井底的能力越強(qiáng),這樣對(duì)鉆頭的冷卻就越快。也導(dǎo)致鉆井液循環(huán)就越迅速,提高鉆井速度的重要因素。
3 地震鉆井方法
3.1 選用不同循環(huán)液
鉆井不易沖壞巖石,被選中干凈的水可使泥孔壁可增強(qiáng),更好的保護(hù)已經(jīng)破碎的巖石上帶到表面,從而防止形成涌水、隔離的巖石。在冷凍進(jìn)入的地區(qū),可以選擇含有鹽溶液。在鉆井過(guò)程中,井漏應(yīng)停止泵水、土泄漏,能夠避免是徒勞的。在鉆井過(guò)程中,如果遇到好崩潰,應(yīng)該套管固井。鉆探松散的不穩(wěn)定,沖壞的巖層,選擇的泥漿。在空氣沖擊鉆進(jìn)、遇見(jiàn)黃泥層,可以參加這個(gè)循環(huán)的堿性液體化合物。
3.2 割取巖芯
沒(méi)有特殊情況,最好不要攜帶鉆具,當(dāng)達(dá)到長(zhǎng)度和核心的核心筒的長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)停止鉆進(jìn)、鉆井工具將一個(gè)小提到了一圈后沉沒(méi)在洗砂,可以扔石頭切取下來(lái)的核心。切取心之前,在石頭上的正確方法是,沉到水底的沙洗干凈,,首先應(yīng)該開(kāi)個(gè)鑄造砂器蓋,巖心鉆探、鉆壓要適中,速度慢下來(lái),并將準(zhǔn)備在石頭上的沙子里面,覆蓋替沙從小型到大型逐步開(kāi)放鑄造砂器球閥。發(fā)掘能動(dòng)性和錘子鉆桿,洗井液可使石頭以地下卡為核心。正確的方法以減少取心,石頭出現(xiàn)卡核心抑制泵。泵壓力上升,高壓搖擺不好,這一次帶了管鉗移動(dòng)鉆桿、阻力增大。證明了快速核心,應(yīng)立即停泵,緩慢的圓圈,再用管扳手移動(dòng)鉆桿,如果阻力減小,確認(rèn)核心已經(jīng)切斷了,可以開(kāi)始工作了。
3.3 安全規(guī)程
應(yīng)檢查線夾鉆機(jī)下松動(dòng),操縱符鉆機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)、使用和維護(hù)熟悉,必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)考核,獲得了證書(shū)的獨(dú)立運(yùn)營(yíng)鉆機(jī)。方鉆桿是掛在公司、升降電梯系統(tǒng)與性能是否良好,運(yùn)行可靠。工作前、后和演練鉆機(jī)性能,鉆進(jìn)前,效果良好,就順利進(jìn)行。把鎖立即工作。在作業(yè)時(shí),鉆頭不要離開(kāi)工作崗位,看各地區(qū)鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況,看當(dāng)泵入的壓力變化、鉆井液循環(huán)工作,嚴(yán)禁使用高速鉆井作業(yè)。在工作過(guò)程中,而不是為了維護(hù),更不要碰是手術(shù)的一部分,不得隨意扳動(dòng)手柄,以防意外。該鉆機(jī)鉆頭工作人員,應(yīng)當(dāng)有明確的分工,工作必須堅(jiān)守崗位,嚴(yán)禁脫崗,串崗,亂崗,合理利用生產(chǎn)工具,要熟悉掌握本崗位的操作規(guī)程,施工應(yīng)穿衣服和頭盔勞動(dòng)保護(hù)。作出正確的選擇,應(yīng)注意高壓線的空氣,或者地下電纜,輸氣管道,確保安全的距離鉆機(jī)和建筑物。
結(jié)語(yǔ)
50年的工作經(jīng)歷一段鉆井地震發(fā)展時(shí)期,科學(xué)鉆探,每一次的成就,展望21世紀(jì)地震鉆井技術(shù)的發(fā)展前景將機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化鉆井。鉆井技術(shù)有一定的差距,鉆井技術(shù)將面臨的挑戰(zhàn),預(yù)測(cè)在有條件的地區(qū)除了使用汽車(chē)的來(lái)源、高能聚焦的方法取代傳統(tǒng)的鉆孔地震趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1]向興華,劉洪彬.定向井氣體鉆井新技術(shù)[J].鉆采工藝,2007(6).
[2]韓烈祥,孫海芳.氣體反循環(huán)鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].鉆采工藝,2008(5).
[3]劉建林.氣體鉆井用貫通式潛孔錘關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué)博士學(xué)位論文,2009.
論文關(guān)鍵詞;新經(jīng)濟(jì);石油機(jī)械;期刊;回顧;展望
1堅(jiān)持正確的辦刊宗旨和辦刊方針不斷壯大作者和讀者群隊(duì)伍
伴隨新世紀(jì)的開(kāi)始和新經(jīng)濟(jì)時(shí)代步伐的加快,我國(guó)加入WTO的臨近,期刊將面臨著WTO、電子期刊和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展所帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。要繼續(xù)辦好期刊,必須堅(jiān)持正確的辦刊宗旨,始終如一地貫徹執(zhí)行辦刊方針,做到報(bào)道范圍不偏離,切實(shí)體現(xiàn)本刊專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的特色,才是提高刊物質(zhì)量的前提。《石油礦場(chǎng)機(jī)械》期刊是由蘭州石油機(jī)械研究所主辦的全國(guó)性科技期刊。創(chuàng)刊于1972年,近30多a來(lái),始終堅(jiān)持四項(xiàng)基本原則,為兩個(gè)文明建設(shè)服務(wù)。強(qiáng)調(diào)社會(huì)效益第一,密切配合國(guó)家油氣勘探與開(kāi)發(fā)裝備的發(fā)展方針、政策和生產(chǎn)任務(wù);及時(shí)交流本行業(yè)國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)、新成果、新理論,以提高本學(xué)科的科學(xué)技術(shù)水平,為推動(dòng)本行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步服務(wù),為我國(guó)的石油勘探開(kāi)發(fā)服務(wù)。截止2000年年底共出版29卷,172期。刊登論文近14705篇,各類(lèi)信息、廣告等3114條。正是堅(jiān)持正確的辦刊宗旨才使本刊連續(xù)三版入選為中文核心期刊,為中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)分析刊源,中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版)入編期刊。創(chuàng)刊30a來(lái),主要報(bào)道了國(guó)內(nèi)各時(shí)期石油勘探開(kāi)發(fā)工程諸如鉆井、完井、采油、井下作業(yè)、油氣田地面工程所涉及的工藝裝備及其與之相配套的通用設(shè)備、儀器儀表、專(zhuān)用工具、特種車(chē)輛等新設(shè)備、新技術(shù)、新成果、新經(jīng)驗(yàn)以及與本相近專(zhuān)業(yè)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向。
這些論文的創(chuàng)新性、指導(dǎo)性和實(shí)用性及其內(nèi)容的真實(shí)性和可讀性是我國(guó)石油戰(zhàn)線廣大科技人員智慧的結(jié)晶,它代表著我國(guó)石油裝備的技術(shù)和水平。受到了廣大科技人員和讀者的歡迎和好評(píng),長(zhǎng)期被專(zhuān)家們一致譽(yù)為行業(yè)代表期刊。30多a來(lái)得到了廣大作者、讀者們的關(guān)愛(ài)和支持為此,我們辦刊人員引以自豪和驕傲。在新世紀(jì)的到來(lái)之際,進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)和我國(guó)即將加入WTO之際,我刊更應(yīng)該把握機(jī)遇,充滿信心,迎接新的挑戰(zhàn)。
2突出重點(diǎn)熱點(diǎn)報(bào)道推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步
2l世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代,作為知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的科技信息產(chǎn)業(yè),必將得到迅速而廣泛的發(fā)展瀋}技期刊是科技信息的主要載體,是反映科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展水平的重要窗口,它孕育著新學(xué)科,新理論的誕生.所報(bào)道的新成果、新技術(shù)通過(guò)交流、傳播,存儲(chǔ),使之成為人類(lèi)進(jìn)步的智慧結(jié)晶更為重要的是它不斷推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的向前發(fā)展。這一點(diǎn)使我們?cè)?0多a的辦刊經(jīng)驗(yàn)中深有感觸和體會(huì)。
