考虑有效膜压力的坍塌压力计算模型

川渝气区风险探井欠平衡井段的井眼扩径率普遍较高,井眼扩径率介于20%~30%,最高可达140%,增加了风险探井的钻探风险,而且欠平衡钻井井壁稳定的问题也尚未得到有效解决。为此,针对欠平衡井段井壁失稳机理开展了研究,提出了计算欠平衡钻井井壁坍塌压力的方法:通过引入有效膜压力系数,结合达西定律、地层流体状态方程、连续性方程,求解出井周压力分布解析解;依据叠加原理得到了井周应力分布模型,并采用Mohr-Coulomb准则推导出维持井壁稳定的最低钻井液密度计算模型;研究了欠平衡、过平衡、欠平衡转过平衡3种典型工况下的井周压力演化规律,并总结了欠平衡钻井井壁失稳的规律。结论认为:该模型反映了泥饼对井壁稳定的影响,由其计算得到的坍塌压力比常规模型计算所得的结果要高,说明有效膜压力系数对井壁坍塌的影响显著,而岩石强度(内聚力、内摩擦角)、地应力、岩石孔隙度等参数对井壁坍塌的影响则相对较小,采用该模型计算的结果更加符合现场实际。     

基于瞬态热流固耦合的钻井井壁稳定性分析

钻井过程中,钻井液循环对井壁和地层岩石产生热交换作用,同时钻井液滤失对地层产生渗流作用,两者都会引起井周应力场的改变,影响钻井液密度参数设计,严重时会导致井壁坍塌等复杂情况。文中根据线性热弹性多孔介质理论计算了温度变化对井壁和井周地层产生的井周热应力,依据达西渗流模型和渗流控制方程计算了瞬态条件下的地层孔隙压力和井周渗流应力,依据线性叠加原理求得了瞬态热流固耦合模型的井周应力,并利用摩尔-库伦准则和抗拉强度准则分析了温度与渗流对井壁稳定性的影响。结果表明：钻井液循环对地层降温会降低地层坍塌压力和破裂压力,在井壁钻井液柱压力恒定的情况下,井周坍塌失稳区域减小,破裂失稳区域增大;钻井液向地层滤失渗流会增大地层坍塌压力和破裂压力,在井壁钻井液柱压力恒定的情况下,井周坍塌失稳区域增大,破裂失稳区域减小。计算结果对钻井过程中确定合理的钻井液密度和类型以维持井壁稳定具有指导意义。     

温度对超深裂缝性地层井壁稳定性的影响

温度效应对钻井井壁围岩稳定性的影响不可忽略,特别是超深（>6000 m）裂缝性地层。传统考虑温度效应的坍塌压力预测模型主要适用于连续性地层,温度对裂缝性地层坍塌压力影响的文献研究较少。针对上述问题,首先通过杜哈梅原理确定温度变化产生的诱导应力场,然后利用坐标转换,考虑裂缝渗流场和温度场耦合,获得裂缝面上应力分布特征,最后,将裂缝面应力场代入岩石破坏准则,建立了考虑温度效应的裂缝性地层井壁失稳预测力学模型,研究了温度和裂缝特征对井壁稳定性的影响。研究表明,相同应力和裂缝产状条件下,钻井液循环引起的井壁温度降低增大了井壁垮塌的程度,这与传统模型认为循环引起的温度降低有助于井壁稳定的结论相反;井筒液柱压力一定的条件下,井壁稳定性随裂缝产状发生变化,存在裂缝产状敏感区。对于超深裂缝性地层,随着钻井液循环导致井壁围岩温度降低,增大了井壁失稳风险和程度,在防止井壁失稳的坍塌压力当量密度设计方面应考虑温度和裂缝特征的影响。     

温度对超深裂缝性地层井壁稳定性的影响

温度效应对钻井井壁围岩稳定性的影响不可忽略,特别是超深（>6000 m）裂缝性地层。传统考虑温度效应的坍塌压力预测模型主要适用于连续性地层,温度对裂缝性地层坍塌压力影响的文献研究较少。针对上述问题,首先通过杜哈梅原理确定温度变化产生的诱导应力场,然后利用坐标转换,考虑裂缝渗流场和温度场耦合,获得裂缝面上应力分布特征,最后,将裂缝面应力场代入岩石破坏准则,建立了考虑温度效应的裂缝性地层井壁失稳预测力学模型,研究了温度和裂缝特征对井壁稳定性的影响。研究表明,相同应力和裂缝产状条件下,钻井液循环引起的井壁温度降低增大了井壁垮塌的程度,这与传统模型认为循环引起的温度降低有助于井壁稳定的结论相反;井筒液柱压力一定的条件下,井壁稳定性随裂缝产状发生变化,存在裂缝产状敏感区。对于超深裂缝性地层,随着钻井液循环导致井壁围岩温度降低,增大了井壁失稳风险和程度,在防止井壁失稳的坍塌压力当量密度设计方面应考虑温度和裂缝特征的影响。      

井壁稳定性研究及其在Kolzhan油田的应用

通过对井壁失稳现象、机理及钻开井眼前后井壁应力状态的分析和计算,建立了一套分析地层坍塌压力及地层相关物理力学特征参数的数学模型,并编制了相应的计算软件,以利用测井资料进行坍塌压力的计算,进而对井壁稳定性进行研究.用该研究结果解释了哈萨克斯坦Kolzhan油田普遍存在的井壁失稳的原因,并推荐出了合理的钻井液密度窗口,地层坍塌压力和安全钻井液密度窗口的计算结果与现场实际吻合,为Kolzhan油田钻井过程中的井壁稳定提供了技术参数.     

