分支井连接井段井壁破坏特性分析

目前，分支井井眼连接井段失效问题是分支井技术面临的新的挑战，因为这可能导致井眼报废而无法达到预期的目的，因此，针对分支井分支处连接段井壁力学特性，首次研究了分支连接处的应力分布和破坏规律，应用有限元法模拟了造斜半径和造斜方位对连接段井壁应力分布和破坏的影响，以及连接处破坏的程度及变化规律；同时总结出连接井段井眼最稳定时的最佳分支造斜方位是沿着最大水平主应力方向。     

大斜度井段岩屑运移规律的微观研究

定向井井眼净化是钻井过程中的一大难题,与垂直井井眼净化有着本质的区别.井眼净化直接影响着钻井效率、钻井成本、井身质量及钻井安全等重要问题,因此一直为钻井工作者所重视.文章从微观的角度出发,首先建立了斜井段岩屑微粒运移的物理模型,对其受力情况进行简化,忽略次要影响因素,只考虑重力、钻井液的冲击力、上举力和悬浮力的影响,推导得出了斜井段岩屑微粒受力的计算公式.最后,以井斜角和钻井液的环空返速为例,应用文中所得的计算方法,研究了不同因素对岩屑微粒运移规律的影响.文章的计算分析结果满足Boycott效应规律,也从理论上探讨了增加钻井液排量对改善井眼净化的有效性.     

川庆钻探工程公司精细控压钻井系统研发及应用

控压钻井技术是近年来发展起来的一项新技术,主要应用于窄安全密度窗口、不确定性压力系统地层的安全钻进。在国内外控压钻井技术发展基础上,基于智能化、信息化、集成化的钻井技术发展方向,采用分散集中控制思路,研发出一套自主知识产权的精细控压钻井系统,实现井筒压力闭环精细控制。该系统通过随钻实时监测井底及地面工程及设备参数,并进行分析及决策,实现井底压力的自动精确控制。该系统在南堡油田进行工业应用,开创了国内控压钻井技术工业应用的先河,解决了该区块奥陶潜山窄安全密度窗口地层恶性漏失、漏喷共存、难以钻达设计地质目标的难题,取得了显著效果。     

控压钻井停止循环期间垂直环空连续气侵机理研究

为了提高控压钻井精度、反馈速度,确保井筒物质平衡及钻井安全性,有必要深入开展停止循环工况下的气液两相瞬态流动规律研究。基于计算流体动力学方法,应用VOF方法对停止循环期间垂直环空连续气侵的机理进行了数值模拟研究,得出了气侵发生后环空流体的运动特性。结果表明,气侵量越大,被顶出的钻井液体积越多、井底压力越小,但当气相的能量不足以将剩余的钻井液携带出井口时,井筒混相流体的流动由瞬态变为拟稳态的零液量流动,与常规气液两相流动一般性规律不同,零液量流动摩阻压降为负值。     

地面交联酸携砂压裂工艺技术开发及其发展方向

常规加砂压裂存在着一定程度的技术局限性，难以满足复杂油气藏储层改造的需求。近几年来，我国地面交联酸开发研究获得进展，开发出几种交联酸体系，其中有两种已经进行了现场试验，取得了初步成功。为此，文章介绍了地面交联酸的特性，分析了在泥质砂岩和火山岩储层油藏使用地面交联酸携砂压裂先导试验实例。作者认为这两个实际例子显示出了地面交联酸携砂压裂工艺技术的先进性和实用性，适应了复杂油气藏储层改造的地质需求。     

川西中深定向井下φ177.8生产套管工艺技术研究

目前，中深定向井中φ15．9井眼一般下入φ139．7生产套管完井，但为了后期挖潜作业，中石化西南分公司在川西地区进行了下入φ177．8生产套管完井的现场试验，最初有3口井套管不能下到位，不得不采用φ127套管回接。文中针对未下入到位井的详细情况，对φ215．9井眼下入φ177．8套管未能下到位的原因进行了详细地研究和分析，找出其主要原因，并结合实际情况，提出了合理安放套管扶正器、降低钻井液滤饼摩阻系数、防止虚滤饼缩径、严格控制井眼轨迹、通井钻具组合模拟套管串结构等工艺技术，并在川西地区几口井上进行现场试验均取得了成功，达到了开发设计的目的和要求，这对于川西地区中深定向井后期作业与挖潜工作以及其提高油气产量具有重要意义。现该项技术现正在川西地区推广应用。     