改革開(kāi)放以來(lái),特別是“八五”到“九五”期間隨著新技術(shù)、新裝備特別是電子信息技術(shù)的高速發(fā)展,本刊為石油工業(yè)裝備帶來(lái)了革命性的發(fā)展。期間.《石油礦場(chǎng)機(jī)械》圍繞我國(guó)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)油區(qū)西部,穩(wěn)定東部后期采油,發(fā)展淺海灘涂及邊際海洋油田的石油工業(yè)開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中所涉及的新裝備以及鉆采設(shè)備更新?lián)Q代技術(shù)與裝備。在鉆井方面主要報(bào)道了6000m深井鉆井、交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)、頂部驅(qū)動(dòng)鉆井技術(shù)與設(shè)備,水平井、叢式井和小井眼鉆井技術(shù)與裝備。采油方面重點(diǎn)報(bào)道了二次、三次采油設(shè)備、注水設(shè)備、稠油開(kāi)采設(shè)備、超高強(qiáng)度抽油桿及其井下采油裝備、油氣水分離設(shè)備等。同時(shí)對(duì)海洋鉆采設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,諸如海洋平臺(tái)評(píng)估等都進(jìn)行了較為詳實(shí)的報(bào)道如,1996年第6期報(bào)道的FG20非調(diào)質(zhì)鋼超高強(qiáng)度抽油桿,其生產(chǎn)工藝特點(diǎn)是不淬火,只作低溫回火,其金相組織與美國(guó)HS型抽油桿的綜合力學(xué)性能相當(dāng),它解決了重負(fù)荷油井抽油之急需。中原油田1997年訂貨10萬(wàn)m。還有,新型中高速牙輪鉆頭軸承,它是為配合井下動(dòng)力鉆具,高速牙輪鉆頭開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),即滑動(dòng)軸承,其材料的室內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果分析引起了江漢鉆頭廠、成都總機(jī)械廠、江西鉆頭廠等單位的關(guān)注。并引出了多項(xiàng)研究項(xiàng)目再如,F(xiàn)320—3DH型鉆機(jī)的改造,是由5機(jī)分離傳動(dòng)的羅馬尼亞鉆機(jī)改造為4機(jī)統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)的F320-4DHG型鉆機(jī)同樣引起了國(guó)內(nèi)同行界的反響。PIP型雙層組合套管注水泥裝置,由于強(qiáng)度高,解決了地層套管被擠壓變形問(wèn)題。在華北油田大面積推廣后,年平均經(jīng)濟(jì)效益¥2600萬(wàn)元。該項(xiàng)目曾獲中國(guó)石油天然氣總公司1997年鐵人科技成就獎(jiǎng)。這些新產(chǎn)品、新材料、瓶技術(shù)成果為石油勘探開(kāi)發(fā)提供了一大批新的技術(shù)手段。
根據(jù)陸上石油工業(yè)在“九五瑚間要穩(wěn)中求進(jìn)的總體要求,為全面貫徹“穩(wěn)定東部、發(fā)展西部、油氣并舉”的方針,本刊圍繞中國(guó)石油天然氣總公司6個(gè)戰(zhàn)略展開(kāi)和8個(gè)戰(zhàn)略突破項(xiàng)目的實(shí)施。重點(diǎn)報(bào)道了油田注水機(jī)組振動(dòng)信號(hào)的在線檢測(cè)與分析,該項(xiàng)目已在大慶油田6個(gè)注水站20余臺(tái)大型機(jī)組(2000kW以上)上推廣應(yīng)用,達(dá)到每個(gè)注水站年經(jīng)濟(jì)效益¥351萬(wàn)元,該項(xiàng)目在本領(lǐng)域繼續(xù)深入研究開(kāi)發(fā),1997年被列為國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱(chēng)為“大型旋轉(zhuǎn)在線智能化狀態(tài)維護(hù)研究。”關(guān)于海上固定平臺(tái)構(gòu)件的疲勞可幫陛計(jì)算,立項(xiàng)論證后,參加了“863”項(xiàng)目的子項(xiàng)目研究,并且使它用于渤海邊際油田的開(kāi)發(fā),達(dá)到該新型采油裝置保證服役期間在波浪特別是冬季海冰的作用下安全可靠的日的。對(duì)于400GF一31型天然氣發(fā)電機(jī)組的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,在我刊1997年第3期刊登以后,新疆油田選購(gòu)2臺(tái)作為采油電站,山西晉城煤礦選用了燃用瓦斯氣作為采礦電站,重慶某公司利用長(zhǎng)江水作為冷卻介質(zhì)在長(zhǎng)江兩岸使用,同時(shí)還通過(guò)山東濰坊柴油機(jī)廠,出口到孟加拉國(guó)。
針對(duì)大慶油田、勝利油田利用聚合物驅(qū)(包括三元復(fù)合驅(qū)技術(shù))進(jìn)行三次采油的項(xiàng)目和大慶油田油氣水分離設(shè)備(包括原油外輸計(jì)量站、原油計(jì)量等項(xiàng)日)、高含水期穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)的研究;針對(duì)遼河油田稠油蒸汽吞吐過(guò)程中存在的油層縱向上吸汽不均,動(dòng)用程度差等問(wèn)題;針對(duì)中原油田嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)狀,分別在1998~2000年連續(xù)報(bào)道了涉及聚合物驅(qū)開(kāi)采設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù),磁性材料堵水技術(shù),蒸汽驅(qū)注等技術(shù),在行業(yè)引起了不同程度的反響。同時(shí),本刊著眼于科技攻關(guān)和新技術(shù)的推廣應(yīng)用,為推進(jìn)企業(yè)科技進(jìn)步、科技發(fā)展,使先進(jìn)科技和管理經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益,報(bào)道了鉆桿接頭材料及熱處理工藝,摩擦對(duì)焊鉆桿質(zhì)量,鉆鋌失效機(jī)理,鉆柱失效分析,鉆桿腐蝕疲勞試驗(yàn),塔型井架的結(jié)構(gòu)分析,鉆井技術(shù)優(yōu)化問(wèn)題,PDC鉆頭及其軟件的開(kāi)發(fā),抽油桿在線探傷,空心抽油桿采油裝置,防砂配套新技術(shù),射孔綜合配套技術(shù),無(wú)彈殼復(fù)合壓裂技術(shù),有桿深抽配套技術(shù),油井機(jī)械清蠟技術(shù),連續(xù)油管技術(shù)鋼絲繩連續(xù)抽油桿,玻璃鋼抽油桿,試壓裝置(包括油、套管試壓裝置,氣舉壓管柱試壓)及螺桿鉆具試驗(yàn)、使用、失效分析技術(shù),井下工具的推廣應(yīng)用等技術(shù)。為此,針對(duì)中國(guó)石油天然氣總公司“九五”科技發(fā)展規(guī)劃,組織約稿、共196篇。為我國(guó)石油鉆井工程、油氣田開(kāi)發(fā)所包括的控水穩(wěn)油、三次采油等完井技術(shù)、舉升技術(shù)、修井作業(yè)技術(shù)、大修側(cè)鉆,機(jī)械采油系統(tǒng),堵水調(diào)剖等技術(shù)的重點(diǎn)推廣與交流起到了積極的促進(jìn)作用,為我國(guó)的鉆井、采油技術(shù)執(zhí)“八五”到“九五”上新臺(tái)階做出了貢獻(xiàn)。
回顧過(guò)去,著眼未來(lái)。我們雖然走過(guò)了30a的歷史,但我們還有許多不足之處。對(duì)科研項(xiàng)目追蹤報(bào)道的力度還不夠,還應(yīng)繼續(xù)、增加信息量,縮短報(bào)道周期。新形勢(shì)、新機(jī)遇、新經(jīng)濟(jì),對(duì)我們提出了更嚴(yán)、更高的辦刊要求,面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
3面向新世紀(jì)抓住機(jī)遇迎接挑戰(zhàn)
30a來(lái),在主辦單位的大力支持下,經(jīng)過(guò)幾代編輯人員的共同努力和辛勤工作,不斷提高刊物質(zhì)量,才有了今天的成績(jī)。然而,隨著我國(guó)加入WTO的臨近、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn),我們作為新一代的編輯人員將肩負(fù)著時(shí)代給予的重任,作為石油工業(yè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的科技期刊將會(huì)受到直接的影響,如何迎接這種挑戰(zhàn),是我們值得深思的問(wèn)題。
1)辦刊以來(lái),本刊成立了編委會(huì),建立通訊員、作者、讀者網(wǎng)絡(luò)體系。編委會(huì)委員是本行業(yè)的學(xué)術(shù)帶頭人,具有代表性和權(quán)威性。他們經(jīng)常會(huì)為期刊出謀劃策。今后還需進(jìn)一步加強(qiáng)與編委們的聯(lián)系,及時(shí)向編委們匯報(bào)或通報(bào)本刊工作的進(jìn)展情況。并建立老、中、青相結(jié)合的具有學(xué)術(shù)權(quán)威性的編委會(huì)。
2)科技期刊編輯出版過(guò)程既是一種業(yè)務(wù)活動(dòng),又是一種社會(huì)活動(dòng)。公共關(guān)系能使編輯部與外界環(huán)境起到良好的溝通、組織、協(xié)調(diào)作用。這就是通訊員的橋梁作用,是編輯部不可缺少的支撐。通過(guò)發(fā)揮通訊員的作用,真正做到提高期刊質(zhì)量的雙重效益.
