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天然气工业 2013年第10期杂志 文档列表

天然气工业杂志本期视点

中石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势1-10

摘要：中国石油天然气集团公司（以下简称中石油）近年来自主研制了万米钻机及配套装备、近钻头地质导向、欠平衡/气体钻井/控压钻井、连续管作业机、21 MPa/35 MPa带压作业机等核心装备，发展完善了以水平井、欠平衡钻井、钻井提速、储层改造、带压作业为核心的配套技术，有力地支撑了水平井、欠平衡钻井、钻井提速、水平井分段压裂等重点工程的实施。但与国外同行相比，在自动化钻机、海洋钻完井装备、旋转导向系统、抗高温随钻测量仪器、抗高温螺杆、高效钻头、高温高密度油基钻井液、高压气井带压作业装备、低成本高效压裂液、无限制选择性压裂工具、完井技术等方面差距明显。研究结果认为：我国深层、海洋、非常规油气藏领域钻完井面临高温高压、高研磨性地层钻速低、钻井周期长、旋转导向等技术储备不足的挑战，建议在高效起下钻机、高效破岩钻头和辅助工具、旋转导向系统、井筒完整性、井下宽带信息传输技术、海洋钻井成套装备和技术、工厂化钻完井与体积压裂一体化技术等方面开展技术攻关。

天然气工业杂志要闻信息

我国推动水运行业应用液化天然气10-10

摘要：《关于推进水运行业应用液化天然气的指导意见》日前经交通运输部部务会议审议并原则通过。《意见》提出，到2015年，我国内河运输船舶能源消耗中，液化天然气比例将达到2％以上、2020年比例将超过10％。

天然气工业杂志地质勘探

断层对接型和断层岩型侧向封闭的差异性11-17

摘要：在碎屑岩地层中，断裂侧向封闭分为断层岩型侧向封闭和对接型侧向封闭2种类型，过去对这2种类型封闭油气的机理、封闭能力强弱等未进行过对比研究。为正确认识断裂在油气成藏与分布中的作用，分析了断层岩型侧向封闭和对接型侧向封闭的封闭机理和封闭条件；在此基础上，对比研究了这2种断裂侧向封闭的差异性。结果发现，由于起封闭作用的遮挡物和封闭条件不同，造成了对接型与断层岩型侧向封闭的差异性主要表现在以下2个方面：①受其影响形成的圈闭，其油（气）—水界面分布的控制因素不同，受对接型侧向封闭影响形成的圈闭，油（气）—水界面分布受对接岩性控制，而受断层岩型侧向封闭影响形成的圈闭，油（气）—水界面分布受断层岩排替压力大小控制；②侧向封闭能力明显不同，断层对接型的侧向封闭能力明显强于断层岩型的侧向封闭能力。以歧口凹陷板桥断裂为例，相同条件下，板桥断裂对接型侧向封闭油气的能力为断层岩型侧向封闭油气能力的25~43倍。这一显著的差异，造成板桥断裂古近系沙河街组一段，其上部对接型侧向封闭段富集的是天然气，而在其之下的断层岩型封闭段却聚集的是原油。

鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧非岩溶白云岩储层成因18-24

摘要：近年来，鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组顶部除岩溶碳酸盐岩储层外，非岩溶白云岩储层也取得了天然气勘探突破。根据岩心观察、显微薄片鉴定、物性分析和测井录井等资料，研究了鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系马家沟组马五5―马五6亚段的沉积微相，分析了非岩溶白云岩储层特征及主控因素。结果表明：储集岩类型以砂砾屑白云岩和晶粒白云岩为主；储集空间类型主要为残余粒间孔、晶间孔和溶蚀孔，属非均质性较强的低孔隙度低渗透率储层；沉积环境为局限台地，包括潮缘滩、云坪、灰云质潟湖、灰质潟湖和膏质潟湖微相；储层分布明显受古隆起附近潮缘滩微相和选择性埋藏白云石化作用的控制；重结晶作用、胶结作用、压实压溶作用和充填作用等多种破坏性成岩作用导致了储层致密化；裂缝的存在改善了致密白云岩储层的物性，并且沟通了保存下来的孤立残余粒间孔和岩溶溶蚀孔。总之，潮缘滩微相中的埋藏白云石化、顺层岩溶作用和裂缝改造作用是储层发育的关键因素，有利于相对优质白云岩储层的形成。

