南海西部陵水区块超深水井喷射下导管技术

南海西部陵水区块平均水深1 710.00 m,区域海况恶劣,为了提高导管下入作业效率,保证水下井口的稳定性,采用喷射钻井技术下导管。对陵水区块海底浅层土壤进行取样分析,得到了导管承载力曲线;对导管载荷进行分析,确定了区域导管安全入泥深度;在综合分析喷射钻井技术与钻具组合特点的基础上,对钻头伸出量、钻头直径、钻压和水力参数进行了优选,确定了导管入泥深度。陵水区块5口井应用了喷射下导管技术,结果表明,井口稳定性均较好,导管下入过程顺利,没有出现导管下沉或倾斜的问题。陵水区块超深水井喷射下导管技术的成功应用,为以后类似超深水井的钻井作业提供了技术参考。      

注水井井筒完整性设计方法

注水井服役工况复杂,管柱腐蚀、疲劳断裂、密封失效等情况时有发生,给井筒完整性管理带来巨大挑战。现行的井筒完整性标准并未对生产井与注水井严格区分,注水井的井筒屏障划分方法尚有诸多缺陷。参考挪威NORSOK D-010标准,结合注水开发现状分析了注水井井筒工作状态的特殊性,探讨了井筒屏障失效原因,明确了应重点关注的井屏障部件。建立了注水井的井筒屏障系统,将井下安全阀从第一级屏障划出,将井口至井下安全阀之间的油管柱及部件、采油树二号主阀纳入第一级屏障范畴。讨论了关键部件的验收标准,从井屏障设置、腐蚀控制、寿命预测、作业参数控制及井资料记录五个方面探讨了注水井井筒完整性设计内容。最终形成了注水井井筒完整性设计流程,对各油田维持注水开发的安全稳定、经济高效具有重要指导意义。     

陵水17-2气田深水钻井液性能控制指标体系研究

以陵水17-2气田为例,针对钻井安全和储层保护需要,通过系统研究,建立了相对完善的深水钻井液性能控制指标体系。该体系的建立有利于深水油气田勘探开发深水钻井液技术的设计、评价及应用,促进了技术研究与现场应用的紧密结合,为降低作业风险及成本提供了新的技术思路与理念。     

南海西部超浅层砾石充填水平井钻完井液优化与评价北大核心CSCD

在南海西部海域超浅层、破裂压力低、疏松砂岩且泥岩含量高的储层钻水平井时,PRD钻井液受泥岩污染造浆致使黏切升高、压漏地层而提前完钻,在砾石充填过程中经常出现漏失而无法完成充填作业,造成防砂效果不理想等问题,以EZFLOW直接返排钻井液为基础,通过优化加入新型胺基抑制剂,解决了该地区地层泥岩造浆和井下ECD值升高的问题,提高了地层承压能力和泥饼的耐冲刷性能,有效降低了砾石充填作业的漏失问题;通过优化盐水携砂完井液,加入液减阻剂,进一步降低了携砂液的泵送排量,提高了砾石充填成功率。现场应用表明,优化后的EZFLOW直接返排钻井液在钻井过程中未发生漏失,正常完钻;优化后的盐水携砂完井液在砾石充填过程中漏失速率仅为0.4 m3/h,砾石充填作业顺利完成,实现了直接返排试气,达到了预期防砂效果。     

Power Drive Xceed新型旋转导向工具在南海西部的首次应用

随着海上复杂井和丛式井的广泛应用,对其井身结构的要求越来越高,目前常规动力钻具和导向工具在浅层软地层造斜、浅层防碰和大斜度井电测等方面应用的局限性日益体现,需研制新工具克服其缺点。介绍了一种新型旋转导向工具Power Drive Xceed,是斯伦贝谢公司Power Drive旋转导向系统系列的最新产品,代表了旋转导向最新发展方向。阐述了该工具结构、工作原理、特点及发展现状,并结合在乐东22-1气田成功的现场应用,描述其使用效果,为该工具的推广应用和研究提供了有益参考。     

连铸结晶器非正弦振动系统神经元控制研究

连铸机结晶器非正弦振动的目的是减少振动的负滑脱时间,为了提高非正弦振动的控制精度,采用了单神经元自适应PID控制,与传统PID的控制效果进行了比较。仿真及试验结果表明:单神经元自适应PID控制提高了结晶器振动的响应速度,有效地保证了结晶器振动负滑脱时间这一控制指标;减小了位置跟踪波形的畸变,使结晶器按给定非正弦振动特性曲线运动。     

异形P DC齿切削破碎非均质花岗岩机理研究

为了进一步明晰难钻地层(如花岗岩地层)中异形P DC齿的破岩机理,采用有限元建立了含不同矿物组分的细观非均质花岗岩模型,同时还建立了10种常见的异形P DC齿在不同围压条件下的切削破岩模型,并对其破岩机理进行了分析.研究结果表明:鞍形齿和双曲面齿的破岩效率最高,其原因为这两种齿形能在实现移除区的脆性破碎的同时减少影响区...     