各向异性地层定向井井壁坍塌压力计算方法

层理性地层的力学性质和强度特征具有各向异性,受层理弱面的影响,钻井过程中容易发生井壁失稳的问题。各向异性地层中的井壁坍塌压力分析方法与普通完整性地层不同,强度准则应选用弱面破坏准则,并且层理面的存在也对井眼周围应力分布产生影响。对于各向异性地层中定向井钻进时井壁稳定的分析,需采用有限元等方法进行数值求解。某油田层理性泥页岩地层中不同井斜角和方位角条件下井壁坍塌压力的计算结果表明：定向井钻井中存在最佳钻入角,解决这类地层的井壁失稳问题主要应从控制井斜角和钻井方位入手,避免在井壁坍塌压力较高的井斜和方位范围内钻进定向井。     

欠平衡钻井坍塌压力计算模型

欠平衡钻井过程中井壁稳定是保证欠平衡钻井成功的关键。在欠平衡钻井过程中，地层流体不断流入井内，促使井筒周围的应力将伴随地层流体的流入而重新分布，进而影响井壁的稳定性。根据原地应力产生的应力与地层流体向井眼径向流动产生的拖拽力叠加而求得了欠平衡钻井井周应力的解析解，考虑欠平衡钻井过程中地层流体对岩石拖拽作用后地层坍塌压力更大即井壁更易失稳，运用Mohr-Coulomb强度准则建立了欠平衡钻井坍塌压力的计算模型。将所建立的计算模型应用于塔中722井的井壁稳定性分析，结果表明：理论分析结果与工程实测数据对比，计算结果较为准确。     

破碎性地层坍塌压力计算模型

破碎性地层裂缝、微裂缝及层理十分发育,地层各向异性明显,地层坍塌压力高,安全钻井液密度窗口窄,在低井筒液柱压力下井壁易垮塌,在高井筒液柱压力下又容易发生井漏。不同于均质各向同性地层,这类地层的井壁围岩力学稳定性主要取决于这些单元体结构面的强度(抗滑能力)。当单元体所受应力超过了其结构面抗滑能力时,井壁围岩即出现滑动失稳。由均质各向同性地层井壁力学稳定性分析理论出发,引入地层岩石破碎程度指数Bd来定量的描述地层岩石破碎程度对井壁围岩等效应力状态的影响,并根据Mohr-Coulomb准则建立了破碎性地层坍塌压力计算式,Bd值越大,井壁坍塌压力越大,井壁越易失稳,实例计算表明所建立的模型计算结果与工程实际吻合较好。     

埕海油田2区沙河街组地层井壁失稳原因及对策

埕海油田2区沙1段地层在钻井过程中,井壁失稳,垮塌严重。通过分析沙1段地层岩性、矿物组分、理化性能、三个压力剖面、钻井液的抑制性与封堵性对该段地层力学性能与坍塌压力的影响,认为造成该地层发生井壁失稳的主要原因是,钻井液密度低于地层坍塌压力当量钻井液密度（考虑实际井身剖面、地应力与岩石力学性能等因素计算）、钻井液封堵性与泥饼质量差。提出了以下技术措施:先根据地层特性选择钻井液体系,再根据所钻井实际井身剖面、地应力、岩石力学性能确定的地层坍塌压力系数确定钻井液密度,最后通过对钻井液进行维护处理增强钻井液的抑制性和封堵性。在张海21-21L井直径155.6 mm井眼侧钻过程中的应用表明,该技术措施较好地解决了沙1段地层的井壁失稳难题,顺利钻穿易坍塌的沙1段,仅用时7 d就钻至完钻井深（4 070 m）,且测井、下筛管和完井等作业均顺利完成。      

力化耦合作用下的层理性页岩气水平井井壁失稳研究

针对现有页岩气水平井井壁稳定力化耦合分析大都仅考虑水化作用对岩石强度的影响,鲜有考虑水化应力应变影响的情况,以弹性力学和岩石力学等理论为基础,同时考虑水化作用对岩石力学参数的弱化效应和附加水化应力,建立了力化耦合作用下层理性页岩气水平井井壁坍塌压力预测模型,研究了层理性页岩气水平井井壁失稳机理,分析了影响井壁稳定的因素及影响规律。研究结果表明:存在层理面时,会使坍塌压力大幅升高;沿层理面方位钻进,井壁稳定性最好;当水化时间一定时,坍塌压力随距井壁径向距离增加而降低,水化时间越长,近井壁处易坍塌区域越大;考虑水化应力影响后坍塌压力会大幅升高,在设计钻井液密度时,不能忽略水化应力的影响。研究成果丰富了页岩气水平井井壁失稳理论,对层理性页岩气水平井钻井设计具有指导作用。      

