气体钻井安全技术在平落坝构造的应用

川西北地区裂缝孔洞发育、分布规律性差,钻井过程中井漏和地层出水频发,岩石可钻性差,钻井周期长,钻井过程风险程度高,严重制约了勘探开发步伐.如何提高钻井速度,采用先进可靠的钻井安全技术,一直是该地区钻井工作的一个难题.在平落坝构造平落003-3井、平落006-5井、平落012-2井的钻井过程中,选择了适当的井段进行气体钻井安全技术试验研究,实践表明,气体钻井安全技术能大幅提高钻井速度,减少井漏和断钻具以及井下燃爆引起的卡钻等井下复杂事故.气体钻井安全技术在平落坝构造得到成功应用,成为加快川西北气田开发的重要安全技术.     

小井眼双阶梯水平井摩阻分析及降摩阻技术

阶梯水平井作为一种特殊水平井,是开采低渗透、薄油藏的有效途径,然而,针对小井眼双阶梯水平井,由于钻具重量有限,定向滑动钻进过程中,钻压的施加极为困难,直接关系到钻井安全。分析了小井眼双阶梯水平井摩阻产生的原因,形成了以改善接触正压力和摩擦系数为主的小井眼双阶梯水平井降摩阻配套技术,并进行了现场应用。结果表明,通过简化井身结构,增加下部钻具的柔性,改善钻具与井眼之间的间隙,优化井眼轨道类型、靶前位移及造斜率,采用强抑制低摩阻低伤害暂堵钻井液体系等配套技术措施,可降低钻井过程中的摩阻,在确保安全钻井情况下,能有效地提高机械钻速,成功实现地质钻探目的,平均砂岩钻遇率为70.4%,为小井眼双阶梯水平井提供借鉴作用。     

新疆油田钻井井喷风险分级及井控管理

为了减少新疆油田钻井溢流井喷事件,杜绝井喷失控事故,在统计新疆油田影响钻井井喷风险的地质环境因素的基础上,利用模糊数学理论建立了油田基于地质环境因素的钻井井喷风险分级模型,对各个区块的钻井井喷风险程度进行了分级,结果表明南缘山前构造勘探开发区块及克拉美丽气田的钻井井控风险值最高。建议对新疆油田钻井井控进行分级管理,针对不同的钻井井喷风险等级,制定了针对性的井控对策,建议在井控设计时考虑钻井井喷风险分级设计。     

钻井安全装置的现状及其发展方向探讨

本文对石油钻井安全装置的现状进行了详细的分析,并针对钻井安全的技术难题提出了一种智能化钻井安全控制装置,该装置可以预防和控制钻井工程中上碰、下砸、溜钻、顿钻、单吊环起钻等事故的发生,对钻井安全装置的开发和研究具有重要的指导作用。     

海洋石油钻井井控风险探讨与对策

海上钻井平台作业环境复杂、设备密集、危险因素多,一旦发生事故,后果将非常严重。本文主要研究了海洋石油钻井井控风险的问题,探讨了风险的类型、产生原因和应对措施。通过对钻井工程中的井控风险源进行分析,提出了相应的风险控制对策。同时介绍了井控安全技术的发展趋势,展望了未来研究方向。     

基于贝叶斯—LOPA方法的深水钻井安全屏障可靠性分析

据统计,钻井过程是海上井喷事故的高发阶段,为保障钻井安全进行,安装了节流管线、防喷器等安全屏障减缓系统风险,安全屏障的可靠性直接影响钻井安全。利用贝叶斯—LOPA方法建立深水钻井安全屏障可靠性分析模型,以储层-溢流-井涌-井喷为事件链,运用三级井控理论建立独立保护层,每一保护层运用贝叶斯网络方法计算失效概率。在GeNIe软件中完成模型建立,并且完成后验概率计算、敏感性分析、影响力分析。通过分析计算结果给出风险控制关键事件和风险减缓措施,为钻井现场安全工作提出指导意见,确保深水钻井安全有序进行。     

HSE监理公司独立行使监督职能效果好

新疆石油管理局钻井公司是一个集石油天然气钻井勘探开发和钻井工艺专业技术服务为一体的综合性公司 ,生产特点是钻井战线长、流动性大 ,目前在新疆三大盆地和７个国外市场有钻井作业面。一、监督制度的形成新疆石油管理局虽然在安全生产上做了大量工作 ,投入了不少人力 ,但事故仍然没有得到有效地遏制 ,每年在钻井生产中发生各类事故５０多起 ,１９９７年年底还发生了一起死亡事故。通过深入分析 ,他们感到原来的安全管理方式只靠内部管理是不行的 ,必须要有外部监督 ,才能保证安全生产。于是在１９９７年的冬季施工中 ,公司开始向钻井队派…     