3)學(xué)術(shù)期刊審稿是編輯出版工作的中心環(huán)節(jié),是保證刊物學(xué)術(shù)質(zhì)量的關(guān)鍵措施。專(zhuān)家審稿人是本刊論文質(zhì)量和學(xué)術(shù)水平的把關(guān)人。是論文科學(xué)性刨新性、實(shí)用性的推薦人。為了真正做到客觀、公正必須充分做到稿件外審。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的運(yùn)行,隨著新老編委的交替,多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)的交叉,對(duì)于審稿人隊(duì)伍還需不斷地?cái)U(kuò)大和壯大。對(duì)于來(lái)稿不論是組稿還是自由來(lái)稿,應(yīng)抓緊時(shí)間初審或及時(shí)送審。有作者來(lái)信,要求我們縮短審稿時(shí)間,這—點(diǎn)今后一定能做到,并希望多給我們反饋意見(jiàn)。
4)與兄弟刊物建立友好的關(guān)系向他們虛心學(xué)習(xí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,多交流辦刊經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),還應(yīng)多參加行業(yè)會(huì)議、多聽(tīng)取新經(jīng)驗(yàn)、吸收外界新信息、拓展辦刊思路,不斷提高刊物的質(zhì)量。積極與國(guó)際接軌,為刨精品刊物奠定良好的基礎(chǔ)。
4強(qiáng)化內(nèi)部管理提高自身素質(zhì)
期刊的質(zhì)量就是期刊的生命。要辦好高質(zhì)量的期刊,就應(yīng)具有高素質(zhì)的辦刊人員。也就是說(shuō),質(zhì)量的好壞是衡量編輯人員水平的高低。
1)必須將刊物作為自己的產(chǎn)品來(lái)愛(ài)護(hù),對(duì)刊物負(fù)責(zé)。對(duì)產(chǎn)品負(fù)責(zé)、使刊物不但刨社會(huì)效益,而且要?jiǎng)?chuàng)經(jīng)濟(jì)效益。這就對(duì)主編提出了更高的要求。第一,依法辦刊,樹(shù)立極高的敬業(yè)精神,要有強(qiáng)烈的事業(yè)心和責(zé)任心,全身心地投入到辦刊當(dāng)中來(lái),要有無(wú)私奉獻(xiàn)的精神。第二,要有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和較寬的專(zhuān)業(yè)知識(shí),熟練掌握編輯規(guī)范、編輯標(biāo)準(zhǔn);及時(shí)了解掌握行業(yè)新技術(shù)新動(dòng)向及科研項(xiàng)目的跟蹤;隨時(shí)適應(yīng)新形勢(shì)的變化對(duì)刊物發(fā)展要有好的思路、方向、目標(biāo),確保期刊的可持續(xù)發(fā)展。真正成為刊物的設(shè)計(jì)者、組織者和執(zhí)行者。
關(guān)鍵詞: 降濾失;性能;壓裂液
中圖分類(lèi)號(hào):TE357 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2014)24-0054-02
0 引言
水力壓裂過(guò)程中,壓裂車(chē)通過(guò)高壓手段把壓裂液擠入底層。然后壓裂液的液相在強(qiáng)大壓差的作用下會(huì)濾失在地層當(dāng)中,長(zhǎng)此以往下去壓裂液會(huì)大量的濾失,并且造成稠化劑的濃度升高,破膠機(jī)的濃度降低。另外,如果在液相濾失形成濾餅的過(guò)程中濾餅過(guò)厚的話,也會(huì)造成上述現(xiàn)象。而要想有效的解決這種現(xiàn)象,必須在壓裂液體系中加入降濾失劑。通過(guò)室內(nèi)研究,優(yōu)選羧甲基羥丙基瓜膠和鋯硼復(fù)合交聯(lián)劑,合成粘土穩(wěn)定劑PDA,改性油溶性降濾失劑,組成防膨降濾失壓裂液的基本體系。下面對(duì)該壓裂液的降濾失性能進(jìn)行研究。
1 壓裂液濾失性的影響因素
壓裂液液相濾失量的高低和是否在壓裂液體系中加入降濾失劑有著直接的關(guān)系。如果加入降濾失劑可以有效的降低液相的濾失量,如此不僅可以使壓裂液的利用價(jià)值最大化,用最小的量發(fā)揮最大的價(jià)值,還能夠使稠化劑的濃度得到合理控制,有效的降低成本,同時(shí)還能夠增強(qiáng)破膠、返排效果,降低殘?jiān)浚行У谋Wo(hù)油氣層不受傷害。并且在壓裂液體系中加入降濾失劑,還能夠使裂縫的導(dǎo)流能力得到增強(qiáng),有效改善壓裂措施效果。
動(dòng)濾失、瞬時(shí)濾失和靜濾失是壓裂液濾失的三種主要類(lèi)型。通常我們說(shuō)的加入降濾失劑降低壓裂液的濾失量就是通過(guò)降低壓裂液的瞬時(shí)濾失和濾失系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。其中影響瞬時(shí)濾失的主要因素是壓裂液的基液粘度、地層溫度等,而濾失量的關(guān)鍵因素就是濾失系統(tǒng),需重點(diǎn)研究。
2 油溶性降濾失劑的制備與評(píng)價(jià)
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.2 油溶性樹(shù)脂的改性
通過(guò)選用磺化瀝青對(duì)油溶性樹(shù)脂進(jìn)行改性,提高整體性能。
首先高溫熔融磺化瀝青和油溶性樹(shù)脂,要求其具有不同的軟化點(diǎn),然后進(jìn)行多組室內(nèi)平行實(shí)驗(yàn),通過(guò)優(yōu)化兩者之間的配比,研制出一種新型抗溫性油溶性樹(shù)脂降濾失劑。
2.3 降濾失劑油溶性評(píng)價(jià)
為了實(shí)驗(yàn)降濾失劑是否溶于原油,是否影響油井的產(chǎn)量,是否影響滲透率的恢復(fù),我們?yōu)榇诉M(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。
首先應(yīng)該準(zhǔn)備100ml脫脂煤油,并加入2.0g油溶性降濾失劑。
然后準(zhǔn)備4組實(shí)驗(yàn)樣品,使之充分的溶解,并分別把其放入不同的恒溫箱內(nèi)24小時(shí),要求這些恒溫箱處于60℃、80℃、100℃、120℃不同的條件。
最后按照規(guī)范步驟稱(chēng)取油不容物的含量,并且計(jì)算油溶率,評(píng)價(jià)油溶性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難發(fā)現(xiàn),溫度對(duì)降濾失劑的油溶性有著一定的影響,降濾失劑的油溶率會(huì)隨著溫度的升高而不斷的加大,降低油不溶物殘?jiān)暮俊_@說(shuō)明了在脫脂煤油中新型的降濾失劑的溶解度是很高的,固體質(zhì)量會(huì)很快減少。
所以,該降濾失劑能夠溶于原油,不會(huì)影響油井的產(chǎn)量,也不會(huì)對(duì)地層造成傷害。
2.4 降濾失劑軟化點(diǎn)的測(cè)定
評(píng)價(jià)降濾失劑的耐溫性能可以通過(guò)降濾失劑軟化點(diǎn)的測(cè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的施工中,要想使油溶性降濾失劑真正的發(fā)揮作用,必須使其略高于地層溫度。
實(shí)驗(yàn)時(shí),首先把適量的油溶性濾失劑顆粒加入到200ml丙三醇溶液中,然后把其放到電爐上進(jìn)行緩慢加熱,最后觀察并記錄隨著溫度的升高降濾失劑的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),油溶性降濾失劑是在溫度升到110℃時(shí)開(kāi)始軟化、變稀的,所以該降濾失劑的軟化點(diǎn)是110℃,此時(shí)抗溫性能最好。
2.5 降濾失劑的分散性能評(píng)價(jià)
由于油溶性降濾失劑具有溶解性,很容易與壓裂液出現(xiàn)分層,如此不僅影響降濾失效果,也影響壓裂施工效果。但是如果在壓裂液中加入適當(dāng)?shù)姆稚┚湍芎芎媒鉀Q掉這個(gè)問(wèn)題。為了評(píng)價(jià)降濾失劑的分散性能進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn),配置兩組稠化劑為天然瓜膠的降濾失壓裂液,一組加入適當(dāng)?shù)姆稚⑹怪浞秩芙猓硪唤M不做處理,然后觀察并記錄兩組溶液的分層情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示。
分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以知道,分散劑對(duì)提高油溶性降濾失劑在壓裂液中的穩(wěn)定性有著重要的影響,能夠有效的提高其整體性能。
2.6 降濾失劑濾失暫堵模擬實(shí)驗(yàn)
通過(guò)降濾失劑濾失暫堵模擬實(shí)驗(yàn)可以評(píng)價(jià)油溶性降濾失劑的濾失暫堵性能。選取4組天然巖心,使用巖心流動(dòng)壓力儀,在室溫條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。采取反向煤油驅(qū)替,測(cè)定相對(duì)滲透率Ko1;正向2%KCl溶液水驅(qū),測(cè)得相對(duì)滲透率Kw1。將天然巖心浸泡在5%油溶性降濾失劑中,置于恒溫箱內(nèi)在60℃下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。數(shù)小時(shí)后取出巖心,正向2%KCl溶液水驅(qū),測(cè)得相對(duì)滲透率Kw2;反向煤油驅(qū)替,測(cè)定相對(duì)滲透率Ko2。根據(jù)Kw1、Kw2,計(jì)算降濾失劑濾失暫堵率ηw;評(píng)價(jià)油溶性降濾失劑的濾失暫堵性能。根據(jù)Ko1、Ko2,計(jì)算巖心滲透率恢復(fù)值ηo,評(píng)價(jià)降濾失劑的解堵性能。如表6所示。
分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以知道,油溶性降濾失劑具有明顯的親油憎水特征,不僅可以有效的堵水,還由于其能夠遇油解堵,最大限度的恢復(fù)巖心滲透率,真正的實(shí)現(xiàn)了其屏蔽暫堵的作用,并且不會(huì)對(duì)油氣儲(chǔ)層造成傷害。
3 總結(jié)
①通過(guò)選用磺化瀝青對(duì)油溶性樹(shù)脂進(jìn)行改性,首先高溫熔融磺化瀝青和油溶性樹(shù)脂,然后優(yōu)化兩者之間的關(guān)系,研制出了一種新型的抗溫型油溶性降濾失劑。
②通過(guò)室內(nèi)研究發(fā)現(xiàn),溫度對(duì)降濾失劑的油溶性有著一定的影響,降濾失劑的油溶率會(huì)隨著溫度的升高而不斷的加大,降低油不溶物殘?jiān)暮俊A硗猓稚?duì)提高油溶性降濾失劑在壓裂液中的穩(wěn)定性有著重要的影響,能夠有效提高其整體性能。
③油溶性降濾失劑有很強(qiáng)的濾失暫堵性能,從濾失暫堵模擬實(shí)驗(yàn)中得出,油溶性降濾失劑具有明顯的親油憎水特征,能夠最大程度的恢復(fù)滲透率。
參考文獻(xiàn):
[1]李超.防膨降濾失壓裂液的研究[D].東北石油大學(xué)碩士論文,2012-03-23.
[2]張濤.潛山裂縫性變質(zhì)巖儲(chǔ)層大型水力壓裂技術(shù)研究[D].大慶石油學(xué)院碩士論文,2008-05-10.
[3]張學(xué)鋒,毆天雄,趙延平.暫堵酸化工藝技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究及應(yīng)用[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā),2000-02-09.