什股壕地区上古生界气藏类型再认识及其意义25-31

摘要：鄂尔多斯盆地北部什股壕地区地质条件特殊，气藏类型及分布情况一直未明确，制约了该区天然气勘探开发工作的进展。为此，在分析该区油气成藏地质特征的基础上，结合最新测井、钻井、地震、试气等资料， 分层系、分区域对典型气藏进行了解剖，重新认识了该区上古生界气藏类型。结果认为：①该区构造区划可细分为斜坡带与隆起带，构造面貌差异性影响着下二叠统下石盒子组2＋3段的气藏类型；②平面上，锦33井处是盒2＋3段气藏类型的分界线，该井以东隆起带主要发育构造背景控制下的构造—岩性复合气藏，该井以西斜坡带发育的岩性气藏含气面积广、储量规模大，是下一步天然气勘探开发的有利目标和方向；③纵向上，受构造复杂及天然气侧向运聚成藏的影响，不同层位的气藏类型差异性明显，由下往上构造因素的控制作用减弱，下部下二叠统山西组1段、下石盒子组1段主要发育岩性—构造复合气藏，上部盒2＋3段则以岩性气藏为主。

天然气工业杂志要闻信息

俄罗斯将扩大与亚太地区在能源领域的合作31-31

摘要：俄罗斯总统普京近日表示，俄罗斯计划扩大与亚太地区各国在能源领域的合作，包括通过液化气出口自由化的方式。普京在亚太经济合作组织峰会期间说：“我们将大部分天然气出口到欧洲国家，与此同时，我们也清楚地看到，能源在保障亚太地区经济快速发展所起的意义越来越大。我们清楚在这方面我们承担的责任，因此我们打算扩大与亚洲伙伴在能源领域的协作。”

天然气工业杂志地质勘探

冀中坳陷碳酸盐岩深层古潜山油气成藏有利条件32-39

摘要：近年来的勘探实践表明，渤海湾盆地冀中坳陷深层碳酸盐岩古潜山具有广阔的油气勘探前景。为系统总结该区深层古潜山（深度大于4 000 m）的油气富集规律，利用多种地震属性参数分析成果并结合区域地层对比认识，准确解析了深层古潜山的构造形态，确定了古潜山层位；在此基础上，根据测井、野外勘察和岩心分析等资料，研究了该区深层古潜山的油源、储集空间、盖层、油气输导等油气成藏的有利条件，总结了深层古潜山油气的成藏模式。结果表明：①深层古潜山多数在渐新世以后进入稳定深埋期，古潜山圈闭的形成时间早，相应的烃源岩埋藏深度大、有机质丰度高、生烃窗口跨度大、生排烃期长、热演化程度高，为古潜山成藏提供了油气源保障；②碳酸盐岩储集空间主要为孔、洞、缝组成的网络体系，埋藏深度对其物性影响较小；③2套上覆区域性盖层与5套古潜山内部直接盖层，为深层古潜山油气成藏提供了良好的封盖条件；④在断层、不整合面近源输导下，深层古潜山各类油气成藏要素在时间和空间上具有很好的配置关系，形成以长6井、宁古1井等为典型代表的“新生古储”古潜山成藏模式。

