一种有效的水力程序设计

在过平衡压力条件下钻进时,增大钻头比水马力能提高机械钻速,但同时泵液力端及高压循环系统易损件及油料费用也随之增加,且动力及传动装置使用周期减短,钻具损坏也频繁。因此,水力参数设计原则是增大钻头比水马力后,提高机械钻速所获得的效益必须大于或等于因水力能量的增加而导致的费用增量、文中介绍了按此原则进行水力程序设计的方法。     

井内瞬态波动压力分析

本文用混合隐式特征线法求解了井内流道中的瞬态波动压力问题,给出了弹性管和可压缩流体在井内各流道组合的压力波波动方程和定解条件。文中对运动管柱(钻柱,套管)在常规井身结构内的各流道组合进行了合理的划分,得出了各种情况下瞬态压力的数值解。本文瞬态波动压力计算结果比过去通用的稳态波动压力计算值更符合井内实际,因此用本文的方法能更准确地计算井内波动压力及确定合理起下钻速度。     

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欠平衡钻井是开发低压低渗透储层和枯竭油气藏非常有效的钻井技术。它不但可将地层损害减小到最低程度，而且在钻井过程中有机会对储层进行评价和描述，在钻遇复杂地层中可防止漏失和地层压差卡钻，并能大幅度提高钻速。欠平衡钻井循环系统是一个多相流体流动的非稳定压力系统，它受注入流体气液比，储层流体二次充入，地面回压等因素控制。为此，分析了这个多相流循环系统设计中应考虑的一些主要问题。并通过井底压力模拟计算表明：循环系统在静压控制区工作时，气相注入速率的微小变化，将引起井底压力突变，该区为循环系统不稳定区，欠平衡钻井操作应避免在该区工作而引起井眼失稳和过平衡压力。循环系统在摩阻控制区工作时，对气相注入速率和地层流体进入系统，井底压力变化平缓，因此该区为循环系统稳定区，欠平衡钻井作业在该区能保证设计负压差值。但随着气相注入速率的增加，井底压力增加，此时应控制氮气注入速率，节约钻井成本。     

最优化钻井中机械破岩参数的优选

本文以油田试验资料为依据,从应用和理论两方面介绍了优化钻井中机械破岩参数的确定和优选。     

偏心环空中稳态波动压力的理论研究

本文从理论上分析了偏心环空中管柱上下运行时引起的波压力，导出了偏心环空中幕律流体的稳态波动压力的计算公式，从而为波动压力的计算提供了可靠的理论依据和计算手段，为大斜度和水平井井身结构设计及井内压力控制提供了重要依据。为方便现场使用，给出了有关的系数的计算图板。     

气体钻大斜度水平井最小注气量计算方法研究

针对气体钻井如何确定合理的钻井流体力学参数的难点。以前沿用的气体钻井参数计算方法，因其依据的假设条件带有局限性，其设计气量都比实际情况偏小。为此，通过钻铤与钻杆交界面、套管与裸眼交界面进行分析和判断，以空气钻井流体力学参数设计为依据。从力学分析入手，根据空气动力学翼型的气动特性，引入薄翼理论，对岩屑颗粒进行受力分析，探讨了气体钻大斜度水平井有效携带岩屑的最小排量问题。在此基础上，提出了计算气体钻大斜度水平井流体力学参数的方法和公式，并且利用数值模拟软件对井内环空压力分布规律、环空携屑能量分布规律进行了分析，确定了水平井携岩的最小气量。计算结果与油气田实际应用情况符合性较好。     

拟瞬态井内波动压力预测模型

本文基于对井内瞬态波动压力预测模式中的影响因素的敏感性分析，及近几年对井内波动压力理论和全尺寸井实测研究，提出了一个新的预测井内波动压力的“瞬态化的稳态”预测模型。该模型考虑了井内流体的压缩性、流道弹性、运动管柱底端空井眼长度和运动管柱纵向应变及惯性力影响。     

空气钻井防止井下燃爆体积流量计算方法

针对空气钻井中较难确定最小注气量的难题,注入的空气既要能有效地携带岩屑,又要能防止井下燃爆。基于修正的Angel模型,根据井底和井口岩屑粒径的变化,考虑岩屑多次碰撞、重复破碎造成的能量损耗,应用最小动能法建立了携带岩屑的最小注气量方程;根据天然气进入井内的速度和甲烷在井下的燃爆极限,通过控制甲烷的体积浓度,得出了防止井下燃爆的注气量的计算方法。     

三区复合凝析气藏试井模型井底压力动态分析

针对传统凝析气藏油气分布模型存在的问题，建立一种新的三区复合凝析气藏试井模型，并推导出外边界为无穷大、封闭和定压3种情况下井底压力的表达式，绘出了相应的典型样板曲线，并对三区复合凝析气藏的井底压力动态变化及影响因素进行分析和讨论。该方法采用的新模型更符合凝析气藏的开采过程中的真实情形，对该类气藏的开采分析研究具有现实的指导意义。     

空气钻井地层出水限定值的探讨

采用空气钻井时，经常会遇到地层出水的情况，大多认为在出水量达到5m^3／h就应该转化成雾化钻井或其它方式钻井，更有甚者认为出水量大于2m^3／h时就应该转化。事实上不同的地层岩石特性不同，对于地层出水的限制也应该不同，所以应根据裸眼井段的地层岩性、井壁稳定性、裸眼井段是否有漏失层等条件而定。