深水油气井新型膨胀导管力学特性

喷射法下入表层导管在行业内已经成为一种广受欢迎的导管安装方式，若导管承载能力不足，可能造成井口失稳、建井失败等巨大损失。为提高表层导管的承载能力，采用了新型可膨胀导管技术，此技术能有效增大导管外表面积，加强导管承载力，降低井口失稳风险，是一种既经济又安全的高效方法。首先对遇水延迟膨胀材料进行了评价和优选，通过实验测试了不同温度和压载情况下膨胀材料随时间的体积变化率。根据表层导管极限承载力变化规律，分析了膨胀导管在吸水延迟膨胀阶段的力学行为特征，利用实验数据线性回归得到了材料体积膨胀系数，建立了涵盖体积膨胀效应的膨胀导管极限承载力计算模型，并进行现场应用实验。实验结果表明：膨胀材料的膨胀率随温度的下降略有减小，随围压的增大缓慢降低，起始膨胀时刻可通过技术手段进行控制。试验井实际应用结果表明：理论预测结果符合实际情况，新型膨胀表层导管可使导管表面积增加20 % 以上，承载力提升30 % 以上。膨胀导管既能满足现场施工要求，减少表层导管下入深度和使用数量，又能显著提升水下井口承载力，可为深水钻井降本增效提供技术支撑。     

深水油气井非稳态测试环空压力预测模型

为了解决深水油气井测试时各环空压力上升而破坏井筒完整性的问题,针对气井测试的短期非稳态过程,建立了井筒非稳态传热模型;然后,根据流体等压膨胀系数、等温压缩系数与密度的函数关系,建立考虑流体性质非线性变化的环空压力预测模型;在此基础上,以南海西部某深水高温高压气井为例,采用所建立的模型预测了不同测试制度下的环空温度与压力,根据最小安全系数对井筒管柱强度进行校核,进而确定井筒各环空最大允许压力,并且绘制出不同测试制度下的安全诊断图版。研究结果表明：①环空温度随着测试产量和测试时间的增加而升高,但井口和井底的温度差减小,在同一测试产量和测试时间下,环空2温度始终高于环空3,并且环空之间的温度差较大;②环空2、3的压力随着测试产量和测试时间的增加而升高,但上升的趋势变缓,并且在同一测试产量和测试时间条件下,环空2的压力大于环空3;③若不考虑流体性质非线性变化的影响,将会低估环空压力值,并且随着测试产量和测试时间增加,相对误差会继续增大;④随着测试产量和时间的增加,环空2的压力值会率先超过环空最大允许压力,因而在深水高温高压井测试作业中应重点关注不同测试制度下环空2的压力变化情况。结论认为,基于所绘制的诊断图版,可以方便、快捷地判断深水气井测试制度的设计是否合理,最大限度地保证测试过程中的井筒完整性。     

南海深水水基钻完井液防水合物技术

深水区油气钻完井作业相比浅水区和陆地遇到了很多难题,由于海底压力增大和低温的环境,天然气水合物已成为影响深水钻井安全的主要危害之一。目前,国际上深水钻完井作业中通常采用油基钻井液来防水合物,但是油基钻井液环保风险高,为此在陵水区块超深水钻完井作业中尝试采用水基钻完井液进行作业。鉴于国内无类似经验可循,结合陵水区块超深水井的实际情况,首先模拟分析了2口井的水合物风险,明确该区块水合物形成的条件;其次,针对水合物形成的风险,筛选合适的抑制剂及钻完井液配方;在此基础上,研究出相配套的工艺措施。陵水区块深水钻井作业的成功实践表明,由此形成的一套深水水基钻完井液防水合物技术在深水钻完井作业中能够较好地防治天然气水合物,保障作业安全,对后续类似深水井的作业具有借鉴意义。