高含硫地质环境钻井硫化氢气侵规律研究

针对硫化氢的特殊物性,研究了硫化氢组分、气体偏差因子、硫化氢黏度等重要的物性参数对气侵两相流的影响.运用气液相流的原理和方法,建立了硫化氢气侵时环空气液两相流流动模型,研究了硫化氢气侵时井底压力和井筒压力的特征及变化规律,并用实例对理论模型进行了验证,进而分析了气侵时钻井液密度、钻井液黏度、井口回压、井底气侵速率等重要参数对井底压力的影响规律.在确定钻井液附加密度时,应充分考虑硫化氢气侵对井底压力和井筒动压的影响规律,其结果会更加合理.     

椭圆井眼同心环空赫巴流体流动规律研究及压降计算简化模型

因岩石和地应力的非均匀性易形成椭圆井眼,导致现有规则圆形井眼环空流动模型存在较大误差。为明确椭圆井眼同心环空赫巴流体流动规律,建立了解析模型和Fluent仿真模型,分析椭圆井眼对环空流速和压降梯度的影响规律;通过修正水力直径和引入有效黏度的方法建立了椭圆井眼同心环空压降计算简化模型,实现流动压降的准确快速预测,并利用解析模型、仿真模型和实测结果对简化模型有效性进行验证。结果表明:当流量一定时,轴向平均流速和最大流速随椭圆长短轴轴长比值的增大呈线性和指数型增加;无量纲压降梯度随椭圆长短轴轴长比值增大呈线性增加;简化模型与仿真模型、解析模型和实测结果均吻合较好,误差分别为±8%、±5%和±5%。研究成果为椭圆井眼同心环空流动压降准确快速预测提供了理论支撑。     

井壁附近瞬态温度的数值计算方法

在石油钻井开采等过程中研究热量在地层中的传播具有很重要的意义。特别是在进行井漏机理研究中,利用它可以分析温度对井眼破裂压力、裂缝重启压力以及裂缝延伸压力的影响。本文使用有限差分法近似地求得近井壁地层的温度分布。利用此方法,可以求得任意时刻井壁温度随井深的分布,任意时刻、任意井深处井壁温度的径向分布,任意点温度随时间的变化,从而进一步了解温度在石油工程上的影响。     

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。     

艾克1井风城组氮气钻井技术研究与应用

为加快准噶尔盆地乌夏断裂带艾克1井的勘探进程,在二叠系风城组实施了氮气钻井。氯气钻井前开展了井眼力学稳定性分析和井筒流场模拟,并对存在的问题进行了研究。阐述了氮气钻井情况及应用效果．指出氮气钻井的主要难点是地层出水后的携带岩屑问题;现场根据井口立管压力等工程参数变化特征和岩屑返出情况,灵活优化注入参数,并在必要时适当控制钻速加以解决;Ф215．9mm井眼、井深为4700～5386m,合理的注气量为90-130m3／min,配备200m3／min的供气设备可满足处理井下复杂情况的要求。     

小直径钻头层次优选AHP模型的确立及应用

钻井中,钻头费用在1口井的总投资里所占的比例一般不大,但钻头的使用效果会直接影响整个钻井。由于小直径钻头的特殊性,轴强度低,落井后不易打捞,以及转速、钻压、井下工具等因素的限制,小直径钻头的优选较常规尺寸更重要,在进行小直径钻头评价和优选时,每种类型的小直径钻头都包含有各类技术经济指标,很多指标既相互依赖,又相互矛盾,因而给决策、评价带来很大困难。另外,决策人员有时很容易受某一具体指标的影响,常常会单凭一项经济或技术指标而肯定或否定某一类型的钻头。为此,本文对中原油田小井眼(458″)钻头尝试运用综合评价法中的层次分析(AHP,A nalyticH ierarchy Process)理论进行评价与优选。