塔东地区下古生界固体沥青特征与油气成藏40-46

摘要：塔里木盆地东部地区下古生界固体沥青比较发育，由于固体沥青是原油裂解的产物，分析其特征和形成期次有助于了解该区油气的生成、运移历史。为此，研究了该区下古生界各地层中固体沥青的富集形式、产状、类型、含量及分布特征，将下古生界富含的固体沥青划分为源内沥青和储层沥青2种类型，并根据产状细分出7种类别。该区固体沥青含量整体上并不太高，源内沥青主要分布于碳质泥岩中，而储层沥青主要分布于碳酸盐岩中；层位上，下古生界主要以源内沥青为主，储层沥青仅见于该区东、西部上寒武统白云岩和中下奥陶统石灰岩中，沥青含量整体上以寒武系为最高。固体沥青形成期次研究结果表明，该区不同构造单元发育不同期次的固体沥青：①只受沉积埋藏作用而形成的单峰型沥青，主要分布在库尔勒鼻隆和罗布泊鼻隆西部地区；②受沉积埋藏及1期构造热事件影响而形成的双峰型沥青，主要分布在英吉苏凹陷及其东南部地区；③受沉积埋藏及2期构造热事件影响而形成的三峰型甚至多峰型沥青，主要分布在古城鼻隆和塔东低凸起。结论认为：塔东隆起区和斜坡区下古生界不但可能发育古油藏，而且原油发生多期裂解，晚期油气可能再次聚集成藏。

天然气工业杂志开发工程

连续混配压裂液及连续混配工艺应用实践47-51

摘要：目前油气田实施水力压裂施工的流程是先配液，然后等待干粉增稠剂在储液罐中经过足够时间的充分溶胀后再进行压裂施工。这种传统的配液与施工作业模式，不仅存在着施工周期长、配液强度大的问题，而且长时间的配制和储存容易导致基液降解、黏度降低，如不能及时使用或施工失败，基液将全部变质腐败，由此造成极大的浪费和损失，也增加了成本与环保压力。同时，随着国内页岩气勘探开发进程的加快，丛式水平井组结合“工厂化”压裂用液量大、罐群数量多、场地占用面积大，传统的配液方式已不能满足页岩气井大规模压裂的需求。为此，在开发出速溶胍胶压裂液的基础上，对国产连续混配车进行了配套改造，研制出适应于页岩气大液量、高排量施工的滑溜水连续混配装置并进行了现场应用。结果表明：速溶胍胶压裂液能满足连续混配施工的要求，所研制的连续混配装备性能稳定、使用方便，解决了材料浪费、压裂工作液变质和环境污染等问题，缩短了施工作业周期、减少了作业费用、降低了现场作业强度，实现了高效、绿色环保的压裂施工。

压裂水平井裂缝分布对产能影响的电模拟实验52-58

摘要：水平井压裂是开发页岩储层、致密砂岩储层等难动用储层的有效方法，但其渗流机理非常复杂，而水电模拟实验则是研究压裂水平井储层流体渗流规律直观有效的方法。根据水电相似原理，利用电模拟实验装置，分单因素和多因素分别考察了裂缝位置、分布、条数、长度等影响压裂水平井产能的因素，绘制了各种裂缝分布情况下的储层压力场分布图，并综合采用正交试验设计和灰色关联分析方法分析压裂参数对压裂后水平井产能影响的重要程度。结果表明：①压裂水平井控制的储层有效生产区域存在差异，垂直缝控制储层有效生产区最大，水平缝次之，然后是30°、60°、75°斜交缝；②压裂裂缝有效缓解了近井筒区域的应力集中现象；③水平井筒长度与裂缝长度存在产量变化临界点，该临界点随井筒长度变化而变化。压裂裂缝参数对水平井产能影响程度依次为：裂缝长度、裂缝条数、裂缝间距、裂缝与水平井井筒之间的夹角。

智能井下工具设计方案评价59-63

摘要：智能化井下工具是未来油气田中工具研发和设计的必然发展方向，而智能化井下工具的研发涉及多学科相结合，因此，工具研发设计过程中会形成设计方案的非唯一性。为选择最优方案，克服不确定语言型信息不宜进行量化分析且主观性较强的弱点，将不确定语言多属性决策方法引入到智能化井下工具的方案设计和决策评价中。首先分析了设计方案多样化的原因，建立了针对智能化井下工具设计方案的多属性评价体系。然后，详细阐述了设计方案的评价方法、语言集结算子的选择以及评价方法的步骤。最后，以智能化井下节流器的设计方案评价作为实例，在特定属性集条件下，对各方案进行语言型评价，得到方案集的多属性评估矩阵，再引入不确定拓展有序加权平均算子（UEOWA）和可能度公式，计算出方案的排序顺序，从而得到特定属性集综合影响下的相对最优方案。所提出的设计方案评价方法能够为井下工具以及其他开发设计方案的有效性和客观性评价提供科学的可操作方法和思路。

