岩石强度法压力监测在高温高压井中的应用

在石油钻井过程中,岩石的抗钻强度主要受井下地层岩石性质的影响,地层孔隙压力是影响岩石抗钻强度的一个重要参数。根据室内模拟试验和大量现场实钻数据分析,建立了岩石抗钻强度与地层孔隙压力的关系。在钻井施工过程中,可根据井下地层岩石抗钻强度的变化来监测地层压力的变化,该方法在中国南海西部油田进行了应用,取得了良好的效果。     

流花油田岩石抗压强度回归模型的建立

针对中国南海某深海油田,详细介绍了岩石抗压强度的测试目的、测试方法及其影响因素,具体分析了岩石抗压强度与声波时差、岩石密度、孔隙度及地层埋藏深度等参数之间的关系。结合测井解释资料,根据概率论与数理统计基本理论,建立了岩石抗压强度与声波时差、地层深度之间的二元回归模型。通过现场资料进行了验证,结果表明岩石抗压强度回归模型预测的精度比较高,误差控制在15．04％以内。     

新型预测地层破裂压力模型及其应用

新的预测地层破裂压力模型与国内外现有的模型不同,它是采用静力学分析建立的;考虑了上覆岩层压力、地层孔隙压力、构造应力和岩石抗拉强度等因素对地层破裂压力的影响。但是,必须将动态弹性参数转换成静态弹性参数,才能用测井资料估算地层破裂压力。     

南海某区块地层强度与可钻性实验研究

测试南海某区块岩心的岩石强度，完成非储层段与储层段局部地应力的分析与剖面建立。建立了油田地层弹性和强度参数剖面，证明算结果和实验测定结果对比是吻合的。针对该区块地层开展岩石可钻性实验，建立不同井区地层可钻性剖面，得到层位单点强度较低，相对应岩石硬度也较低，可钻性较好。     

通用地层研磨性预测模型的建立及应用

以破碎单位体积岩石PDC微钻头的磨损量作为岩石研磨性指标,以南海西部7个油田的岩心作为实验样本,测定了石油钻井中常见沉积岩的研磨性.根据实验结果确定了岩石研磨性与岩石硬度、内摩擦角存在幂函数关系,建立了通用地层研磨性预测模型,并借鉴现场经验及前人分级方案提出了钻井工程岩石研磨性分级参考标准.利用本文提出的通用模型建立了...     

南海某区岩石物理测试及规律分析

为了解决南海某勘探区目前存在的地球物理问题,选取了27块岩心,设计了针对样品岩石骨架、饱和流体（水,油和气）、变温变压以及变饱和度等四种类型实验,进行了岩石物理测试。得到P型、S型以及C型组合参数等3类岩石物理数据。利用测试的岩石物理数据,分析了该区岩石物理参数受温度、压力等地层环境的影响,明确了该区流体类型对岩石物理参数的影响情况,并建立了该区岩石物理参数对流体的敏感性序列,讨论了不同流体饱和度对岩石物理参数的影响,最终建立了该区岩石物理参数模板,为该区储层预测和油气检测研究提供指导。     

南海西部岩石力学分析系统研发

南海西部存在大量易垮塌、可钻性差的复杂地层，现有商用岩石力学分析软件针对性不强、效率较低，为保障南海西部复杂地层安全快速钻进，自主研发了中海油首个岩石力学分析系统。该系统数据可视化程度高，操作简单，具有智能化数据筛选、多井参数分析对比、关键参数可沿井眼轨迹显示等功能。系统实用性较强，可用于岩石力学参数计算、井壁稳定分析、钻进参数评估、储层防砂预测分析等。现场应用表明，该系统计算精度较高，可为钻完井设计及施工提供参考依据，并可以推广到其他油田应用。     

储/隔层岩石及层间界面性质对压裂缝高的影响

为评价储层和隔层岩石及层间界面性质对压裂缝高的影响,基于ABAQUS有限元计算平台,采用Cohesive单元研究了岩石弹性模量、地应力和抗拉强度等因素对压裂缝高的影响,并对各因素的影响程度进行了比较.通过数值模拟得出,弹性模量大的隔层在裂缝穿过界面时对其并无明显限制作用,反而会有利于隔层中缝高的增大;最小水平主应力大和抗拉强度高的隔层对缝高的扩展有显著限制作用;当储隔层界面的抗剪强度高出某一临界值时,压裂缝高急剧增大,小于该临界值时界面会发生滑移,裂缝被完全限制在储层内;在特定地层条件下,裂缝在储层中为垂直缝,扩展至界面处后开始沿界面扩展,形成T形缝.研究表明:弹性模量大的隔层对于控制压裂缝高不利;最小水平应力大和抗拉强度高的隔层有利于控制缝高,并且地应力的影响程度约为抗拉强度的1.6倍;界面抗剪强度越小,储/隔层界面就越容易发生滑移,越有利于控制压裂缝高.      

