凍土區(qū)天然氣水合物勘探低溫鉆井液理論與試驗(yàn)

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礦物巖石地球化學(xué)通報 ?綜　述?bulletinofmineralogy,petrologyandgeochemistry vol.23no.2,2004apr. 收稿日期:2003211206收到,2004201206改回 基金項(xiàng)目:中國科學(xué)院南海海洋所創(chuàng)新領(lǐng)域前沿項(xiàng)目(lyqy200312)資助,中央級科研院所社會公益研究專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2001d1a50041)資助 第一作者簡介:王淑紅(1977—),女,在讀博士生,海洋環(huán)境地球化學(xué)專業(yè)1e2mail:wshhsbq@scsio1ac1cn1 天然氣水合物的環(huán)境效應(yīng) 王淑紅1,宋海斌2,顏　文1 1.中國科學(xué)院南海海洋研究所和廣州地球化學(xué)研究所邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州510301; 2.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,北京100101 摘　要:天然氣

天然氣水合物是一種清潔的潛在資源,漠河凍土地區(qū)為天然氣水合物的形成提供了有力的條件。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和水合物勘探開發(fā)的技術(shù)要求,確定相應(yīng)的鉆孔結(jié)構(gòu)和鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù),合理選擇了鉆探設(shè)備。鉆進(jìn)過程中運(yùn)用低溫泥漿、泥漿冷卻技術(shù)、大直徑繩索取心鉆進(jìn)工藝,快速獲得巖心,從而減少水合物的分解,為以后該地區(qū)天然氣水合物的勘探提供了經(jīng)驗(yàn)。闡述了漠河凍土地區(qū)天然氣水合物鉆探施工中的鉆進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)。

利用重力熱管的高效導(dǎo)熱并且在不額外消耗能量的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)移的特性,無需改變井下管串結(jié)構(gòu),借助空心抽油桿將重力熱管應(yīng)用于天然氣井,可以防止天然氣水合物在氣井井筒內(nèi)產(chǎn)生。該技術(shù)將代替目前的井下節(jié)流和添加抑制劑等防止天然氣水合物的方法,使井筒天然氣水合物的防止工作變得更加簡單、方便、有效。研究結(jié)果表明,重力熱管的應(yīng)用改善了氣井井筒溫度分布,提高了井筒上部天然氣的溫度,使其高于天然氣水合物形成的最高溫度,從而有效地防止天然氣水合物的產(chǎn)生,并且重力熱管的作用效果隨著重力熱管長度的增加而變好。

天然氣水合物是由水和天然氣組成的結(jié)晶化合物。在氣井降壓生產(chǎn)的過程中,井筒中通常容易形成水合物,這些水合物一旦形成,會導(dǎo)致井底積液,對氣井的正常生產(chǎn)帶來很大的危害。因此了解井筒中水合物形成的條件,預(yù)測和預(yù)防水合物的形成就顯的尤為重要。計(jì)算了xx區(qū)塊m4井不同油管尺寸、不同日配氣量、不同井底流壓下井筒水合物形成的溫度和壓力,通過分析計(jì)算結(jié)果,歸納了影響水合物形成的因素,最后針對區(qū)塊氣井提出了井筒水合物的預(yù)防措施。

在溫度0-、3-、5-、10℃,初始壓力5mpa的條件下,采用降壓法研究了直徑分別為2、3、4mm的玻璃珠表面上冰生成天然氣水合物的過程,結(jié)果表明在同一溫度下,隨著玻璃珠表面冰量的增加反應(yīng)時間變長,轉(zhuǎn)化率下降。在玻璃珠粒徑相同時,隨著溫度的降低反應(yīng)時間變長,轉(zhuǎn)化率下降。提出了宏觀的斂核生成動力學(xué)模型,計(jì)算了天然氣水合物生成的活化能△e=84.16kj/mol。

第19卷第6期 2004年12月 地球科學(xué)進(jìn)展 advancesinearthscience vol.19　no.6 dec.，2004 文章編號：1001-8166（2004）06-0947-08 天然氣水合物分解及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展 于曉果，李家彪 （國家海洋局海底科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家海洋局第二海洋研究所，浙江　杭州　310012） 摘　要：了解大陸/大洋邊緣地區(qū)天然氣水合物形成與分解及其在海底沉積物、水體及海底化學(xué)自 氧生物群落中的一系列物理、化學(xué)及生物作用有助于我們在全球和區(qū)域尺度上探討天然氣水合物 分解對氣候變化的影響；天然氣水合物在碳循環(huán)中的作用和大陸邊緣流體活動與物質(zhì)交換機(jī)制等 問題。從水合物分解與全球變暖、貧/缺氧甲烷氧化作用、自生礦物沉淀、化學(xué)自養(yǎng)生物群落等方面 綜述了水合物的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展。天然