【關(guān)鍵詞】思想政治理論課;實(shí)踐教學(xué);現(xiàn)有資源
思想政治理論課的教學(xué)手段主要有課堂理論性講授和實(shí)踐教學(xué)兩種形式。實(shí)踐教學(xué)是思想政治理論課教學(xué)體系的重要組成部分。重視教學(xué)的實(shí)踐性,在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,是高職專(zhuān)業(yè)課教學(xué)“一線化”的一個(gè)顯著特征,也是高職院校思想政治理論課應(yīng)該遵循的一個(gè)重要教學(xué)原則。下面結(jié)合實(shí)際談?wù)勎以涸趯?shí)踐課教學(xué)中存在的問(wèn)題和改進(jìn)措施。
1.我院思想政治理論課實(shí)踐課教學(xué)中存在的問(wèn)題
在思想政治理論課教學(xué)中,我們對(duì)實(shí)踐課教學(xué)進(jìn)行了有益的探索,但由于學(xué)院成立較晚,經(jīng)驗(yàn)欠缺等諸多因素的影響,還存在著一些問(wèn)題。
1.1對(duì)思想政治課實(shí)踐教學(xué)的必要性認(rèn)識(shí)不夠
部分教師教學(xué)基本沿襲應(yīng)試教育的模式,局限于課堂教學(xué)的“灌輸”形式,不注重理論和實(shí)踐的結(jié)合,影響了思想政治理論課的教學(xué)效果。思想政治課的實(shí)踐教學(xué)有著理論教學(xué)所無(wú)法替代的作用,富有實(shí)效性的思想政治理論課教學(xué)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n堂理論教學(xué)和生動(dòng)活潑的社會(huì)實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一。
1.2實(shí)踐教學(xué)組織較難、效果不理想
課內(nèi)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)主要是在課堂講授的基礎(chǔ)上,采取課堂討論、演講、案例分析等形式。但由于班級(jí)人數(shù)多、課時(shí)量少、師資力量及教學(xué)設(shè)施不足的影響,組織實(shí)踐活動(dòng)具有一定的難度,即使組織也難以達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。
課外教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)是課堂教學(xué)的延續(xù),學(xué)生通過(guò)參與課外教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),可以很好地體驗(yàn)到知與行的統(tǒng)一。以社會(huì)為課堂的思想政治理論課實(shí)踐教學(xué),涉及校內(nèi)、校外各個(gè)方面,僅靠任課教師組織安排難度很大。要使每一個(gè)學(xué)生都能走出校門(mén)、走進(jìn)社會(huì),進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐,在現(xiàn)有的教學(xué)模式下很難實(shí)現(xiàn)。
1.3實(shí)踐教學(xué)相應(yīng)的教學(xué)實(shí)踐基地較少
思想政治理論課實(shí)踐教學(xué)是在教師的指導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃地開(kāi)展與社會(huì)交往的各種實(shí)踐活動(dòng),建立思想政治理論課的實(shí)踐教學(xué)基地,為實(shí)踐教學(xué)提供必要的,相應(yīng)的活動(dòng)平臺(tái)有著重大的意義,實(shí)踐教學(xué)只能在社會(huì)這個(gè)廣闊的大課堂里進(jìn)行。目前我們學(xué)院已將遼河油田科技館和院內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地做為教學(xué)實(shí)踐基地。
1.4實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系不完備
思想政治理論課實(shí)踐教學(xué)的考核評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)注重全面性和系統(tǒng)性。對(duì)實(shí)踐教學(xué)效果的評(píng)價(jià)應(yīng)該是多元的、全方位的,而不能是單方面的。過(guò)去我們考核評(píng)價(jià)的主要的、甚至是唯一的依據(jù)就是學(xué)生提交的論文和假期社會(huì)調(diào)查報(bào)告。學(xué)生提交的調(diào)查報(bào)告,只有少數(shù)學(xué)生能真正做到調(diào)查研究,而更多的學(xué)生只是從網(wǎng)上下載現(xiàn)成的論文。
2.加強(qiáng)我院思想政治理論課實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的措施
2.1充分認(rèn)識(shí)社會(huì)實(shí)踐在思想政治理論課教學(xué)中的地位與作用,加大對(duì)實(shí)踐教學(xué)的投入
思想政治理論課的實(shí)踐教學(xué)既是課程的內(nèi)在要求,也是提高學(xué)生能力的必由之路。現(xiàn)在學(xué)院黨委和相關(guān)部門(mén)非常重視實(shí)踐教學(xué),已將實(shí)踐教學(xué)納入了思想政治理論課教學(xué)計(jì)劃之中,提供了專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi),規(guī)定了學(xué)時(shí),教務(wù)處、學(xué)生處、團(tuán)委共同參與,為思想政治理論課實(shí)踐教學(xué)的順利開(kāi)展提供了物質(zhì)和組織保障。
2.2繼續(xù)創(chuàng)建以課堂教學(xué)為主的模擬實(shí)踐教學(xué)模式,努力實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)實(shí)踐化
由于我院建校時(shí)間短,社會(huì)實(shí)踐教學(xué)體系不健全、不可能在短時(shí)間內(nèi)得到較大的改觀,這就決定了思想政治理論課實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)還必須以課堂教學(xué)為主要途徑。通過(guò)課堂教學(xué)實(shí)踐化的方式,改變傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端,滲透實(shí)踐教學(xué)的精髓和方法,努力實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)。
課堂教學(xué)中主要采用討論式、案例式和模擬式等實(shí)踐教學(xué)方法,使思想政治理論課更貼近學(xué)生思想、貼近社會(huì)現(xiàn)實(shí),努力提高教學(xué)效果。利用多媒體教學(xué)播放與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的錄像,激發(fā)學(xué)生對(duì)思想政治理論課的學(xué)習(xí)興趣,最終完成思想政治理論課的教學(xué)內(nèi)容和教育目的。同時(shí)還結(jié)合教學(xué)內(nèi)容通過(guò)一事一議、時(shí)事講評(píng)、知識(shí)競(jìng)賽等活動(dòng),以增強(qiáng)思想政治課教學(xué)的趣味性和時(shí)效性。
2.3拓寬實(shí)踐教學(xué),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)
要使思想政治理論課實(shí)踐教學(xué)規(guī)范化、制度化,必須建立與思想政治理論課的性質(zhì)及特點(diǎn)相符合、與本地教育資源相聯(lián)系的實(shí)踐教學(xué)基地。作為石油院校,我們培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)后多數(shù)留在油田工作,石油人的職業(yè)特點(diǎn)決定其必須具備艱苦奮斗、吃苦耐勞、紀(jì)律嚴(yán)明等精神。為了培養(yǎng)學(xué)生石油人的精神,我們把遼河油田科技館作為社會(huì)實(shí)踐教學(xué)基地。遼河油田科技館是“遼寧省愛(ài)國(guó)主義教育示范基地”,也是“集團(tuán)公司企業(yè)精神教育基地”。它是展示遼河油田依靠科技進(jìn)步、不斷發(fā)展壯大的綜合性展館。在這里學(xué)生可以了解遼河人30多年的艱苦創(chuàng)業(yè)史、發(fā)展史,了解勘探、開(kāi)發(fā)、鉆采工藝、地面建設(shè)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與實(shí)力,了解遼河人為祖國(guó)無(wú)私奉獻(xiàn)的成就和榮譽(yù)。學(xué)生能在最短時(shí)間內(nèi)了解了油田發(fā)展歷程、石油科技知識(shí),同時(shí)領(lǐng)略到石油會(huì)戰(zhàn)的壯烈場(chǎng)景,領(lǐng)略到昔日的“南大荒”如何在遼河人手里變成今日石油城。
此外我們與專(zhuān)業(yè)課實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,開(kāi)展了“雙基地”建設(shè)。“雙基地”,就是將專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地同時(shí)作為思想政治教育基地來(lái)建設(shè)。我院在校內(nèi)外就有很多學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地,完全可以作為思想政治理論課社會(huì)實(shí)踐的教學(xué)資源。我們把校內(nèi)的“井控中心”和“采集輸基地”作為社會(huì)實(shí)踐基地。“雙基地”的建立,就是要充分整合學(xué)校、社會(huì)的教育力量和教學(xué)資源,形成思想政治理論課的實(shí)踐教學(xué)的有效合力。
2.4建立了更全面、客觀的思想政治理論課和實(shí)踐課教學(xué)的考核機(jī)制
關(guān)鍵詞:微生物驅(qū)油;原油粘度;高含水
中圖分類(lèi)號(hào):TQ460.38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
朝陽(yáng)溝油田是一個(gè)典型的低滲透油田,目前面臨采出程度高,綜合含水較高的問(wèn)題。為探索低滲透油田一類(lèi)區(qū)塊中、高含水階段進(jìn)一步提高采收率的新技術(shù),朝陽(yáng)溝油田朝50區(qū)塊進(jìn)行了微生物驅(qū)油先導(dǎo)試驗(yàn),本論文通過(guò)監(jiān)測(cè)資料對(duì)朝陽(yáng)溝油田朝50區(qū)塊的微生物驅(qū)油試驗(yàn)效果及微生物驅(qū)油的受效特點(diǎn)進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。
2009年10月~2010年4月,完成第一周期的微生物菌液注入。2010年5月~2010年9月,為提高微生物利用率,對(duì)裂縫較發(fā)育的4口水井進(jìn)行聚合物調(diào)剖。2010年10月-2011年4月完成第二周期的微生物菌液注入。2012年3月開(kāi)始進(jìn)行第三周期的微生物菌液注入,目前仍在進(jìn)行微生物的注入。
1朝50區(qū)塊朝62-122井組分析
朝62-122井組連通圖
以朝62-122井為例進(jìn)行分析:
朝62-122井在2009年4月份措施前產(chǎn)液剖面結(jié)果顯示出:產(chǎn)液層為4個(gè),日產(chǎn)液2.6t,含水26.9%,主產(chǎn)液層為FI72層,產(chǎn)油量為0.6t,產(chǎn)水為0.3 t。次產(chǎn)液層為FI32層,產(chǎn)油量為0.5t,產(chǎn)水為0.1t。
在第一周期微生物注入后,2010年3月份的產(chǎn)液剖面結(jié)果顯示出:產(chǎn)液層為4個(gè),日產(chǎn)液2.7t,含水為18.5%,日產(chǎn)油上升、含水下降。產(chǎn)液層FI52及FII1層增油效果明顯。從連通圖上我們可以看出,與FII1層連通的水井為朝61-楊123井,井距210米。
在第二周期微生物注入后,2011年4月份的產(chǎn)液剖面結(jié)果顯示出:產(chǎn)液層為4個(gè),日產(chǎn)液為3.9t,含水30.8%。日產(chǎn)油量上升,含水上升。主要產(chǎn)液層改變, FI32及FII72層增油效果明顯。從連通圖上我們可以看出,與FI32、FI72層連通的水井為朝64-120、朝64-122井,井距分別為300米、420米。
通過(guò)對(duì)比分析朝62-122井不同測(cè)試時(shí)期的三次產(chǎn)液剖面資料,我們得到:不同井距條件下的油層受效狀況有所差異。隨著微生物的注入,距離近的連通層先受效,隨著注入時(shí)間的推移,遠(yuǎn)距離的連通層才會(huì)受效。主力油層雖然動(dòng)用程度高,含水高,但由于地質(zhì)儲(chǔ)量大,剩余油仍比較多,并且連通關(guān)系好,所以微生物主要作用于Ⅰ類(lèi)、二類(lèi)油層。
2 朝62-122相連通的水井分析
2.1朝61-楊123測(cè)試資料分析
朝61-楊123井聚合物調(diào)剖和微生物注入措施前后吸水剖面測(cè)試資料,資料上都明顯反映出措施后兩口井吸水厚度比例均有所提高,單井層內(nèi)吸水狀況變化明顯。分析原因?yàn)椋涸谝粋€(gè)厚油層的內(nèi)部,巖性仍存在變化,通過(guò)微生物解堵,厚油層內(nèi)部巖性相對(duì)較差的地層及薄層均能得到改善。
2.2朝64-122測(cè)試資料分析
微生物措施前,通過(guò)水井朝64-122在2010年9月份吸水剖面測(cè)試結(jié)果看出該井只有一類(lèi)油層FI32吸水,二、三類(lèi)儲(chǔ)層不吸水,動(dòng)用效果差。2011年5月份吸水剖面測(cè)試結(jié)果可以看出增加了一個(gè)吸水層位FI51層,二類(lèi)油層得到動(dòng)用,微生物的注入改善了油層流動(dòng)系數(shù),進(jìn)而改善油層的吸水能力,使吸水層數(shù)增加。結(jié)合聚合物調(diào)剖,微生物菌液繼續(xù)注入,2011年9月份吸水剖面測(cè)試結(jié)果可以看出又增加了一個(gè)吸水層位FII21層,進(jìn)一步動(dòng)用二類(lèi)油層,驅(qū)油效果顯著。2012年3月份吸水剖面測(cè)試結(jié)果可以看出各吸水能力均衡,改善各層層間矛盾。
3 油水井壓力分析
測(cè)試前后對(duì)比發(fā)現(xiàn),見(jiàn)下表,水井加注微生物營(yíng)養(yǎng)液,地層條件得到了改善,因此該井探測(cè)范圍變大,曲線形態(tài)發(fā)生了變化。微生物驅(qū)油措施見(jiàn)效。
朝61-楊123措施前后試井解釋結(jié)果
朝61-楊123 探測(cè)半徑(m) 流動(dòng)系數(shù)(um^2.m/mpa.s)
措施前 199.5 0.071846
措施后 256.5 0.102061
實(shí)驗(yàn)區(qū)壓力統(tǒng)計(jì)表中,我們可以分析得到:目前地層壓力8.57MPa,與試驗(yàn)前對(duì)比上升0.25MPa,注采壓差11.45MPa,與試驗(yàn)前對(duì)比下降0.74MPa,所以地層壓力地層壓力略有上升。微生物驅(qū)油措施見(jiàn)效。
結(jié)語(yǔ)
微生物驅(qū)油驅(qū)油受不同井距影響,近距離的連通層先受效,隨著注入時(shí)間的推移,遠(yuǎn)距離的連通層逐漸受效。
微生物驅(qū)油可以有效的動(dòng)用各類(lèi)油層,一類(lèi)油層顯著,二類(lèi)油層得到改善。
微生物驅(qū)油實(shí)驗(yàn)區(qū)的地層壓力略有上升,壓力恢復(fù)曲線表明地層條件得到改善,驅(qū)油措施見(jiàn)效。
參考文獻(xiàn)
[1] 張毅,汪廬山,馬洪興.采油工程技術(shù)新進(jìn)展[M].北京:中國(guó)石化出版社.2005.
