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1.
随着金属矿山立井井筒凿井深度不断增加,对于井壁的设计理论的研究日趋重要。本研究从深立井井壁设计理论存在的局限性和未来发展趋势出发,提出了开发“植筋井壁”技术、发展“加固类井壁”和丰富“广义井壁”概念的意义与必要性;确立了植筋井壁设计的力学模型,并提出了植筋井壁等效剪切模量的分析方法,从而完善了“包神”设计公式对于广义井壁的适用条件。采用数值模型方法,开展了三因素四水平的正交试验,分析了植筋直径、植筋数量和植筋长度三因素对植筋井壁等效刚度的影响规律,获得了相应经验表达式,为植筋井壁的设计和应用提供了理论基础。此外还研究了植筋下倾角对植筋井壁整体等效刚度的影响,得出下倾角度越大对井壁刚度的提高越不利的结论,说明了植筋钻孔保持水平对井壁刚度的重要性。本研究数值模型试验成果为深井“植筋井壁”技术开发和进一步应用奠定了基础。 相似文献
2.
井壁失稳是碳酸盐岩储层钻完井及开发过程中十分常见的工程难题。塔里木盆地哈拉哈塘油田奥陶系碳酸盐岩油藏油井井壁失稳、出泥砂严重,井壁失稳给油井投产、生产等带来一系列问题。为了对失稳现象进行有效分析,明确失稳来源和失稳形态,发挥油井产能,基于工程表象和作业数据提出井壁失稳程度动态评价指标体系,在生产动态和探冲砂作业基础上,形成井壁失稳动态评价方法。利用井壁失稳程度的动态评价方法分析109口失稳井的井壁失稳特征,借助冲捞砂样和储层岩心分析井壁失稳形态。结果表明,哈拉哈塘油田失稳主要为非生产层组的垮塌和生产层组裂缝、孔洞中充填泥砂的产出,失稳形态主要以坍塌掉块和流体携带泥砂产出为主。钻新井时先对产层采用悬挂筛管防砂完井,封隔吐木休克组等易坍塌地层,再对老井的裸眼井进行探泥砂、冲捞砂作业,清理沉积物获得产能并进行合理参数的筛管二次完井。 相似文献
3.
深井、超深井钻探普遍采用耐温性较好的聚磺钻井液,其中磺化褐煤等磺化材料具有生物毒性、可降解性差,导致聚磺钻井液处理难度大、成本高。推荐了一套适用性强的钻井液环保性能评价标准,测试了聚磺钻井液及其主要处理剂的环保性能。以抗高温环保降滤失剂、流型调节剂代替传统磺化材料;以树枝状聚合物封堵抑制剂、纳微米封堵剂等代替磺化沥青、乳化沥青;以环保润滑剂替代原油,研发了一种新型非磺化环保低摩阻钻井液,并在塔河TK4120井进行了试验应用。结果表明,现场聚磺钻井液样本呈现中等毒性、较难生物降解、部分重金属含量超标,主要是磺化材料及原油生物降解性差和具有毒性所导致。非磺化环保低摩阻钻井液具有较强的抑制、封堵防塌及润滑性能,无毒,易生物降解。现场应用表明,该体系性能稳定,具有较强的抗温性,防塌能力强,润滑性能好,易塌地层平均井径扩大率仅为4.39%,4209 m长裸眼电测、下套管一次成功,取得了较好的应用效果。 相似文献
4.
树脂涂覆颗粒耐冲刷性是反映人工井壁防砂工艺有效性的重要指标,但目前尚没有专业设备能够对该指标进行评价。为此,研制了一种人工井壁防砂树脂涂覆颗粒耐冲刷性能评价实验装置,利用该实验装置可模拟冲刷排量、冲刷线速度、冲刷压差及冲刷时间等因素对人工井壁防砂树脂涂覆颗粒耐冲刷性的影响。利用该装置对海上某油田在用的2种树脂涂覆颗粒FQ-1和HY进行耐冲刷性能评价,实验结果与现场实际出砂现象基本一致,树脂涂覆颗粒HY耐冲刷性更强。根据实验结果,在后续人工井壁防砂中使用树脂涂覆颗粒HY,防砂效果良好。该实验装置的成功研制为人工井壁防砂树脂涂覆颗粒优选提供了一种新的评价手段,为人工井壁防砂技术在海上油田的大规模推广应用提供了技术支持。 相似文献
5.