多分支水平对接井瓦斯产量预测与参数优化

为增强多分支水平对接井对煤层瓦斯(甲烷)治理效果,提高瓦斯抽采率,采用流体力学、渗流力学相关理论构建多分支水平对接井产量预测模型。以沙曲矿工程地质条件为背景,验证模型的有效性,研究多分支水平井井筒单位长度瓦斯流入量分布情况,分析钻井的形态结构对其产量的影响。结果表明:多分支水平井主井瓦斯流入量呈U型分布,交汇点处瓦斯流入量呈下凹趋势,分支井瓦斯流入量随距交汇点的距离增加而增加;在相同进尺和夹角的情况下,非对称结构钻井比对称结构钻井产量高,增加分支井筒数目,钻井产量减小;钻井产量随着主井和分支井的夹角增大而增高,但增幅不断下降。     

油气田勘探开发作业过程危险、危害因素识别

1前言 危险、危害因素辨识是石油企业建立健康安全环境管理体系和职业安全健康管理体系时做好初始风险评价的首要工作.同时,在管理体系持续有效运行过程中,不断完善危险、危害因素的识别,满足标准持续改进的要求,是控制风险、预防事故的重要手段之一.本文所讨论的主要是钻井、录井、定向井、测井、固井、地震勘探、井下试油等石油行业勘探开发作业过程的危险、危害辨识.     

高压高产严重漏失复杂井的井控管理

土库曼斯坦阿姆河右岸气田Gir-21井是合同区在基尔桑构造上布署的第一口详探井,该井四开在钻进至井深3475.59m的卡洛夫-牛津产层后发生恶性漏失,在堵漏及压井过程中,又因产层裂缝发育、"喷漏同存"的情况,出现了多次进行控压循环压井,前后经过了19次大大小小的堵漏和压井作业。由于事前分析论证全面,技术措施正确,现场准备充分,操作及时可靠,后勤保障有力,作业中的井控风险都被一一控制。该井复杂的成功处理,进一步完善了阿姆河右岸探区内的安全钻井技术,是阿姆河公司在勘区超高压钻井技术领域取得的一项突破,为今后处理恶性井漏实现安全钻井积累了宝贵的经验。     

An advanced Driller's Method simulator for deepwater well control

Deepwater hydrocarbon reserves play an important role in the global energy industry. The safety issue which is associated with deepwater well control is one of the most crucial aspects during the well design and construction in a drilling scenario. Limited by the narrow drilling window and the long but small choke line, accurate prediction of the wellbore pressure is required to ensure a successful well control operation in deepwater. This paper focuses on the deepwater Driller's Method, developing an advanced simulator to predict the standpipe and choke pressures in deepwater horizontal well killing on the basis of “dynamic” bottom hole pressure. In order to improve the precision of the simulator, circulation temperature, gas expansion and choke line friction loss have been considered in the model. According to the data of a planned horizontal well X-2, the simulation and analysis of the behaviors of the standpipe and choke pressures during the deepwater Driller's Method well killing operation were performed with the proposed simulator. For further understanding the characteristics of the deepwater Driller's Method, it investigated the influence of some engineering parameters on the surface pressures, including seawater depth, horizontal section length, gas kick volume and killing rate. The results demonstrate that the standpipe pressure increases with seawater depth and killing rate; the peak choke pressure increases with seawater depth and gas kick volume; and the horizontal section length has a little impact on the standpipe and choke pressures. In addition, the application of the well killing case in BY-3 well, which is located in the South China Sea, has proved the validity of the simulator.     

动静组合加载作用下块系岩体动力响应分析

深部复杂地质条件下,煤岩破碎更趋呈块系岩体,在动载作用下易于产生超低摩擦效应并失稳诱发煤岩动力灾害。采用FLAC-3D软件模拟块系岩体在垂直冲击载荷和水平静力共同作用下的动力响应,深入分析块系岩体超低摩擦效应发生机理,得到垂直冲击载荷和水平静力共同作用对工作块体位移和应力的影响规律,确定了块系岩体产生残余位移和超低摩擦效应的水平静力特征值条件。研究结果表明:仅垂直冲击载荷作用时,冲击载荷作用强度对残余位移影响并不明显;垂直冲击载荷和水平静力共同作用下,水平静力与残余位移曲线呈半抛物线关系;不同垂直冲击载荷作用下,产生残余位移的突变点不同,且当施加的水平静力处于不同特征值区间时,工作块体运动状态随之不同。     

连续管钻塞水平段铁屑运移机理研究

针对水平井段连续管钻磨桥塞时铁屑运移规律尚认识不清,沉积的铁屑堆积在井下工具周围而导致卡钻的问题,在欧拉坐标系下考虑相间滑移速度以及铁屑流参数,建立了三维井眼环空铁屑运移模型,采用Standard κ－ε湍流模型及SIMPLEC算法进行数值计算,研究了环空偏心度、钻塞液排量、铁屑直径、钻塞液粘度和铁屑体积分数对水平段铁屑运移的影响,得到了环空铁屑体积分数和固定铁屑床高度的分布规律。研究表明:增大钻塞液排量、减小铁屑直径、减小环空偏心度、增大钻塞液粘度和减小铁屑体积分数,可提高连续管钻塞水平段铁屑运移效率。水平段铁屑运移机理研究可为连续管钻磨桥塞卡钻问题的解决提供技术支持。     

市域快线高架段运行噪声特性测试与分析

通过实测成都轨道交通18号线高架段运行噪声,分析了其噪声源强及水平传播特性.根据《环境影响评价技术导则城市轨道交通》(HJ 453—2018)中的预测模式对各受声点A声级进行预测,将预测结果与实测结果进行对比分析,结果表明预测效果较好,可用于新建市域快线高架段噪声预测.     