關(guān)鍵詞:長(zhǎng)白坳陷 長(zhǎng)白組 氮?dú)忏@井 火成巖 空氣錘 機(jī)械鉆速
一、前言
臨參1井構(gòu)造位置位于鴨綠江盆地長(zhǎng)白坳陷,地理位置為吉林省長(zhǎng)白縣新房子鎮(zhèn)北崗參場(chǎng)東北。該地區(qū)春季干旱多風(fēng)、晝夜溫差大;夏季短,溫?zé)岫嘤辏磺锛緵鏊夭畲蟆⒍嗑侍鞖猓粸?zāi)害性地理地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生,夏季多發(fā)生泥石流等;冬季漫長(zhǎng)、干燥寒冷;本井位于人工林覆蓋區(qū)的旱田內(nèi),公路欠發(fā)達(dá),交通不便,可施工時(shí)間為4月中旬~10月。該井設(shè)計(jì)目的層埋藏深,巖性致密,非均質(zhì)性極強(qiáng),研磨性強(qiáng),可鉆性差并伴有裂隙,鉆進(jìn)時(shí)鉆時(shí)慢,易發(fā)生地層漏失,鉆井施工難度大。
該井設(shè)計(jì)井深4500m,于2012年10月9日開(kāi)鉆,當(dāng)年僅鉆進(jìn)尺164m就因大雪封山而停鉆,2013年4月初開(kāi)始恢復(fù)鉆進(jìn),截至7月,完成了二開(kāi)鉆進(jìn)任務(wù)(2282m),7月16日,開(kāi)始三開(kāi)鉆進(jìn),截至9月18日,鉆進(jìn)井深2770m,鉆井周期64天、進(jìn)尺488m、機(jī)械鉆速1.39 m/h;為提高該井的鉆井速度,在進(jìn)行可行性分析的基礎(chǔ)上,提出了采用氮?dú)忏@井施工方案,實(shí)施后,截至11月5日,在大雪封山前,完成了三開(kāi)鉆進(jìn)任務(wù),鉆進(jìn)井段2770~4021m、鉆井周期42天、進(jìn)尺1251 m、平均機(jī)械鉆速3.14m/h,實(shí)施氮?dú)忏@井,見(jiàn)到較好效果。
二、臨參1井氮?dú)忏@井可行性分析
由于氮?dú)忏@井技術(shù)受到井壁穩(wěn)定、地層油、氣、水和鹽膏層等諸多條件的限制,同時(shí)該井為參數(shù)井,地質(zhì)資料不詳,給氮?dú)忏@井帶來(lái)諸多不確定因素。本井三開(kāi)下部井段通過(guò)對(duì)已取得的物探地震資料和上部常規(guī)鉆井資料進(jìn)行了綜合分析和判斷:
1.井壁穩(wěn)定
上部已鉆開(kāi)的侏羅系長(zhǎng)白組巖性為角礫巖和凝灰?guī)r互層,巖性硬度大、致密,機(jī)械鉆速慢,所鉆巖性與地震資料分析相近,在常規(guī)鉆進(jìn)中井壁穩(wěn)定性良好,未出現(xiàn)坍塌和掉塊等情況;下部擬采用氮?dú)忏@井層位主要為長(zhǎng)白組和三疊系小河口組,巖性為灰?guī)r及石英巖,出現(xiàn)坍塌和掉塊等情況的可能性較小,適合采用氮?dú)忏@井技術(shù)。
2.地層出水
地層是否出水是氮?dú)忏@井能否成功的重要因素之一。分析上部施工數(shù)據(jù),該井從800m開(kāi)始就出現(xiàn)火成巖凝灰?guī)r地層;二開(kāi)井段341~2282m,地層不含水層;三開(kāi)2282~2770m鉆進(jìn)時(shí)未見(jiàn)水層,預(yù)測(cè)三開(kāi)2770以下地層出水可能性小,可以進(jìn)行氮?dú)忏@井施工,同時(shí)準(zhǔn)備了霧化鉆井和液相鉆井兩套替代鉆井技術(shù)方案。
3.天然氣
所鉆層位預(yù)測(cè)天然氣產(chǎn)層,氮?dú)忏@井設(shè)計(jì)中,設(shè)置了保障安全鉆進(jìn)鉆遇天然氣為5×104/d的高限值,吉林油田給出了2×104/d即可轉(zhuǎn)換為液相鉆井的底線,為氮?dú)忏@井鉆遇天然氣提供了更加安全的保障。
三、臨參1井氮?dú)忏@井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
該井為該地區(qū)首口參數(shù)井,不確定因素較多,為應(yīng)對(duì)可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn),制定了相關(guān)的技術(shù)措施:
1.井控措施
如鉆遇天然氣,井筒內(nèi)天然氣聚集,易發(fā)生井下燃爆,造成斷鉆具、卡鉆和井裂等事故,特別是天然氣中若伴有H2S氣體,處置不當(dāng)將會(huì)造成嚴(yán)重后果。因此,該井設(shè)計(jì)循環(huán)介質(zhì)為全氮?dú)忏@進(jìn),在此基礎(chǔ)上井口采用全套防噴器組合加X(jué)K25-17.5/35高壓旋轉(zhuǎn)控制頭(額定動(dòng)密封壓力為17.5Mpa、靜密封壓力為35Mpa)組合,在鉆柱組合上,增加雙套強(qiáng)制式止回閥,同時(shí)在地面儲(chǔ)備了井筒容積1.5倍的鉆井液保障隨時(shí)可進(jìn)行壓井作業(yè)。
2.軌跡控制
由于地質(zhì)的不確定性,在氣體鉆井條件下,沒(méi)有鉆井液的壓持作用,井底巖石處于拉伸狀態(tài),地層各向異性突出,巖石應(yīng)力差異大,井底巖石不再是三向壓應(yīng)力狀態(tài),局部轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力狀態(tài),在有利于巖石的破碎、提高機(jī)械鉆速的同時(shí),井眼軸線更容易向局部拉應(yīng)力集中的方向發(fā)展,從而更容易導(dǎo)致井斜[1]。同時(shí),當(dāng)鉆進(jìn)時(shí)地層少量出水,地層水會(huì)導(dǎo)致巖屑粘結(jié)成團(tuán),部分離開(kāi)鉆頭的巖屑團(tuán)會(huì)因?yàn)橹亓豌@柱旋轉(zhuǎn)、壓實(shí)作用而留在下井壁,另一部分巖屑團(tuán)可能會(huì)粘附于鉆柱上,形成增加下部鉆具組合外徑的作用;當(dāng)?shù)貙映鏊亢苄。@頭已經(jīng)安全鉆過(guò)出水地層時(shí),不斷滲出的地層水會(huì)繼續(xù)“發(fā)揮作用”,在原下部鉆具與井壁支撐點(diǎn)與鉆頭之間形成足以影響鉆頭側(cè)向力發(fā)生明顯改變的巖屑團(tuán)[2]。
在目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有氣體測(cè)量?jī)x器的情況下,空氣錘鉆井技術(shù)是目前公認(rèn)最為有效的防斜打快技術(shù)之一[3]。所以本井采用了空氣錘鉆井+每鉆進(jìn)200m采用有線隨鉆儀器進(jìn)行測(cè)斜的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼軌跡的控制。
在鉆具組合上,采用了防斜性能較好的塔式鉆具組合,即:φ215.9mm空氣錘(牙輪鉆頭)+φ168mm強(qiáng)制式止回閥2個(gè)+φ178mm鉆鋌3根+φ165mm鉆鋌3根+φ127mm加重鉆桿5柱+φ127mm鉆桿+φ165mm強(qiáng)制式止回閥1個(gè)+ φ165mm下旋塞。
3.扭矩及磨阻
氣體鉆井由于井筒內(nèi)無(wú)鉆井液作為緩沖和劑,鉆具和井眼、技術(shù)套管之間形成干摩擦(氣體鉆井時(shí)套管內(nèi)的摩擦系數(shù)在0.45~0.55,裸眼段的摩擦系數(shù)在0.55~0.65;常規(guī)鉆井液鉆井的摩擦系數(shù)為0.20~0.35[4]),因此其摩阻相對(duì)常規(guī)鉆井要大很多,氣體鉆井隨著所鉆新地層的增加,扭矩與磨阻將逐步增大。長(zhǎng)城鉆探之前施工的查深1井最終結(jié)束氣體鉆井的原因就是由于扭矩過(guò)大導(dǎo)致鉆井難以繼續(xù)進(jìn)行而終止。
該井中設(shè)計(jì)采用不帶扶正器的光鉆鋌塔式鉆具組合,每鉆進(jìn)一個(gè)立柱,停鉆大排量循環(huán)10分鐘以上并配合上提下放活動(dòng)鉆柱,保障井筒清潔,降低扭矩和磨阻。若扭矩和磨阻不斷增大,超過(guò)正常值30%時(shí),及時(shí)停鉆充分循環(huán),并進(jìn)行短起下鉆來(lái)減少和消除非正常產(chǎn)生的扭矩和磨阻。
4.鉆井參數(shù)設(shè)計(jì)及工藝流程
按照環(huán)空最低返速進(jìn)行設(shè)計(jì),即最小動(dòng)能法進(jìn)行計(jì)算。最小氮?dú)庾饬渴?0 m3/min,因此設(shè)計(jì)該井氮?dú)忏@井氣量為80~120 m3/min。其鉆井參數(shù)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1
氮?dú)忏@井參數(shù)
表1
鉆頭類(lèi)型 鉆頭尺寸
mm 噴嘴面積
mm2 氣排量
m3/min 泵壓
Mpa 鉆壓
kn 轉(zhuǎn)速
r/min
牙輪 215.9 不裝噴嘴 80~120 1.5~2 50 70
空氣錘 215.9 80~120 2~2.5 30 35
工藝流程如下圖所示:
圖1 臨參1井氮?dú)忏@井工藝流程
四、氮?dú)忏@井施工及效果
1.氮?dú)忏@井施工
1.1氣舉