第33卷第5期 2006年9月 浙　江　大　學(xué)　學(xué)　報(理學(xué)版) journalofzhejianguniversity(scienceedition) http://www.***.***/sci vol.33no.5 sep.2006 收稿日期:2005-05-11. 基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(批準(zhǔn)號:49973032,40572175). 作者簡介:翁煥新(1951-),男,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事環(huán)境地球化學(xué)與生物地球化學(xué)研究. 天然氣水合物的穩(wěn)定性及其環(huán)境效應(yīng) 翁煥新1,許赟溢1,樓竹山2,蘇閩華1,孫向衛(wèi)1 (1.浙江大學(xué)環(huán)境與生物地球化學(xué)研究所,浙江杭州310027;2.浙江省核工業(yè)269大隊(duì)

針對已研制的干冰升華式天然氣水合物孔底冷凍取樣器,將孔底冷凍取樣方法與保壓取樣方法結(jié)合,設(shè)計(jì)fpcs型天然氣水合物孔底冷凍保壓取樣器,以進(jìn)一步提高取樣的保真程度。介紹了取樣器的總體結(jié)構(gòu)、工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

利用東海部分老的多道地震資料,通過新的處理技術(shù)以尋找天然氣水合物為目的的進(jìn)行再處理,使原有地震資料的分辨率和信噪比都有了很大的提高,為識別天然氣水合物特征反射波———bsr及地震地質(zhì)解釋提供了更多有用的信息,為天然氣水合物的地質(zhì)研究提供了豐富的基礎(chǔ)資料。

在產(chǎn)品測試中刑部試驗(yàn)井中氣、水比為5．9，這個估計(jì)比氣體在完全結(jié)構(gòu)上的溶解度還要大。但是，鉆井液中氣體的ips值比氣體溶解度小，這意味著所有在新的鉆孔中的氣體不能進(jìn)入鉆井液。因此當(dāng)“u—32”井被鉆進(jìn)，我們發(fā)現(xiàn)了流動的機(jī)械結(jié)構(gòu)和鉆井液由于含鹽量和海水一樣高，因此我們測量了鉆井液中鹽分濃度，進(jìn)而利用混入其中比例校正ips值推斷地下單位體積含氣量。

射線追蹤法是以建立的地下地質(zhì)模型為基礎(chǔ),研究不同的激發(fā)點(diǎn)發(fā)出的射線經(jīng)地下地質(zhì)界面反射后可以被接收到的信息,從而了解不同的觀測系統(tǒng)對于特定地質(zhì)條件地震資料采集的效果,對于海上地震采集相關(guān)參數(shù)的確定十分關(guān)鍵。在天然氣水合物地震勘探中,豐富的多波勘探信息對于查清水合物內(nèi)部速度結(jié)構(gòu)、提高地層的分辨率具有重要意義。本文在分析國外天然氣水合物海底地震儀(obs,oceanbottomseismometer)勘探的應(yīng)用成果基礎(chǔ)上,采用射線追蹤法理論計(jì)算和海上實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了針對天然氣水合物的海底地震觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì),試驗(yàn)獲得了轉(zhuǎn)換橫波記錄,取得了良好的應(yīng)用效果。

日前，吉林油田公司長嶺地區(qū)深層天然氣水平井長深平10井順利鉆完井，完鉆井深5131米，水平段長達(dá)1200米，水平位移1599．74米，打破了吉林油田深層火成巖水平井鉆井長度的紀(jì)錄。此外，該井提速效果明顯，鉆井周期僅用138天，比前期施工井縮短30余天，從而獲得吉林油田深層天然氣水平井水平段長、提速的雙突破。

眾所周知,在進(jìn)行鉆井的過程中,經(jīng)常會遇到低壓或者壓力衰竭的高滲透地層,這樣會導(dǎo)致出現(xiàn)較為嚴(yán)重的井漏現(xiàn)象,此時就需要用堵漏劑和灌注水泥進(jìn)行防止井漏.基于此,本文簡要分析了油基鉆井液堵漏劑的性能試驗(yàn)研究以及其評價機(jī)制,從國內(nèi)外研究進(jìn)展進(jìn)行描述引出鉆井液的試驗(yàn)過程以及現(xiàn)象施工的相關(guān)注意事項(xiàng),最后提出了鉆井液在發(fā)展過程中所遇到的一些問題,以期對實(shí)際工程具有一定的指導(dǎo)意義.