稳定井壁封堵材料种类众多,对其进行合理分类能为材料优选和稳定井壁效果评价提供依据。目前稳定井壁封堵材料主要以材料外观、力学性能、作用机制以及作用目的等进行分类,各种分类方法之间存在不同程度的交叉,导致同类材料封堵性能评价方法不同,不同类材料的封堵试验效果对比缺乏依据。为了确立同类材料的表征方法,建立不同类材料稳定井壁封堵效果的评价方法,提出以稳定井壁过程中封堵材料分子之间是否发生化学反应为依据,将材料分为物理封堵材料和化学封堵材料两大类。同时,按照封堵带作用形式将物理封堵材料细分为机械支护、桥接封堵、变形充填、泡沫堆积和成膜封堵等5小类;按照发生化学反应类型将化学封堵材料细分为交联封堵材料、胶凝封堵材料和沉淀封堵材料等3小类。该分类方法在一定程度上解决了因材料分类交叉所带来的封堵材料评价方法缺失和试验效果依据缺乏的难题,有利于在封堵作用机理基础上建立评价方法和标准,推动封堵学学科的发展。 相似文献
6.
7.
为了使井壁应力计算值更贴合井下实际工况,本文基于广义平面应变假设和连续均匀线弹性理论,建立了各项异性岩石地层的井壁应力计算模型,并使用软件Matlab编程计算不同力学参数井壁处的应力,分析不同各向异性力学参数在何种情况下可以做各向同性假设,以便更准确的确定井壁应力,使井下工作顺利开展。 相似文献
8.
主溜井是矿山生产系统的咽喉,是矿(废)石最重要的转运、储存通道,其井壁一旦遭受破坏必然影响溜井功能的正常发挥,继而发生溜井堵塞现象。针对湖北三鑫公司主溜井坍塌变形的实况,采用C-ALS钻孔式三维激光扫描仪对主溜井进行分段多水平扫描,实现了主溜井三维整体模型的快速创建,获得了主溜井内部空间的三维形态,对主溜井沿轴向、径向剖面的边界变化开展可视化计算,获取了溜井井筒分段坍塌量、水平截面坍塌量、水平截面长轴及短轴长度等井筒变形特征。结合生产实际分析认为,溜井井壁频繁的扩大-收缩变形、断面形态异化增加井壁阻力是导致溜井堵塞的主要原因之一。 相似文献
10.
塔里木盆地顺北油气田却尔却克组钻井过程中井壁失稳事故频发,严重影响了施工进度。针对顺北油气田X井却尔却克组地层井壁失稳的机理,开展了岩石崩解实验、点载荷实验、X衍射、扫描电镜实验研究。结果显示,岩石矿物组分中黏土含量大(15%~35%),其中伊利石含量在60%左右,伊蒙混层主要在10%~30%,吸水率小(2%),崩解率大(5%),岩石属于典型的硬脆性灰质泥岩。室内实验表明,在清水和水基钻井液条件下,岩石强度表现出较强的非均质性和强度弱化(岩石单轴强度降低在10~40 MPa之间),但在油基钻井液下,岩石强度几乎无弱化影响,并且油基钻井液对微裂缝起到较好地封堵作用。此地层水基钻井液下井壁失稳机理一方面是硬脆性泥页岩中的膨胀性黏土矿物吸水膨胀,强度弱化,失去有效支撑;另一方面微裂缝在水力尖劈作用下,井壁岩石崩落垮塌失稳。油基钻井液中乳化剂、润湿剂等表面活性剂特殊结构可以对泥页岩中裂缝微裂缝进行有效封堵,减少水化和水力尖劈作用,实现井壁稳定。现场在第三侧钻井眼水基钻井液井壁严重失稳条件下,改用油基钻井液,顺利钻完计划进尺,大幅度减少井壁失稳损失。 相似文献