氮?dú)忏@井準(zhǔn)備完成后,下入鉆具至預(yù)定的井深,開(kāi)始進(jìn)行分段氣舉,每400m氣舉一次,氣舉氮?dú)馀帕繛?0m3/min,通過(guò)節(jié)流管匯及回收管線將井內(nèi)鉆井液排放到1#泥漿罐,氣舉過(guò)程中最大立管壓力為8.5Mpa。
1.2干燥井眼
氣舉排液完成后,打開(kāi)半封閘板防噴器,通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制頭密封井口,氣體通過(guò)排砂管線返出繼續(xù)循環(huán)干燥井眼,直至排砂管線返出干灰為止。在干燥井眼過(guò)程中,上下活動(dòng)鉆具,并配合轉(zhuǎn)盤(pán)慢慢旋轉(zhuǎn),干燥井眼時(shí)氣體排量為80~120m3/min。該井在干燥井眼的過(guò)程中,應(yīng)用120m3氮?dú)膺M(jìn)行干燥井眼作業(yè)28h,但未見(jiàn)粉塵,分析井下有出水點(diǎn)。試鉆進(jìn)11m,進(jìn)行了大排量循環(huán)等措施,井口仍不見(jiàn)干燥粉塵。起鉆檢查,發(fā)現(xiàn)第10~18柱鉆桿下臺(tái)肩粘附濕泥餅,對(duì)粘附濕泥餅的PH值進(jìn)行監(jiān)測(cè),PH值為10~11,與原鉆井液PH值相同,由此判斷是前期裸眼段2282~2770m井段井漏后反排出的鉆井液,并不是由于地層出水造成的,因此決定下鉆繼續(xù)氮?dú)忏@進(jìn)作業(yè)。
1.3氮?dú)忏@井施工
臨參1井在三開(kāi)2282~2770m采用常規(guī)鉆井液進(jìn)行鉆進(jìn),進(jìn)尺488m,純鉆時(shí)間351.1h,平均機(jī)械鉆速1.39m/h。2770~4021m井段采用氮?dú)忏@井技術(shù)進(jìn)行鉆進(jìn),累計(jì)進(jìn)尺1251m,純鉆時(shí)間358.42h,平均機(jī)械鉆速3.14m/h。氮?dú)忏@井共下入牙輪鉆頭7只、空氣錘3只。其中牙輪進(jìn)尺892.38m,純鉆時(shí)間為315.82h,平均機(jī)械鉆速為2.83m/h;空氣錘進(jìn)尺358.62m,純鉆時(shí)間為82.6h,平均機(jī)械鉆速為4.34m/h。機(jī)械鉆速對(duì)比如圖2所示:
圖2 臨參1井三開(kāi)機(jī)械鉆速對(duì)比
阿特拉斯QL80型空氣錘鉆進(jìn)主要參數(shù)如表1所示:
表1 QL80空氣錘主要參數(shù)表
名稱(chēng)及描述 常規(guī)使用范圍 最大 單位
錘體上扣扭矩(大扣) 10 13 13 KN.m
錘體4-1/2 API REG 16 22 22 KN.m
沖擊器頻率 無(wú) 無(wú) 1400 spm
轉(zhuǎn)速 20 30 90 Rpm
鉆壓 1 2 6 T
空氣排量 70 80 140 m3/min
最大抗拉 48 T
最大抗溫 150 ℃
油使用 1 3 無(wú) L/h
三只空氣錘使用效果:第一只空氣錘進(jìn)尺為351.48m,純鉆時(shí)間為77.26h,平均機(jī)械鉆速為4.55m/h,該只空氣錘起出后,地面測(cè)試錘體正常,錘頭磨損嚴(yán)重,錘頭主齒24個(gè),掉18個(gè),底部崩掉一塊,長(zhǎng)7cm,寬5cm,厚1cm,如圖3所示。第二只空氣錘下井后,由于井底不干凈,鉆進(jìn)6.94m,發(fā)現(xiàn)鉆時(shí)明顯變慢起出,牙齒掉16個(gè),保徑齒全掉,且磨損嚴(yán)重,如圖4所示。由于前兩只空氣錘錘頭損壞,且備用錘頭不足,第三只空氣錘選用國(guó)產(chǎn)錘頭、阿特拉斯錘體,該空氣錘下井后,空氣錘不能正常工作,起出檢查,發(fā)現(xiàn)空氣錘上部氣缸被止回閥碎片損壞。
1.4施工效果
通過(guò)應(yīng)用氮?dú)忏@井,機(jī)械鉆速得到了較大提高,與上部鉆井液所鉆井段2282~2770m井段平均機(jī)械鉆速1.39 m/h相比,氮?dú)?牙輪鉆頭的機(jī)械鉆速是常規(guī)鉆井的2.03倍,氮?dú)?空氣錘的機(jī)械鉆速是常規(guī)鉆井的3.12倍。整體鉆井周期與常規(guī)鉆井周期相比,預(yù)計(jì)鉆井周期可縮短60天以上,提速效果較為明顯。
使用空氣錘氮?dú)忏@進(jìn),井斜從3160m的5.6°降至3437m的3.7°,空氣錘鉆井技術(shù)的防斜打直優(yōu)勢(shì)在本井得到了較好體現(xiàn)。
五、結(jié)論和建議
1.臨參1井在長(zhǎng)白組火成巖井段進(jìn)行的氮?dú)忏@井試驗(yàn),是國(guó)內(nèi)首次在火成巖中進(jìn)行的氮?dú)忏@井,鉆井提速效果較好,為火成巖氮?dú)忏@井積累了經(jīng)驗(yàn)。
2.氣體鉆井中,空氣錘匹配塔式鉆具組合保直效果較好,體現(xiàn)了空氣錘在鉆井中的防斜打直、打快的優(yōu)勢(shì)。
3.在火成巖等高研磨地層中進(jìn)行氮?dú)忏@井,應(yīng)進(jìn)行空氣錘的優(yōu)選以提高機(jī)械鉆速。
4.上部井段發(fā)生井漏,對(duì)氣體干燥井眼影響較大,氣體鉆井應(yīng)盡量選擇在鉆穿水泥塞后實(shí)施。
5.空氣錘使用對(duì)井底清潔要求較高,井底不清潔時(shí)要慎用。
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6.在火成巖中進(jìn)行氣體鉆井時(shí),氣體攜帶的巖屑顆粒對(duì)井口及地面設(shè)備、管線拐彎處沖蝕嚴(yán)重,應(yīng)采用專(zhuān)用管線并定時(shí)更換。
參考文獻(xiàn):
[1]范希連等.《大邑地區(qū)氮?dú)忏@井設(shè)計(jì)及對(duì)策.西部探礦工程,2011年第6期》;
[2]曾義金.《空氣和氣體鉆井手冊(cè)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2006》;
[3]耿瑞倫.《多工藝空氣鉆探[M].北京:北京地質(zhì)出版社,1995》;
[4] 唐波.《氣體鉆井鉆柱摩阻研究及其應(yīng)用[D].成都:西南石油大學(xué)博士學(xué)位論文,2005》;
[5]李貴賓等.《氮?dú)馇菲胶忏@井技術(shù)的研究與應(yīng)用.石油天然氣學(xué)報(bào),2010年第1期》;
論文摘要:腐蝕是現(xiàn)代工業(yè)中一種重要的破壞因素,是三大失效形式之一,在目前的油田生產(chǎn)過(guò)程中,腐蝕所造成的損失也十分巨大。油田開(kāi)采過(guò)程中存在的腐蝕有很多種,其中CO2腐蝕是世界石油工業(yè)中一種常見(jiàn)的腐蝕類(lèi)型,也是困擾油氣工業(yè)發(fā)展的一個(gè)極為突出的問(wèn)題。本文針對(duì)油氣井鉆采過(guò)程中的CO2腐蝕問(wèn)題及其相應(yīng)井下防腐工藝和措施展開(kāi)深入的調(diào)研和分析,分析了CO2在不同環(huán)境條件下對(duì)油氣井管柱的腐蝕機(jī)理,進(jìn)行了CO2腐蝕的影響因素和影響規(guī)律的討論。
二氧化碳(CO2)常作為天然氣或石油伴生氣的組分存在于油氣中。CO2溶入水后對(duì)鋼鐵及水泥環(huán)都有極強(qiáng)的腐蝕性。在井下適宜的濕度及壓力環(huán)境條件下,CO2會(huì)對(duì)水泥和油套管產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕,使得管道和設(shè)備發(fā)生早期腐蝕失效,甚至造成生產(chǎn)油、套管的腐蝕斷裂。從而縮短油氣井的生產(chǎn)壽命,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
本文針對(duì)油氣井鉆采過(guò)程中的CO2腐蝕問(wèn)題展開(kāi)深入的調(diào)研和分析,分析了不同環(huán)境條件下對(duì)油氣井管柱的腐蝕機(jī)理,進(jìn)行了CO2腐蝕的影響因素和影響規(guī)律的討論。
1 油氣井井下油套管
1.1 CO2基本特性
二氧化碳是無(wú)色、無(wú)臭的氣體,分子式為CO2,分子量為44,比重約為空氣的1.5倍。二氧化碳在不同溫度和壓力條件下分別以氣、液、固三種狀態(tài)存在。當(dāng)溫度高于臨界溫度(31.1℃)時(shí),純CO2為氣相;當(dāng)溫度與壓力低于臨界溫度與臨界壓力(7.383MPa)時(shí),CO2為液相或汽相;當(dāng)溫度低于-56.6℃、壓力低于0.535MPa時(shí),CO2呈現(xiàn)固態(tài),固體二氧化碳也叫干冰,其密度可達(dá)1512.4kg/m3,隨著外界溫度的升高,固態(tài)(干冰)又升華轉(zhuǎn)變?yōu)槠唷?/p>
二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑,既不可燃,也不助燃。二氧化碳可在水中溶解,其水溶液顯弱酸性,可使石蕊試紙變紅。由此可知,二氧化碳在水中有一部分變?yōu)樘妓帷L妓峥梢钥醋鞫趸嫉囊凰衔铮蛑苯訉?xiě)成H2CO3。碳酸在水中可離解為離子:
H2CO3 H+ + HCO3-
