考虑应力干扰的水平井分簇射孔破裂压力新模型及应用研究

众多研究者往往先在原地应力系统的基础上,将原三向主应力转化到斜井或水平井筒坐标系中,再转化到射孔眼对应的坐标系中,转换关系繁琐。笔者在研究上述模型的基础上,建立了一种直接从原应力场转化到射孔孔眼的应力计算模型,并在此基础上建立了水平井分簇射孔孔眼破裂压力计算模型,同时考虑应力诱导对原应力场的影响,建立了考虑诱导应力的射孔孔眼破裂压力模型。经过模拟计算发现:(1)不考虑应力干扰时,最先破裂的是位于或者位置接近井筒前端与后端的孔眼;裂缝初始破裂方向为水平状态。(2)考虑应力干扰时,第二波开启的射孔孔眼不是同一簇上的其他射孔孔眼,而是不同簇上的射孔孔眼;优先开启的仍然是前端与后端的射孔孔眼。     

连续管钻塞水平段铁屑运移机理研究北大核心CSCD

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Standardκ-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。     

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 。     

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。     

海相砂岩底水稠油油藏水锥形态物理模拟研究

针对P油田底水稠油油藏波及规律影响因素开展研究,利用二维物理模型和三维物理模型,采用预埋电极方式,得到不同因素影响下的水脊变化规律和波及规律。实验表明,海相砂岩底水稠油油藏水平井开发时底水锥形突进,含水上升规律呈"厂"字形,且含水曲线会因隔夹层呈阶梯状上升,而波及系数与流度、驱替速度和隔夹层因素呈正相关关系;在三维物理模型的实验条件下,隔夹层能让波及系数提高18%。因此,P油田下步挖潜策略应在流度高且油藏上部存在隔夹层的区域布井挖潜,开发时采用高采油速度开发。     

水平井钻磨管柱油管组合方式研究及下入安全性分析

基于钻磨管柱下入过程易造成遇卡事故,油田采用了2种线重油管的组合方式进行钻磨作业,提高了管柱的下入能力,但未能得到2种线重油管组合方式优选的可靠依据。为得到2种线重油管的最优组合方式,采用微元法对管柱单元在各井段的受力进行分析,建立钻磨管柱的下入载荷计算模型;采用编程对油田水平井进行实例计算,计算结果与实测结果对比显示模型平均误差在8.12%左右,验证了模型的正确性;基于下入载荷计算模型,进行了钻磨管柱组合特性研究及参数敏感性分析。结果表明:采用2种线重油管的组合方式能增大钻磨管柱下入能力,当大线重油管所占整个钻磨管柱的长度为井斜角70.8°左右的井深时,组合比例最优,不同的摩擦系数μ决定不同最优组合比例。     

科技博览

3G无线网络井下应用技术3G无线网络井下应用技术集通讯、上网和视频等功能于一身,由山东新汶矿业集团及其下属的翟镇煤矿和中国移动公司泰安分公司共同研发。3G无线网络井下应用技术,可将办公自动化系统、信息自     

川西致密砂岩气藏水平井高效分段压裂技术及应用

针对川西致密砂岩气藏的地质特征,从如何建造高效复杂缝网的目标出发,建立了基于三种砂体分布特征的压裂模型。以最小阻隔层厚度划分渗流单元,基于单个渗流单元采用数值模拟手段精细优化裂缝条数及单条裂缝形态参数,形成了基于独立渗流单元的水平井精细分段压裂优化技术;在裂缝系统如何有效长期保持方面,建立支撑剂非连续铺置的评价方法,形成了便捷、低成本的脉冲纤维加砂压裂工艺,同时通过实验评价储层伤害,建立起一套防膨降水锁压裂液体系,降低了天然气从基质向裂缝的流动阻力,使人工裂缝参数与砂体展布、储层渗流能力相匹配。现场应用效果较好,对国内外难动致密砂岩气藏的有效开发具有借鉴意义。     

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。     

基于节理塑性模型的页岩地层水平井井壁稳定性分析*

为研究层理页岩地层中水平井井壁失稳机理,基于流固耦合理论,考虑地层渗透率和强度各向异性,运用节理材料模型对水平井井周塑性失稳区域分布规律进行数值分析。结果表明:钻井液流体侵入导致井周孔隙压力分布呈各向异性,页岩水平井井周破坏形态为四角形状,且随时间增加逐渐向地层内部延伸形成剪切带;在考虑井壁渗透情况下,增大钻井液密度并不能显著改善页岩井壁失稳状况,加强钻井液封堵性对维护井壁稳定具有重要作用。