砾石绕流效应的砂砾岩储层滤失模型64-68

摘要：砂砾岩储层一般发育有天然裂缝，砾石与天然裂缝的存在必然会引起压裂液滤失，但缺乏滤失计算理论。为建立定量分析砂砾岩储层滤失速度的数学模型，研究砾石与天然裂缝对砂砾岩滤失速度的影响，根据KozenyCarman方程导出了砾石参数与基质孔隙度、渗透率的关系式，将砾石对渗透性的影响归结为对基质渗透率的影响；在此基础上建立了双重介质滤失模型，以正交变换的方法求解压力分布，根据压力分布函数计算滤失速度。最后获得了考虑砾石参数、天然裂缝的砂砾岩双重介质滤失模型，据此研究了不同砾石含量、多种砾石粒径下的滤失速度变化规律以及天然裂缝对滤失速度的影响。结果表明：①砾石含量对滤失速度影响较大，而粒径的影响则较小；②砾石对基质的滤失速度影响较大，而对天然裂缝的滤失速度影响较小；③虽然砾石对砂砾岩储层滤失速度存在一定影响，但天然裂缝才是影响砂砾岩储层滤失的主控因素。

天然气工业杂志钻井工程

高酸性气田聚合物-甲酸盐封隔液的室内实验研究69-74

摘要：四川盆地普光、罗家寨和元坝等高酸性气田的开发是一个世界级难题。在高温、高压、高含H2S和CO2气井生产过程中，需要向油管与套管的环空中注入防腐能力强的封隔液来防腐，以保证油管、套管及井下工具能够安全工作。该封隔液必须抵御酸性天然气的侵入而保持防腐性能稳定，一旦与储层接触也不损害储层。为此，通过大量的室内实验，研制出了聚合物—甲酸盐盐水封隔液体系。该体系以NaCOOH和KCOOH为加重剂，体系密度可达1.45 g/cm3；用黄原胶（XC）和复配聚阴离子纤维素（PAC）来调节流变性并降低滤失量；用抗高温保护剂HTS来进一步提高聚合物的抗温能力。通过72 h的高温高压含H2S和CO2天然气侵入实验，评价了该封隔液对G3、N80和TP110SS等3种钢材的腐蚀防护效果，结果表明钢材的腐蚀速率均低于0.076 mm/a。结论认为：该封隔液体系具有密度范围宽、抗温性好、防腐能力强、保护储层效果佳以及能够在井下环空长期稳定等优点，具有推广应用价值。

天然气工业杂志要闻信息

钻井技术助力相国寺储气库注采井74-74

摘要：备受关注的四川盆地相国寺储气库注采井目前已完成相储1、4、7、8、16、22等井的钻完井工作，正钻进相储3、6、15、19井，以上各井均运用“相国寺储气库钻井工艺技术应用研究”科研项目研究成果，不仅解决了钻井过程中的防漏治漏、快速钻井、固井等技术问题，确保了注采井的安全、优质、快速钻进，而且对其他储气库的建设也具有重要的参考价值和借鉴意义。