HCO3- H+ + CO32-
二氧化碳的臨界狀態(tài)是純物質(zhì)的一種特殊狀態(tài),在臨界狀態(tài)時(shí),氣相和液相的性質(zhì)非常接近,兩相之間不存在分界面。臨界點(diǎn)的參數(shù)叫做臨界常數(shù),包括臨界溫度、臨界壓力、臨界體積等。其臨界溫度和臨界壓力為氣液兩相共存的最高溫度和壓力。在臨界溫度以上,不管施加多大壓力,都不能使氣體液化[2]。
1.2 金屬腐蝕機(jī)理
1.2.1 化學(xué)腐蝕
化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而引起的破壞。其反應(yīng)歷程的特點(diǎn)是在一定的條件下,金屬表面的原子與非電解質(zhì)中的氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng),形成腐蝕產(chǎn)物。腐蝕過(guò)程中,電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接進(jìn)行的,因而沒(méi)有電流產(chǎn)生。
1.2.2 電化學(xué)腐蝕
電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。任何以電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行的腐蝕反應(yīng)至少包含一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng),并以流過(guò)金屬內(nèi)部的電子流和介質(zhì)中的離子流形成回路。陽(yáng)極反應(yīng)是金屬離子從金屬轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中并放出電子,即陽(yáng)極氧化過(guò)程;陰極反應(yīng)是介質(zhì)中的氧化劑組分吸收來(lái)自陽(yáng)極的電子的還原過(guò)程,例如,碳鋼在酸溶液中腐蝕時(shí),在陽(yáng)極區(qū)鐵被氧化為Fe2+離子,所放出的電子由陽(yáng)極鐵(Fe)流至鋼中的陰極(Fe3C)上,被擴(kuò)散離子吸收而還原成氫氣。
1.3 金屬腐蝕形態(tài)
1.3.1 均勻腐蝕
腐蝕分布在整個(gè)或大部分金屬表面上(包括較均勻的和不均勻的)。在全面腐蝕過(guò)程中,進(jìn)行金屬陽(yáng)極溶解反應(yīng)和物質(zhì)還原反應(yīng)的區(qū)域都很小(甚至是超顯微的),陰陽(yáng)極區(qū)域的位置不固定,在腐蝕過(guò)程中隨機(jī)變化,結(jié)果使腐蝕分布非常均勻,危害也相對(duì)小些。
1.3.2 局部腐蝕
金屬表面只有一部分遭受腐蝕而其它部分基本上不腐蝕的稱(chēng)為局部腐蝕。局部腐蝕又可分為:點(diǎn)蝕,縫隙腐蝕,晶間腐蝕,絲狀腐蝕,電偶腐蝕,選擇性腐蝕,磨耗腐蝕,應(yīng)力腐蝕,氫損傷[3]。
1.4 CO2對(duì)油套管腐蝕破壞形態(tài)
CO2對(duì)鋼鐵設(shè)備的腐蝕的形態(tài)可分為全面腐蝕(也稱(chēng)均勻腐蝕)和局部腐蝕兩大類(lèi)。形成全面腐蝕時(shí),金屬的全部或大部分表面積上均勻地受到破壞。形成局部腐蝕時(shí),鋼鐵表面某些局部發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕而其它部分沒(méi)有腐蝕或只發(fā)生輕微的腐蝕。點(diǎn)蝕屬局部腐蝕,點(diǎn)蝕出現(xiàn)凹孔并且四周光滑;臺(tái)地侵蝕屬均勻腐蝕,會(huì)出現(xiàn)較大面積的凹臺(tái),底部平整,周邊垂直凹底;但在流動(dòng)條件下,流動(dòng)會(huì)誘使臺(tái)地侵蝕出現(xiàn)局部腐蝕形成凹溝,形狀呈平行于物流方向的刀線槽溝[4]。
a 內(nèi)壁
b 外壁
圖2-1 華北油田餾58井N80油管使用18個(gè)月后的腐蝕形貌
圖2-2 CO2對(duì)四通的局部腐蝕
以華北油田餾58井的N-80油管為例,該井油管使用18個(gè)月后的腐蝕形貌如圖2-1所示。整個(gè)油管腐蝕得千窗百孔,形同篩網(wǎng)。從內(nèi)側(cè)表面可明顯看出有平行于油流方向的槽溝和凹孔,充分表明了存在嚴(yán)重的流動(dòng)誘使局部腐蝕和點(diǎn)蝕的現(xiàn)象,說(shuō)明了油管在發(fā)生全面腐蝕的同時(shí),又產(chǎn)生了嚴(yán)重的局部腐蝕。此外,該井四通及閥門(mén)等在生產(chǎn)過(guò)程中接觸CO2介質(zhì)的工作部件,表面上存在大量的凹孔或凹臺(tái),表明了也存在點(diǎn)蝕和臺(tái)地侵蝕的現(xiàn)象(如圖2-2)。
1.5 CO2腐蝕機(jī)理
干燥的CO2氣體本身是沒(méi)有腐蝕性的。CO2較易溶解在水中,而在碳?xì)浠衔铮ㄈ缭停┲械娜芙舛葎t更高,氣體CO2與碳?xì)浠衔锏捏w積比可達(dá)3比1。當(dāng)CO2溶解在水中時(shí),會(huì)促進(jìn)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕。并在不同的溫度等條件下產(chǎn)生不同形式的腐蝕破壞。因此,根據(jù)腐蝕破壞形態(tài),可以提出不同的腐蝕機(jī)理[4]。
下面以碳鋼和含鉻鋼的CO2腐蝕為例來(lái)進(jìn)一步闡述鋼鐵在CO2介質(zhì)中發(fā)生腐蝕的基本原理。前述分析說(shuō)明,從大體上來(lái)說(shuō),CO2腐蝕可以分為全面腐蝕和局部腐蝕兩大類(lèi),且隨著溫度、金屬材質(zhì)等不同有不同的腐蝕形態(tài)。根據(jù)金屬表面產(chǎn)生的腐蝕破壞形態(tài),可以按介質(zhì)溫度范圍將腐蝕分為三類(lèi)(如圖2-3、2-4、2-5)。
圖2-5 高溫時(shí)碳鋼和含鉻鋼腐蝕類(lèi)型(類(lèi)型3)
在溫度較低時(shí),主要發(fā)生金屬的活性溶解,為全面腐蝕,而對(duì)于含鉻鋼可以形成腐蝕產(chǎn)物膜(圖2-4)。在中溫區(qū),兩種金屬由于腐蝕產(chǎn)物在金屬表面的不均勻分布,主要發(fā)生局部腐蝕,如點(diǎn)蝕等(圖2-5)。在高溫時(shí),無(wú)論碳鋼還是含鉻鋼,腐蝕產(chǎn)物可較好地沉積在金屬表面,從而抑制金屬的腐蝕。
在沒(méi)有電解質(zhì)存在的條件下,CO2本身并不腐蝕金屬,這說(shuō)明CO2腐蝕主要表現(xiàn)為電化學(xué)腐蝕,即由于天然氣中的CO2溶于水生成碳酸后引起的電化學(xué)腐蝕,CO2電化學(xué)腐蝕原理及其總體基本化學(xué)反應(yīng)可描述為[4]:
CO2 + H2O + Fe FeCO3 + H2
事實(shí)上,CO2腐蝕常常表現(xiàn)為全面腐蝕與典型沉積物下方的局部腐蝕共存。然而,對(duì)于局部腐蝕機(jī)理的研究目前尚不夠深入和詳盡。大體上來(lái)說(shuō),在含有CO2介質(zhì)中,腐蝕產(chǎn)物FeCO3及結(jié)垢物CaCO3或不同的生成物膜在鋼鐵表面不同區(qū)域的覆蓋度不同,不同覆蓋度的區(qū)域之間形成了具有很強(qiáng)自催化特性的腐蝕電偶,CO2的局部腐蝕正是這種腐蝕電偶作用的結(jié)果[4]。
1.6 油套管CO2腐蝕影響因素
CO2的腐蝕過(guò)程是一種錯(cuò)綜復(fù)雜的電化學(xué)過(guò)程,影響腐蝕的因素很多,概括起來(lái)主要可劃分為環(huán)境因素和油套管材料組成兩大類(lèi)。環(huán)境因素主要包括介質(zhì)溫度(T)、CO2分壓(PCO2)、水介質(zhì)礦化度、pH值、水溶液中Cl-、HCO3-、Ca2+、Mg2+、微量H2S和O2、細(xì)菌含量、油氣混合介質(zhì)中的蠟含量、介質(zhì)載荷、流速及流動(dòng)狀態(tài)等。材料組成及種類(lèi)因素主要包括材料中合金元素等的含量、材料表面膜等[4]。
2 油氣井井下水泥環(huán)CO2腐蝕機(jī)理
CO2對(duì)水泥石的腐蝕作用機(jī)理與水泥石水化產(chǎn)物的關(guān)系十分密切,CO2的腐蝕作用機(jī)理主要體現(xiàn)在濕相CO2滲入到水泥石中與水泥石水化產(chǎn)物發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生不同的化學(xué)物質(zhì),最終導(dǎo)致水泥石的成分發(fā)生變化,嚴(yán)重的破壞了油井水泥石的孔隙度、滲透率、強(qiáng)度。為此,以下在了解和分析不同養(yǎng)護(hù)條件下油井水泥水化產(chǎn)物組成特征的基礎(chǔ)上,從腐蝕產(chǎn)物的形貌及微觀結(jié)構(gòu)、主要腐蝕作用形式和腐蝕作用過(guò)程等方面深入研究分析了CO2對(duì)油井水泥產(chǎn)生腐蝕作用機(jī)理[6]。
2.1 油井水泥石腐蝕機(jī)理
由油井水泥石的主要水化產(chǎn)物的物理化學(xué)性質(zhì)可以得出,CO2對(duì)水泥石的腐蝕作用方式大致可分為:淋濾作用、溶蝕作用、碳化收縮作用、高礦化度地層水的協(xié)同作用等四種主要形式[6]。