胺甲基化聚丙烯酰胺阳离子度的测定

本文讨论了用胶体滴定法测定胺甲基化聚丙烯酰胺(APAM)阳离子度的原理和方法,提出了计算阳离子度的新公式,确定了测定条件和方法的测定准确度(≤1％)。     

快速测定精制后润滑油中和值方法的探讨

介绍一种精制后润滑油中和值快速测定方法,通过对ＧＢ／Ｔ４９４５－８５《石油产品和润滑剂中和值测定法（颜色指标剂法）》计算公式的变型推导。转化为精制后润滑油中和值快速测定法的计算公式。通过实验条件的摸索及数据对比,结果表明该方法操作简便、快速、准确,特别适用于生产现场、生产车间及化验室对中间产品的控制分析。     

USE OF THERMOGRAVIMETRY FOR CLASSIFICATION OF CHEMICAL NATURE OF DEPOSITS OF PETROLEUM INDUSTRY

Based on the recognition of three main classes of materials in deposits found in petroleum production operations, i.e., paraffins, asphaltenes and inorganics, it is proposed that the classification of these deposits may be performed by thermogravimetry. The analysis of organic deposits consists of the vaporization of paraffinic material until 700°C under inert atmosphere, and further burning of the residue yielded. Materials may also be classified as inorganics if there are large amounts of residue after burning. This approached has allowed ready classification of deposits from several origins.     

地下水封石洞油库规模经济性研究

介绍了地下水封石洞油库储存原油应具备的条件和储油原理;对不同规模地下水封石洞油库进行了投资估算和运营费用分析.结果表明:与地面钢罐油库相比,其在安全、环保、造价、生产成本等方面具有明显的优势;根据测算分析,一定规模的地下水封石洞油库比同规模的地面钢罐油库经济.     

地堑两侧块体分离方向的确定

本文提出利用地堑构造的几何学资料,确定地堑形成时两侧块体分离方向的简易方法,并应用此方法确定辽东湾盆地的地堑分离方向为N6°W,这与辽东湾盆地北延的伊兰-伊舒地堑根据野外调查和应用微构造应力张量反演方法得出的地堑两侧块体分高方向N5°W的一致佐互为印证。      

两种灰岩的生气特征比较研究

依据较纯灰岩和泥灰岩的加水热模拟实验结果,探讨了二者的生气特征。认为二者生气特征存在差异主要与有机质类型和岩石矿物成分有关。泥灰岩比纯灰岩所产气体中含有更多的甲烷、乙烷、异丁烷和异戊烷。在中、低温度段,泥灰岩所产气体的C1/ΣC+1、C2/C3值和所产氢气、氮气的量高于纯灰岩。氢气主要形成于较高和较低温度段,氮气主要形成于中、低温度段。二氧化碳含量与碳酸盐含量有关。在中、低温度段,纯灰岩的总气体、总烃气产率高于泥灰岩,当温度更高时,烃气产率大小则相反。     

化学需氧量测定结果影响因素分析

化学需氧量是一个条件性的指标,分析中要严格按国家标准方法的要求做好实验条件的控制,按步骤进行,同时要考虑到对影响测定结果的因素控制和对水质样品性质进行分析,使测定结果能够反映水质样品的实际,为环保管理和装置运行提供可靠的数据.     

用发光菌评价油田采油污水综合毒性

本文通过发光菌发光强度与发光时间，发光菌发光强度与pH值的两个影响关系实验。确定了发光菌稳定发光时间和pH值范围，通过8种单因子生物毒性实验，确定了金属离子，非金属离子对发光菌的半致死浓度，在此基础上，评价了某油田不达标采油污水的综合毒性以及有机化合物对生物的致毒机理。     

不同类型砂体储层参数测井解释模型优化

大庆油田萨中开发区已进入特高含水开发阶段,地下储层参数和测井曲线的响应均发生变化,非均质性进一步增强.精细地质研究已经精细到储层的每个沉积单元,而目前的储层参数解释模型只是按储层薄厚建立,不同的沉积特征储层用相同的模型解释储层参数,不能满足油田深入挖潜精细研究的需要.为此,根据研究区域不同沉积环境下储层发育的特点,研究建立了优化的储层参数测井解释模型:基于密闭取心井资料、测井资料及精细地质研究成果等,采用多元回归分析等方法,分不同油层组和不同类型砂体建立岩电对应关系,实现储层参数测井解释模型的优化.一是建立了葡二组Ⅰ类表外储层参数测井解释优化模型,为表外储层的油藏描述和开发创造条件;二是建立了三角洲内前缘相萨二组河道砂体和葡二组非河道砂体储层参数解释优化模型,为不同类型砂体储层的油藏描述创造了条件,提高了测井解释参数计算精度.     

香菇精的合成方法改进

研究了香菇精的合成方法,以二溴甲烷代替二碘甲烷降低了生产成本,减少了操作步骤,反应时间缩短至12h,收率由35%提高到38%。产物经IR、1HNMR、MS分析,证实该化合物为香菇精。