准噶尔盆地储集层各向异性特征及破裂压力预测研究

水力压裂设计需要对地层岩石力学性质有充分的认识。对准噶尔盆地中1区块的地层岩石开展了差应变和古地磁实验、抗拉强度测试实验及三轴力学实验,获取了岩石力学参数和地层主应力大小及方向,对储集层各向异性特征、地应力分布及破裂压力进行了研究。结果表明,该区块地层主应力较大且具有横观各向同性特征,断层类型属于走滑断层体系。在考虑地层各向异性的基础之上预测的破裂压力与现场实际情况吻合程度较高,因此,对区块内的储集层改造有一定的指导意义。     

测井资料在油层保护中的应用

油层损害的原因,主要是外来流体与地层流体不配伍或配伍性差而引起储层敏感性发作,导致固相颗粒堵塞岩石孔道以及使岩石性质和油层流体性质发生改变。而油层损害程度取决于油层岩石和流体特性以及钻井、完井、强化措施、采油生产方式等工序的设计和实施的合理性。在正常的地质条件下,油气藏储层的渗透率高和连通性也好,但地层受到损害后,如钻井泥浆侵入、射孔、长期注水的水质差等因素,致使地层的渗透率和连通性都受到影响。地层受到损害而影响油田开发是无疑的,因此,应用测井资料及早发现油层损害情况,对油田科学合理开发必定会有积极的作用。     

高压流量控制器

介绍了新开发的三种仪器LK-05、LK-06型高压流量控制器和BYK-07型背压控制器的工作原理、特点及设计原则。着重叙述了首次研制成的不锈钢弹簧性能及仪器性能试验。结果表明,仪器控制流体流量或压力性能较好,能满足要求。对自力式控制器已初步形成的系列充实了新品种,为不断发展的小型微型耐压反应装置提供有效的控制工具。仪器额定操作压力为200kg/cm~2。     

基于幂函数形式物质平衡方法的高压、超高压气藏储量评价

高压、超高压气藏的储层岩石有效压缩系数、含水层体积及水侵量难以确定,常规视储层压力与累计产气量曲线外推法或其改进方法计算的该类气藏储量的准确度较低。为了提高储量评估的准确性和可靠性,在Gonzalez方法的基础上,建立幂函数形式的高压、超高压气藏物质平衡方程,并结合20个国外已开发高压、超高压气藏实例,确定幂指数经验值,分析了视储层压力衰竭程度和采出程度对储量计算可靠性的影响,确定影响储量评价可靠性的关键参数(视储层压力衰竭程度)的临界值,并与两段式临界值进行了对比和实例计算。研究结果表明:①幂函数形式物质平衡方法的幂指数经验值为1.028 47,其上限值为1.115 67;②经典二段式拐点对应的视储层压力衰竭程度介于0.14~0.38,平均值为0.23,第二直线段外推点对应的视储层压力衰竭程度介于0.23~0.50,平均值为0.33,对应的采出程度介于33%~65%,平均值为45%;③采用上述方法计算了高压、超高压气藏的储量,当视储层压力衰竭程度大于0.33时,计算结果误差小于10%。结论认为,针对高压、超高压及裂缝性应力敏感气藏,所提出的幂函数形式物质平衡方法避开了储层岩石有效压缩系数、含水层体积及水侵量等不确定性参数,具有计算过程简单、实用性较好、误差较小的优点。     

高温高压法兰密封施工技术

分析了高温高压密封及其影响因素,计算求出了螺栓的密封载荷、密封扭矩及最大安装扭矩,介绍了高温高压法兰密封施工的技术要求,为法兰密封施工提供了可靠依据。     

高温高压热模拟装置的研制

高温高压热模拟装置是用于有机质生、排烃机理研究的专用仪器.由于目前国内外模拟装置不能满足有机质在高温高压下实验需求,为此研制了温度达600℃、压力为40MPa的模拟装置.该装置设计了两种规格、两种型式的高压釜,使用了动密封和静密封两种密封形式,解决了高温高压下釜的密封难题.在国内首次研制出无螺栓快速拆卸式高温高压反应釜.装置采用了中频感应加热技术,使样品加热温度更均匀、更精确(温差＜±5℃),同时增大了恒温区、缩短了预热时间;实现了100t液压机压力调控精度为±0.2MPa下恒压长达100h.实验全过程全微机控制与监测,产物接收系统实现自动计量,消除了人为误差.     

流体高温高压PVT测试仪的研制

为了测试流体在高温高压条件下的密度、体积随温度和压力的变化规律,研制出高温高压PVT测试仪。测试仪主要由加热系统、温度控制和显示系统、加压和压力指示系统以及测试系统等组成。介绍了测试仪的主要技术指标和用途,并给出了使用时的操作规程。使用这种测试仪对完井液在不同温度和压力下的密度做了一系列测试,结果表明,高温高压PVT测试仪设计结构紧凑,测试方便可靠,用途广泛,维修方便。这种仪器还可用于评价各种处理剂的热稳定性和缓蚀剂的缓蚀性能等。     

高温高压胶筒实验装置研究与应用（） 摘要: 关键词: 中图分类号:

介绍了一种耐高温、高压的胶筒实验装置的结构组成、工作原理、技术特点、使用方法和应用效果。该装置具备压缩式胶筒高温、高压试验条件,可完全替代封隔器作为胶筒试验的载体,通过更换胶筒中心管,即可实现各种规格型号的压缩式胶筒模拟井下高温、高压的实际工况进行试验,为胶筒的检测试验提供一种新的检测工艺手段,为压缩式胶筒试验提供了完整的试验平台,至今已成功地进行了多次压缩式胶筒检测试验,试验成功率100%。     

高温高压动态损害评价系统设计

文章介绍了以89C51单片机为核心构成的高温高压动态损害评价系统,该系统将渗透率多点测试实验和动态损害实验融为一体,利用单片机的丰富资源,实现数据检测、运算、处理、通讯以及控制等功能.实验表明,该方案是可行的,系统电路结构简单、功耗小、实验方便,具有很高的性能价格比,目前已成功应用于各大油田.