PDC单齿切削破碎非均质花岗岩性能的评价新方法

聚晶金刚石复合片（PDC）钻头在非均质、研磨性强的复杂地层存在破岩效率低、使用寿命短的问题,现有研究普遍孤立看待PDC齿的寿命和破岩效率。为此,根据PDC齿的攻击性能、受力状态及破岩效率间的关系,以2种花岗岩为研究对象,建立了非均质花岗岩的有限元模型,然后对3种PDC齿（锥形齿、鞍形齿和圆形齿）切削破碎非均质花岗岩的破岩效率的影响因素进行了研究,最后对3种齿的破岩性能进行了评价,对切削倾角进行了优选,最终提出一种评价PDC齿破岩性能的新方法。研究结果表明：(1)岩石细观矿物成分、强度、尺寸和含量会影响破岩效率,岩石的细观平均强度和岩石矿物泊松比的增加均会降低破岩效率;(2)围压的增加会降低齿的破岩性能,3种齿形的破岩性能从大到小排序为锥形齿、鞍形齿和圆形齿,且不受围压与切削倾角的影响;(3)当切削深度为1 mm,且仅考虑切削作用时,鞍形齿最优切削倾角范围为10°～15°,锥形齿的切削倾角优选范围为5°～10°,圆形齿的推荐切削倾角范围为0°～5°。结论认为,破岩性能评价新方法综合考虑了PDC齿的破岩效率、几何形状及其受力状态,能充分体现PDC齿的能耗经济性、寿命经济性及其切削参数的攻击...     

钛合金钻杆在页岩气长水平段的延伸钻进能力分析

页岩气井的发展方向是垂深更深、水平段更长，长水平段延伸钻进困难已成为制约深层长水平段页岩气井效益开发主要的瓶颈，而采用轻质钻杆则是解决页岩气井水平段延伸钻进难题的方案之一。为了定量化评价钛合金钻杆在页岩气长水平段的延伸钻进能力，基于Hamilton原理建立全尺寸钛合金钻柱动力学模型并采用HHT-α法对模型进行求解；进而以钢制钻杆作为比较对象，分析钛合金钻杆的降摩减阻、抵抗变形和轴向力传递能力及其影响因素。研究结果表明：①钛合金钻杆能够有效减少钻柱摩阻，当钻井液密度为1.30 g/cm3时，?101.6 mm钛合金钻杆的接触摩阻比同规格的钢制钻杆减少18.5%，?127.0 mm钛合金钻杆的接触摩阻比?101.6 mm钢制钻杆减少34.8%；②较之于钢制钻杆，钛合金钻杆更容易发生屈曲变形，但通过调控钛合金钻杆尺寸规格可以缓解屈曲变形，从而降低屈曲导致的局部摩阻增加；③钻井液密度提高，能够明显增强钛合金钻杆的降摩减阻效果。结论认为，轻量化的?127.0 mm钛合金钻杆的降摩减阻能力高于?101.6 mm钛合金钻杆，更高于?101.6 mm钢制钻杆，更加有利于解决长水平段水平井延伸钻进困难的问题。     

自然通风湿式冷却塔外围配水运行方式模拟研究

为研究板式换自然通风湿式冷却塔合理的分区配水的运行,可以提高冷却塔的冷却性能,而外围配水作为一种特殊的分区配水方式,常被应用于低循环水量工况和冷却塔防冻方面.文中结合工程实例,以分区配水原理和外围配水的热力特性为切入点,首先对冷却塔在夏季低循环水量工况下外围配水运行方式进行了模拟研究,经研究发现,与全塔配水相比,由于其淋水密度的升高和有效通风量的下降,出塔水温升高1℃左右.然后根据外围配水冷却塔的热流特性,提出了扩大配水面积和加装挡风板两种优化方法.经研究发现,扩大配水面积可以使淋水密度下降到较为合理的水平,而加装挡风板可以提升有效通风量,均可以提升冷却塔的冷却能力,当外围配水宽度为0.7 R、加装挡风板后冷却塔的出塔水温与全塔配水相比,下降0.43℃.为实际运行和设计工作提供参考.     

川南海相深层页岩气水平井钻井关键技术与实践

川南海相深层页岩气资源丰富,是当前及未来页岩气开发的重要接替领域。由于深层页岩气具有层序多、井底温度高、地层压力高、优质储层薄等地质工程特征,在钻井中面临着导向仪器和钻井液耐温性不足、井眼轨迹控制难度高、工具井眼清洁困难、钻速慢及井下复杂风险高的难题。通过优选耐165 ℃高温旋转导向系统提升钻井时效降低趟钻次数,研制高效破岩PDC钻头提高机械钻速,采用降密度控压钻井降低井底钻井液密度,研发岩屑动态称重装置及可降解携砂纤维实现井眼高效清洁,利用钻井液地面降温系统保障井下工具正常作业,采用地质工程一体化导向钻井模式精准识别钻遇岩性和层位,形成了深层页岩气水平井钻井关键技术。现场应用结果显示,L203井区单井钻井周期由199 d缩短至82.6 d,Z201井区单井钻井周期由239.5 d缩短至118 d,实现深层页岩气铂金靶体平均钻遇率92.8%,对今后深层页岩气钻井提速提效具有示范指导作用。