天然气工业杂志钻井工程

控压欠平衡钻井井口回压控制技术75-79

摘要：控压欠平衡钻井揭开储层后，随着揭开储层的厚度不断增加，进入井筒中的气体量会不断增多，容易5j起井筒压力的失控，形成复杂事故。为此，采用气液两相流理论计算了气体在井筒不同深度处的含气率变化，通过改变边界条件，分析不同的进气量和井口回压对井筒含气率的影响；考虑井口回压抑制井筒环空的段塞流中气体膨胀，进而对井底压力产生一个增加值影响的情况下，得到控压钻井钻开储层期间恒进气量时的井口回压计算方法。结果表明：控压欠平衡钻井的井口回压对井口位置气体膨胀影响较大，施加的井口回压值应考虑井筒含气率变化引起的静液柱压力的变化；为保持井底进气量一定，揭开储层厚度越大，需要施加的井口回压就越大；而揭开储层厚度达到一定值后，井口回压趋于稳定。该井口压力控制方法得到现场应用的验证，能够对控压欠平衡钻井井筒压力控制提供理论支撑。

基于笼状结构体原理的承压堵漏技术研究80-84

摘要：针对桥塞堵漏材料难以在裂缝内形成稳定的承压堵漏带，承压能力不足而导致堵漏失败的问题，研究了桥塞堵漏材料在裂缝内的堆积状态和封堵类型，提出了笼状结构体封堵裂缝的理论，剖析了笼状结构体的组成，建立了理想的物理模型；研制出了形成笼状结构体的关键材料——SWDJ，并以此为基础，通过实验，得到了能稳定封堵光滑壁面裂缝的堵漏材料配方和堵漏浆液配方。该配方的承压能力大于5.0 MPa，抗温能力大于150 ℃。分析结果表明：SWDJ在裂缝中主要起包络和增大摩擦的作用——多片SWDJ能将桥塞材料和充填材料缠绕包络在一起，并通过叠加，在裂缝内部形成“堤坝”；SWDJ相互叠加后的摩擦系数高达0.76，使各个“基本单元”相互之间的整体性更加稳定，能够承受更大的压力。虽然实际状态下的笼状结构体相对于理想状态下的“笼”具有不完善性，但其基本的作用机理与理论分析相符。

煤层气欠平衡水平井的井眼清洁监测方法85-88

摘要：煤层气欠平衡水平井钻井作业时，由于水平井具有水平位移大的特点，极易造成钻井液携岩不畅等问题，易导致井壁不稳定，增加了井壁坍塌及井漏的风险。为此，基于井眼清洁程度与井筒环空循环压力的变化具有相关性这一特点，把PWD测量的井底压力用于井眼清洁程度监测。采用C＋＋语言开发出一套煤层气欠平衡水平钻井井眼清洁监测系统，该系统通过实时采集数据监测井底的环空压力数据，与理论计算的环空压力数据进行对比，寻找井眼清洁程度与环空压力变化规律及组合特征，用专家系统隶属度脉冲曲线判断井眼清洁程度，从而实时诊断井眼清洁度并对井眼不清洁发出预警，实现了对煤层气欠平衡水平井井眼清洁度的实时评价。实际监测应用结果表明，在井下出现煤层垮塌或钻井液性能变化而表现出井眼重度不清洁预警情况下，需要及时改变注气量、钻井液性能等工程措施，进行钻井液循环排除岩屑在环空的滞留，以消除沉砂带来的安全风险。

天然气工业杂志集输与加工

地下储气库调峰产量与采气井数设计技术89-94

摘要：地下储气库的调峰产量和采气井数是其设计的关键指标，目前国内主要以估算的方式来确定这两个参数，未见理论与实际成熟配套的技术方法，由此带来了地下储气库实际运行工作气量无法达标、采气调峰能力不足等后果，直接影响到了地下储气库的运行效果。为此，根据已建成的中国石油大港油田地下储气库群多年实际运行效果，在研究地下储气库实际调峰运行规律的基础上，以地下储气库不同调峰强度为模式，应用微积分数学描述方法，创建了以计算地下储气库目调峰气量、高峰期和低谷期采气井数为核心的马成MC公式，描述了地下储气库工作气量、调峰气量、单井产量、采气井数之间的数学关系，解决了在工作气量控制下调峰日产气量与采气井数的设计技术问题，对地下储气库的调峰产量预测和生产井数设计具有指导意义。