机械-射流破岩耦合特性研究

在现代旋转钻井破碎井底岩石中仍是以机械破岩为主，理论与实践证明，射流辅助破岩是提高钻井破岩效率的重要途径，但它们的耦合特性研究极少。文章基于渗流场与应力场的耦合理论分析，进行了机械与射流破岩耦合特性的实验研究。结果表明：射流压力和水楔作用对岩石渗流场、应力场具有重要作用，耦合作用比非耦合作用的破岩效率有较大幅度的提高。在实验条件下，砂岩的耦合作用提高破岩效率40％左右，灰岩的耦合作用提高破岩效率20％左右。     

克拉美丽气田地应力场研究

克拉美丽气田是准噶尔盆地的重点天然气勘探区带和新疆油田的重点产能建设区块。地应力场的研究将为该气田开发方案制定、开发井网部署、储层改造、井壁稳定性分析等地质与工程难题的解决提供指导和依据。选取关键井测井资料，利用钻井诱导缝推断法和井径测量法确定了地应力方向；运用美国斯坦福大学的地应力模型和图版解释法计算出地应力大小，具有较高的精度和较好的连续性，计算值与实测值符合程度高。     

基于它激振荡增大水力能量的理论研究

水力它激振荡是利用钻井环空流体作为它激源来增大井底水力能量。对水力它激的作用方式、扰动波特性、激励条件和共振腔内流体流动特性理论模型进行了较全面的理论分析。结果表明,k—ε方程的非线性模型能够很好地描述水力它激共振腔的紊流流动特性。理论模拟结果与实验结果十分吻合,它激振荡比自激振荡平均增大水力能量20%左右,瞬时能量增大1倍多。     

新型射流提高机械钻速机理及研究进展

在油气井钻井中，喷射钻井技术能够较大幅度地提高钻井速度，其实质是喷嘴射流辅助钻井破岩，提高了井底破岩效率。为此，文章在如何向井底输送能量和充分利用井下水力能量研究的基础上，进行了多种新型射流的研究与应用。文章对断续射流、自激振荡脉冲射流、自振空化射流和它激振荡脉冲射流4种形成新型射流的理论和方法，提高机械钻速机理进行了分析。现场应用结果表明，新型射流能够较大幅度地提高机械钻速，具有广泛的研究和开发应用前景。     

风南8井泡沫钻井实践与认识

为了加快准噶尔盆地乌夏断裂带风南8井的勘探进程,结合该井的地质特点,在二叠系风城组3629.0～4257.07m井段实施了泡沫钻井。泡沫钻井前对风南8井井眼力学稳定性进行了分析;对泡沫钻井井筒流场进行了模拟,优化设计注入参数。根据井筒流场模拟结果和现场施工对泡沫性能的要求,通过室内试验优选泡沫基液配方。风南8井泡沫钻进至井深4257.07m结束,进尺628.07m,机械钻速比常规方式提高4.8倍,并减少了钻头用量,提高了钻井时效,创造了国内陆地泡沫钻进的最深记录,为国内深井应用泡沫钻井技术积累了经验。     

乌夏断裂带二叠系岩石力学特性与钻头优选

准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带二叠系地层埋藏深度较大,岩性较复杂,岩石研磨性强、可钻性差。为解决在该地层机械钻速低、进尺短及钻头使用寿命短等诸多问题,根据已完钻井的钻井及测井资料,结合室内微钻头可钻性实验,对二叠系地层岩石力学特性进行了分析评价,确立了将单轴抗压强度、内聚力、内摩擦角和可钻性级值作为牙轮和PDC钻头选型的基础参数和选用标准,形成了适合于乌夏断裂带二叠系地层的钻头优选技术。     

随钻防漏堵漏技术的研究与应用进展

井漏是钻井作业中长期存在并且尚未得到有效解决的技术难题。文章介绍了目前国内外随钻防漏堵漏技术的研究与应用现状及常规处理井漏的方法,针对渗透性漏失及裂缝性漏失地层特点,首次提出了基于物理法随钻防漏堵漏技术。该技术通过特殊的井下侧向水力工具,利用旋转射流的水力能量作用在井壁上形成渗透率接近于零的滤饼,即所谓“人造井壁”。井壁不仅渗透率极低,而且具有很高的强度和稳定性,能够承受一定的压差作用。在井眼内可以有效的阻止钻井液漏入地层,从而达到随钻防漏堵漏目的。     

欠压实作用下地层异常压力定量评价方法及应用

目前以欠压实理论为基础的地层压力预测方法本质上均属于经验模型,不具备通用性,且预测精度受多方面因素制约。为此,从岩石孔隙体积与流体体积角度开展了异常地层压力的定量研究。根据多孔介质弹性力学理论,考虑温度、应力、流体成分、深度变化等因素,建立了欠压实作用下地层异常压力及压力系数的定量评价模型。该模型适用于欠压实作用为主要成因的异常地层压力评价,具有较高的精度。模拟计算结果表明：欠压实作用下地层压力增大,但由于埋深增大,压力系数可能增大、不变或减小,埋深增大对压力系数的影响不容忽视;欠压实作用既可形成异常高压也可形成异常低压;地层压力及压力系数的变化与流体和岩石的物理性质、地层深度增量及初始深度有关;流体的压缩系数、地层深度增量的影响较为显著,其他因素的影响相对较弱。研究成果突破了前人对欠压实作用与异常高压关系的认知,丰富和发展了欠压实理论。     

高职《钻井工程》理实一体化教学实践

分析了高职《钻井工程》课程及教学特点和传统教学模式的不足。主要从实训室建设、教材开发、多媒体教学资源建设、教师实践经验积累等方面介绍了理实一体化教学系统建设。以"钻进过程中发生溢流的关井操作"的教学过程为例,对理实一体化教学法的具体实践进行介绍。《钻井工程》理实一体化教学实践取得了良好效果,提高了教学质量,对其它课程的教学也具有借鉴作用。     

克拉美丽气田裂缝性气藏水平井钻井方位优化设计

裂缝性气藏水平井钻井方位设计主要从地质和工程角度出发，根据储层裂缝产状、分布和井眼稳定规律设计钻井方位，提高裂缝的钻遇率，优选井眼最稳定的方位钻进。通过裂缝预测、成像测井解释和岩心观测，对新疆油田克拉美丽气田滴西地区石炭系气藏裂缝发育特征进行了分析，并对不同钻井方位水平井井眼稳定规律进行了模拟研究，提出了水平井钻井方位，给出了一套适合克拉美丽气田石炭系裂缝性气藏水平井钻井方位优化设计方法。