大直径泥水盾构始发段掘进对近接既有地铁桥梁的影响分析

为了在大直径盾构泥水始发段保障邻近既有地铁桥梁结构的安全性和正常营运,依托京张高铁清华园隧道3#～2#盾构区间始发段施工工程,采用有限元方法建立三维精细化数值模型,分析始发段大直径盾构掘进引起邻近桥梁结构的变形规律,并给出有针对性的防护措施.研究结果表明:在大直径盾构始发施工时,在不采取防护措施的情况下,盾构工程对邻近...     

不同运行规则下区间列车运行安全性及效率研究

列车区间运行安全是列车运行安全中极为重要的部分,而列车在区间运行的安全性及效率与运行规则密切相关。将闭塞分区及与其配套的通过色灯信号机结合在一起,建立区间模型,给出列车在区间运行的安全性要求,定义列车在区间连续追踪运行的安全度,介绍列车在区间运行的全部3种运行规则及相应的区间阻塞状态。在此基础上,定量计算3种规则的安全度。基于安全性和效率,对列车运行规则进行深入研究,结果表明,3种规则效率相当,规则1安全性最优。     

大跨度公路隧道洞口段爆破对高边坡安全影响研究

为研究大断面公路隧道洞口段爆破开挖对边坡稳定性的影响,以某公路隧道洞口段工程为研究背景,基于Abaqus有限元软件,建立隧道—边坡三维数值计算模型,研究隧道洞口段爆破开挖对两侧高边坡安全性的影响,并分析砂浆锚杆对边坡的加固效果。结果表明:隧道洞口段爆破开挖施工时边坡坡脚处围岩振速最大,爆破对边坡水平振速影响较竖向振速及轴向振速更为显著,爆破时应控制坡脚及坡肩的水平振速;边坡坡面最大振速出现在洞口边坡坡面与仰坡坡面交线位置,边坡坡面与仰坡坡面交线上顶点为坡肩振速最危险的特征点,下端点为坡面振速最危险的特征点;增加锚杆长度对边坡水平位移的控制效果较竖向位移更为显著,锚杆长度宜取14 m。研究结果可为类似工程提供理论借鉴。     

受限空间近壁烟羽流准稳态温度场的实验研究

本文研究了受限空间近壁烟羽流的准稳态温度场。实验结果表明水平横截面上的温度分布近似于高斯分布,最高温度与到火源的距离之间的关系近似于非受限烟羽流中二者之间的关系,但两个系数不同。本实验得到c=7.3,n=-1.62。实验中还发现,当烟羽流的葛拉晓夫数Gr<2×10~(-7)时,烟羽流处于不稳定状态,同时给出了处于不稳定状态时的温度分布。     

页岩气体积压裂过程中套管失效机理研究

为了研究体积压裂过程中套管失效问题,基于页岩气水平井X-1h钻完井资料,提出了微地震数据反演方法,并结 合岩石断裂力学和岩石损伤力学,建立了X-1h体积压裂地层-多簇射孔-套管有限元模型。有限元结果表明:体积压裂范 围内的地应力场发生明显变化,甚至出现“张应力”区和“零应力”区的应力反转现象,该特征将不同程度地使套管在 地层中出现“悬空”状态,导致套管沿其径向产生一定程度的挠度变形,沿轴向套管呈现“S”型变形。适当增加压裂 段与段之间的间距,缩短多簇射孔压裂段的有效长度,可以有效地降低或控制水平段套管的“S”型变形量。该研究方 法和研究成果为体积压裂技术的套管变形失效控制以及页岩气安全生产提供了理论依据。     

水平井油基钻井液气侵溶解气膨胀运移规律研究

天然气进入井筒并溶解于油基钻井液会对钻井安全产生潜在威胁,溶解气随钻井液运移到井口附近突然发生析出 并膨胀,使气侵早期监测及预警的难度显著增加。为了降低井喷发生概率和钻井作业风险,针对水平井油基钻井液溶解 气运移规律进行了研究。采用气液两相流模型,模拟了不同初始气侵速率情况下甲烷溶解气和游离气随钻井液在水平段 和垂直段的运移过程,得到环空中钻井液的流速变化、甲烷析出过程、井筒环空气液两相流流型变化、泥浆池增量随时 间变化和截面含气率沿程分布等规律。模拟结果表明,油基钻井液发生气侵时的初始进气率存在临界值;在小气侵速率 情况下,侵入环空的甲烷将以溶解气的形式运移到井口,在井口分离释放,对钻井安全构成的威胁较小;而当气侵量超 过临界值时,在环空上部发生气体分离,分离点迅速下移,如不及时控制,在极短时间内便可演化为井喷,危险性极大 。