通過水溶液聚合,制得了降粘劑丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸共聚物(aai),研究了單體配比、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、ph等的影響。結(jié)果表明,合成降粘劑的優(yōu)化方案為:am∶amps∶ia為1∶2∶2,反應(yīng)時間4h,反應(yīng)溫度80℃,ph為6,單體濃度為20%,引發(fā)劑加量為單體總質(zhì)量的0.3%。在淡水鉆井液中加入0.3%共聚物,降粘率可達(dá)94.4%;且在220℃老化16h后,降粘率仍達(dá)53.4%。在加入fa367的聚合物鉆井液中加入0.3%共聚物,降粘率可達(dá)90.4%;在220℃老化16h后,降粘率仍達(dá)50%,同時具有較好的抗鹽性。

鉆桿受到鉆井液的沖蝕會有不同程度的損傷,若在鉆桿接頭部位出現(xiàn)沖蝕坑就可能使鉆桿失效,引發(fā)鉆井事故。鑒于此,通過試驗(yàn)分析了鉆井液流量、粘度、密度、鉆井液中固相顆粒體積分?jǐn)?shù)及固相顆粒粒徑對鉆桿接頭沖蝕量的影響規(guī)律。結(jié)果表明,鉆井液密度對鉆桿接頭的沖蝕影響基本可以忽略;鉆井液流量與粘度的增大會導(dǎo)致沖蝕量增大;固相顆粒是造成鉆桿接頭沖蝕的主要原因,固相顆粒體積分?jǐn)?shù)的增大與粒徑的減小均會導(dǎo)致沖蝕量增加。沖蝕量較大的位置在鉆桿內(nèi)外接頭結(jié)合處、公接頭與鉆桿本體焊接后端臺階處以及公接頭出口處。因此,應(yīng)在強(qiáng)度等條件允許的情況下,改進(jìn)鉆桿接頭部分的結(jié)構(gòu)與尺寸,使流動平穩(wěn)地過渡,防止因截面突變而引起渦流的產(chǎn)生或流速的加快,以盡量減少沖蝕量;在鉆井過程中,應(yīng)當(dāng)采取切實(shí)有效的措施加強(qiáng)對固相的控制。

闡述液化天然氣大型低溫儲罐建造監(jiān)理要點(diǎn)。

吳起采油廠的井的深度一般為1900-2500m(個別井的深度可達(dá)2700m),屬于低壓(壓力系數(shù)0.9-0.97),低孔隙度(大部分的孔隙度在10%以下),低滲(除個別油層外,大部分油層的滲透率在1×10-3μm2以下)油田。而且含有大段易于水化膨脹、垮塌掉塊的直羅組(約100-300m)和易于水化膨脹造漿的富縣組(約50-200m),給鉆井工程和油層保護(hù)工作帶來很大的困難。復(fù)合鉆井液完井液體系具有較低的密度(1.04-1.08g/cm3),較低的粘度(29-31s)和適中的api濾失量(≤10ml),較強(qiáng)的抑制防塌性能,有利于提高鉆井速度,減少油層污染,提高油井整體效益。

百重7井區(qū)有豐富的地下水資源,為了考察鉆井過程中鉆井液對地下水的污染程度,我們對鉆井液對地下水的污染特性進(jìn)行了研究.研究結(jié)果表明,在鉆井過程中由于進(jìn)入地下水水層中的污染物總量很小,同時由于所使用的鉆井液添加劑的可生化性較好和生物毒性小,進(jìn)入地下水水層的污染物不會對水源構(gòu)成嚴(yán)重危害.另外由于地層有一定的自我凈化能力,地下水水質(zhì)不會因鉆井而出現(xiàn)較大的變化.

本文首先對液化天然氣低溫泵的做了簡單的介紹,然后對低溫泵在液化天然氣中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,重點(diǎn)闡述了低溫泵的工藝特性,希望能對相關(guān)工作的開展起到一定的幫助。

綜述了水平井段常用的幾種鉆井液體系。較詳盡地介紹了新型聚合物、仿油基、可循環(huán)泡沫、弱凝膠、無固相等鉆井液以及儲層保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀、研究發(fā)展方向。簡介了用于煤層氣、稠油藏、裂縫性等特殊儲層方面水平井的鉆井液和儲層保護(hù)技術(shù)?？偨Y(jié)了水平井完井后清除鉆井液泥餅、恢復(fù)儲層產(chǎn)能的技術(shù)發(fā)展。最后提出了水平井鉆井液及儲層保護(hù)新的發(fā)展方向。