新疆油田浅层稠油水平井分段完井管柱下入技术

新疆油田稠油油藏具有埋深浅、储层结构复杂、地层非均质程度高等特点。为提高稠油资源的开发效率,在浅层稠油水平井中引入了分段完井技术。介绍了浅层稠油水平井分段完井施工工艺,分析了新疆油田浅层稠油水平井分段完井管柱下入的技术难点。在此基础上,建立了浅层稠油水平井分段完井管柱下入过程中的摩阻计算模型,并推导出了计算摩阻力的具体公式。建立的摩阻计算模型在新疆油田9口稠油水平井分段完井中进行了应用,用计算得到的摩阻力指导管柱下入,结果9口水平井分段完井管柱均一次准确下至设计井深,下入成功率100%。     

水平井综合录井地质导向系统及应用

通过理论研究与现场实践相结合,自主开发了水平井综合录井地质导向应用分析系统,该系统安装在综合录井仪上,利用综合录井资料结合MWD快速分析评价正钻井的实际情况。系统集地质导向、几何导向、井眼轨迹设计及控制、邻井防碰扫描等功能为一体,降低了因地质目标不确定而带来的钻探风险,降低了生产成本,为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开采提供了技术支撑,有效控制了井眼轨迹在油层中钻进。现场应用表明,水平井综合录井地质导向分析系统具有广泛的研究价值和广阔的开发前景。     

双弯螺杆降斜时的钻柱强度分析

在浅层水平井钻进过程中,由于油层浅,造斜段相对较短,如果实钻轨迹偏差较大,就没有了纠正的余地。因此在实际的设计或施工中,若造斜率过大,需短程反向安放双弯螺杆钻具降低造斜率。文中以固体力学有限元理论为基础,建立了弯曲井眼中,反向安装双弯螺杆钻具的有限元力学模型,用此模型分析了下部钻具组合的应力场,并对反向安装的双弯螺杆钻具组合的强度进行了评价。现场应用表明,该分析方法的结论是合理的,能够用来指导现场。     

井控技术研究进展与展望

当前油气勘探开发正向超深层、非常规等领域大举进军,钻井井控面临特殊岩性地层压力预测精度低、多产层多压力系统复杂、主要产层安全密度窗口窄、老井井口油气泄漏等一系列安全挑战。为保障油气勘探开发安全稳步推进,在国内外井控技术调研和国际对标分析的基础上,对井控技术面临的挑战、井控技术研究进展以及发展方向进行了系统分析。研究结果表明：(1)碳酸盐储层地层压力预测/检测、早期溢流监测探索和控压钻井技术推广应用,一级井控技术持续发展;(2)形成了以“井控装备、非常规压井及安全密度窗口扩展”为主的二级井控技术,基本保障了多产层多压力系统井的安全作业;(3)提出了全过程带火作业井喷失控井救援新理念,形成了自主知识产权的酸性油气藏失控高产井救援技术;(4)研发出静磁随钻测距系统,救援井技术具备理论基础,具备生产应用的条件。结论认为,国内井控技术虽然已取得长足进步,但仍需在特殊油气藏地层压力预测理论、非常规压井工艺、救援井技术等方向开展持续攻关,以满足对超深层、非常规油气等领域的开发需要。     

气体钻井岩屑运移机理研究

气体钻井由于其机械钻速快，能有效防止水敏性泥页岩坍塌，杜绝井漏。然而在气体钻井中井筒内岩屑的运移机理还不是十分清楚，为此，从气固两相流基本理论出发，对气体钻井过程中岩屑的重复破碎和细岩屑聚团过程进行了分析，并对接单根后岩屑的运移模式进行了描述，指出由于岩屑聚团的崩裂速度远远超过理论计算的相应初始运移速度，在接完单根后为使井底得到清洁，应增大注气量。另外，还提出了气体钻井过程中岩屑间协同作用的物理模型，指出从含少量细岩屑时的粗岩屑表面改性向大量细岩屑聚团过渡中，存在一个最佳点，该点携岩效率最好。通过研究，对气体钻井过程中岩屑的运移机理有了更进一步的认识。     

膨胀防砂筛管技术及应用

膨胀套管技术是20世纪90年代才兴起的一门节约井眼直径的钻井技术,起源于美国,现已投入实践,收到了很好的效果,而在我国还处于理论探索阶段。它是一种适用于井下防砂的膨胀筛管技术,膨胀防砂筛管实质上是具有一系列串联的、互相交错的轴向割缝的管子,割缝的布置使管柱更易于膨胀。在钻井工业中,对防砂起到了很好的作用,并且可以提高油井的产量。介绍了膨胀防砂筛管的组成及膨胀机理、现场应用情况和所需研究的内容,最后对我国膨胀管技术的发展提出了一些建议。     

油井导管打入过程缺陷部位动应力分析

在钻井作业中，为防止地裂、井口坍塌和污染地下水资源，钻井施工前需要将导管打入地层中，形成封闭的环形空间。文章以波动理论为基础建立了导管打入的动力学模型，以导管存在长方体缺陷为例，针对导管打入时缺陷部位的动应力进行了分析，预测了缺陷处最容易破坏的具体位置，可为导管缺陷处的失效判定提供依据。     

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针对易斜地区防斜打快问题,文章提出了利用单弯螺杆钻具配合转盘钻进行井斜控制的下部钻具组合设计及使用方法。采用有限元分析方法，建立了这种下部钻具组合的力学模型，利用该模型定量分析了其控制井斜的力学特性，从理论上分析了这种下部钻具组合控制井斜的主要影响因素，为优化这种钻具组合和施工参数设计提供了理论依据。在新疆油田易斜地区应用实践表明，这种钻具组合可在小钻压、低转速条件下有效地控制井斜，提高机械钻速，且不会影响下部钻具组合的安全，为在易斜地区防斜打快提供了新的方法。     

用聚类分析法研究井斜控制

本文根据过去对井斜问题的研究与应用效果,提出采用模糊数学中的聚类分析方法来研究井斜的控制问题。该法的主要特点是,通过提取实际资料中影响井斜的主要地质特征量,对地层进行科学分类。这样,可以对每一类地层的实钻井斜控制技术措施进行分析、评价,从而找出适合于每一类地层的井斜控制措施或设计新的井斜控制方法。对克拉玛依油田4个区块实钻资料的分析与应用表明,该方法对井斜控制经验的总结具有实际意义,有助于井斜控制的宏观决策,减少制定井斜控制技术措施的盲目性。     

滇型矿渣MTC固化体抗NaHCO3溶液腐蚀实验研究

本实验根据新疆油田公司提供的八区地下水质情况,在实验室进行温度、压力、腐蚀液成分及浓度模拟现场工况,对滇黔桂石油勘探局工程技术研究院提供的滇型矿渣MTC固化体在NaHCO3溶液中进行腐蚀实验研究,分析滇型矿渣MTC固井泥浆在该区应用于油井固井的可行性。通过对矿渣MTC固化体在NaHCO3溶液中的各项性能进行大量的实验研究,得出结论,滇型矿渣MTC固化体在NaHCO3溶液中有少量、缓慢的腐蚀,但对固井质量的影响作用极度微小。