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(1) 淋濾作用:CO2溶于水后滲入油井水泥石時(shí),可以與水化產(chǎn)物發(fā)生系列化學(xué)反應(yīng): CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
Ca(OH)2 + H+ + HCO3- CaCO3 + 2H2O
CSH + H+ + HCO3- CaCO3 + SiO2(無(wú)定型)+ H2O
水泥石表面初始碳化后即生成CaCO3。碳化結(jié)果是水泥石的孔隙度降低、抗壓強(qiáng)度增大。隨著與富含CO2地層水的不斷作用,會(huì)持續(xù)發(fā)生下列反應(yīng):
CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2
Ca(HCO3) + Ca(OH)2 2CaCO3 + H2O
從CO2腐蝕水泥環(huán)實(shí)驗(yàn)后的掃描電鏡圖中可以看出(見(jiàn)圖3-1),油井水泥石的孔隙度和滲透性增大,水泥石的致密性明顯降低,導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度降低。
(2) 溶蝕作用:當(dāng)Ca(OH)2被消耗完之后,CO2又與CSH反應(yīng)生成非膠結(jié)性的無(wú)定形SiO2,破壞水泥石的整體膠結(jié)狀態(tài),水泥石被CO2溶蝕后溶蝕孔隨處可見(jiàn)(見(jiàn)圖3-2),并造成水泥石體系pH值降低,為腐蝕性氣體繼續(xù)滲入水泥環(huán)提供了便利條件,造成水泥石的進(jìn)一步腐蝕,最終導(dǎo)致水泥環(huán)失去對(duì)鋼套管的保護(hù)作用。
(3) 碳化收縮作用:在水化溫度低于80℃時(shí),純水泥水化時(shí)可生成膨脹性組分鈣釩石(AFt),其反應(yīng)式如下:
C3A + Ca(OH)2 + CaSO4·2H2O AFt
當(dāng)CO2存在時(shí),CO2與上述反應(yīng)爭(zhēng)奪Ca(OH)2,抑制了AFt的生成,因而造成水泥石體積收縮,從而可能誘發(fā)環(huán)空微間隙(見(jiàn)圖3-3),為富含CO2的地層水打開(kāi)通道,加劇了CO2對(duì)水泥石和套管的腐蝕。
圖3-1 淋濾作用對(duì)水泥石的腐蝕形貌
(4) 地層水的協(xié)同作用:高礦化度的地層水使CaCO3的溶解度增大,淋濾作用增強(qiáng)。地層水中含有多種腐蝕性離子,如Mg2+、SO42-和Cl-,以及腐蝕性組分H2S,這些組分的協(xié)同作用也會(huì)加劇CO2對(duì)水泥環(huán)和套管的腐蝕(如圖3-4)。
圖3-2 溶蝕作用對(duì)水泥石的腐蝕形貌
圖3-3 碳化收縮作用對(duì)水泥石的腐蝕形貌
圖3-4 協(xié)同作用對(duì)水泥石的腐蝕形貌(150℃)
由上述幾種CO2在低溫下的腐蝕作用對(duì)水泥石腐蝕的機(jī)理和腐蝕形貌可以看出,地層水中的CO2侵入水泥環(huán)并與其水化產(chǎn)物產(chǎn)生多種作用,嚴(yán)重破壞了水泥環(huán)的強(qiáng)度、滲透率等,對(duì)水泥環(huán)保護(hù)油管的作用產(chǎn)生一系列的不良影響,從而會(huì)影響油井的正常生產(chǎn)和使用壽命。
2.2 水泥環(huán)CO2腐蝕影響因素
CO2對(duì)水泥石的腐蝕機(jī)理主要體現(xiàn)在CO2與水泥石不同水化產(chǎn)物的化學(xué)作用上,可見(jiàn)水泥石所處的地質(zhì)環(huán)境對(duì)于CO2腐蝕水泥石起著至關(guān)重要的作用;當(dāng)然水泥本身的材料組成也不容忽視;現(xiàn)場(chǎng)施工情況對(duì)與水泥環(huán)的性能也有很大影響。因此可以得出CO2對(duì)油井水泥環(huán)腐蝕的三大影響因素,雖然CO2對(duì)水泥石的腐蝕過(guò)程是一種錯(cuò)綜復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程,影響其腐蝕過(guò)程的因素很多,但是,歸納起來(lái),影響CO2腐蝕油井水泥環(huán)的因素可以大致分為:周?chē)刭|(zhì)環(huán)境因素、施工因素和水泥材料等三大類(lèi)[7]。
周?chē)刭|(zhì)環(huán)境因素主要指水泥石周?chē)橘|(zhì)的相對(duì)濕度、溫度、壓力及CO2分壓、濃度對(duì)水泥石碳化的影響。環(huán)境介質(zhì)的相對(duì)濕度直接影響水泥環(huán)的潤(rùn)濕狀態(tài)和抗碳化性能。在環(huán)境的相對(duì)濕度比較大的情況下,水泥石的毛細(xì)管處于相對(duì)的飽和狀態(tài),使其氣體滲透性大大降低,水泥石的碳化速度則大大降低,但是,當(dāng)周?chē)橘|(zhì)的相對(duì)濕度達(dá)到某個(gè)范圍時(shí),水泥石的碳化速度達(dá)到最快,這個(gè)范圍值隨不同的地質(zhì)條件而各不相同。
至于施工因素對(duì)水泥石的影響主要指的是固井施工時(shí)對(duì)水泥的配制、攪拌和注入等條件的影響。顯然,這些因素對(duì)油井水泥環(huán)的密實(shí)性的影響是很大的。所以,保證在固井施工時(shí)的規(guī)范操作是十分重要的。
水泥材料主要是指水泥石的品種,外加劑及外摻料的加入、現(xiàn)場(chǎng)水泥漿的配制等都對(duì)水泥石的碳化有一定的影響。因此明確這些影響因素對(duì)腐蝕產(chǎn)生的影響規(guī)律,對(duì)于合理制定腐蝕防護(hù)措施具有重要意義。
3 結(jié)論
本文針對(duì)油氣井油套管、水泥環(huán)CO2腐蝕機(jī)理,及腐蝕影響因素進(jìn)行分析研究,所取得的主要結(jié)論如下:
(1) 根據(jù)CO2和金屬腐蝕特性,分析給出了油套管CO2腐蝕機(jī)理。機(jī)理分析表明,在電解質(zhì)存在的條件下,CO2促使井下油套管發(fā)生電化學(xué)腐蝕,腐蝕主要與環(huán)境因素和油套管材料組成有關(guān),其腐蝕破壞產(chǎn)生形式隨所處條件不同而不同,主要表現(xiàn)為全面腐蝕與典型沉積物下方的局部腐蝕,但破壞主要由局部腐蝕造成。
(2) 油氣井井下水泥石CO2腐蝕機(jī)理分析表明,CO2對(duì)水泥石的腐蝕與水泥石水化產(chǎn)物有關(guān),其機(jī)理為濕相CO2滲入到水泥石中與水泥石水化產(chǎn)物發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生不同的化學(xué)物質(zhì),最終導(dǎo)致水泥石的成分發(fā)生變化,嚴(yán)重的破壞了油井水泥石的孔隙度、滲透率、強(qiáng)度由于國(guó)內(nèi)各油氣田的油氣組分、開(kāi)采年限、腐蝕介質(zhì)、地質(zhì)狀況、土壤成分等都不盡相同,所以在選擇油氣管的防腐措施時(shí),要綜合考慮各種實(shí)際情況,針對(duì)不同油氣井的實(shí)際情況,應(yīng)采用最經(jīng)濟(jì)最簡(jiǎn)單的防腐技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國(guó)腐蝕與防腐學(xué)會(huì).石油工業(yè)中的腐蝕與防護(hù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001:16.
[2] 張學(xué)元.二氧化碳腐蝕與控制[M] .北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000:56-61.
[3] 王建剛.油氣管材的二氧化碳腐蝕行為研究.http://lsg.cnki.net/ grid20/detail/QueryID=163&CurRec=3,2004-09-08.
[4] 李繼豐.油井管柱抗CO2腐蝕技術(shù)研究.http//lsg.cnki.net/grid20/ detail.Aspx?QuervID=163&CurRec=1,2006-11-15.
[5] UedaM, Ikeda A. Effect of Microstructure and Cr Content in Steel on CO2 Corrosion. Corrosion /1996, paper No. 13, Houston : NACE, 1996.
[6] 朱健軍.CO2對(duì)油井水泥的腐蝕規(guī)律及應(yīng)用研究. http://lsg.cnki. net/grid20/detail/?QueryID=267&CurRec=2,2006,06,12.
[7] 閆波.大氣污染對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性影響研究.哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2000,