用于地应力测量的岩屑分析法

利用岩屑利用地应力测量的关键是将二次筛分的岩屑在实验室进行压实,以恢复到地层应力状态,同时测量有关数据,进而求出岩石的泊松比,讨论了地应力的计算模型及相关系数的确定方法,所测地应力与现场水力压裂资料反算结果基本一致。     

岩屑压实机理的试验研究

岩屑压实机理的试验研究是针对钻井取心成本高、难以对巳钻井段的地层全面进行分析试验而提出的.根据分形理论及宏观破坏现象的微观统计观点,在对现场岩屑进行压实试验的基础上发现,岩屑压实后的物性参数与地层的某些物性参数有很好的一致性.     

幂律流体中岩屑颗粒沉降速度实验

钻井过程中,任何井型都需要钻井液有效携带岩屑上返,以保持井眼清洁;但由于岩屑颗粒与钻井液存在密度差,遇到接单根、停钻等工况,岩屑颗粒就会在钻井液中沉降。对于大斜度井和水平井,岩屑沉降后会堆积在造斜和水平井段,形成岩屑床,造成恶性井下安全事故,因此,深入研究岩屑颗粒在钻井液中的沉降规律十分重要。文中首先综述了不同形状、不同粒径的固体颗粒在牛顿流体中的阻力系数和沉降速度计算模型,分析了牛顿流体中固体颗粒雷诺数和阻力系数之间的关系;应用与研究固体颗粒在牛顿流体中沉降的相同方法,并通过室内实验,得到了不同粒径岩屑颗粒在幂律流体中的沉降速度模型、颗粒雷诺数与阻力系数之间的关系模型。     

大位移水平井段岩屑运移实验研究

以相似系统理论建立了大位移水平井携岩实验装置,并根据颗粒雷诺数相似推导了实验装置与原型的参数相似关系,实验研究了环空返速、钻井液密度及有效黏度、岩屑密度及粒径大小、钻杆转速及偏心度、井斜角、机械钻速和井眼尺寸等10个参数与无因次岩屑床厚度的变化关系,在此基础上采用非线性回归方法建立了大位移水平井稳态无因次岩屑床厚度方程,并根据文献对模型进行了验证。模型对于确定大位移水平井井眼净化最小携岩排量和优化机械钻速具有参考意义。     

估计岩屑束缚水饱和度的一种实验方法

含水饱和度很低时，岩石孔隙中不力不连通并且不能流动，这时的含水饱和度称为束缚水饮和度Ｓｗｉ。Ｓｗｉ是储层评价中一个重要参数，可能通过多孔板驱替或离心技术进行实验测量得到。我们研究了另一种实验方法，测量的参数为岩样的干燥速度。岩样可以任意大小－从整块岩心到小的薄片以至岩屑 。     

岩屑荧光录井试剂的对比实验研究

针对地化录井或岩屑荧光录井常用的７种有机溶剂进行了荧光光谱分析，对原油在不同溶剂中的溶解程度以及钻井液添剂，原油和含油岩样的溶剂提取液进行了对比测试研究、结果认为环己烷和正己烷均适用于原油荧光定量分析，二相比，环己烷更有利于原油荧光显示的辨别。     

核磁共振岩屑分析技术的实验及应用研究

提出了一种利用核磁共振技术进行现场岩屑油层物理参数定量分析的新方法。对比分析了核磁共振岩屑与岩心分析的异同，对核磁共振现场岩屑分析的可行性进行了室内实验研究，同时给出了利用核磁共振技术确定岩屑孔隙度、渗透率等重要油层物理参数的方法，该方法利用流体在不同岩石孔隙中的弛豫特性来获得岩石物性参数；在青海油田、吉林油田、冀东油田开展了核磁共振岩屑分析技术现场应用研究，将现场核磁共振岩屑分析得到的孔隙度、渗透率等储集层参数与常规取心分析及核磁测井得到的相应结果进行了对比分析。图3表3参7     

岩屑定量描述评价仪的研制

介绍了一种适用于钻井现场进行岩屑定量分析的仪器,该仪器基于色度学原理和计算机图解采集处理技术,能够对岩屑样品中的各种岩屑百分含量及含油砂岩含油丰度进行快速定量检测,以及时发现油气层和评价油气层提供可靠信息。给出了分析应用实例。     

PCD弹性模量、泊松比的测试实验研究

弹性模量、泊松比作为PDC的重要物性参数,其取值的精确与否将直接影响到PDC其他的力学性能.利用Instron1342电液伺服材料试验机,采用简单的压缩加载实验,成功测得了聚晶金刚石(PCD)的弹性模量、泊松比,且弹性模量最大误差不超过6%,泊松比最大误差不超过8%,均在允许范围之内,测试结果相当理想.该实验证明,用压缩加载实验来测试PCD的弹性模量和泊松比是可行的,且该方法简单、可靠,测试费用低.     

岩屑热解参数恢复的新方法

在利用岩屑地化录井资料进行油层产液性质评价的过程中,准确地确定岩屑中的烃类损失是一个非常关键的环节.由于引起岩屑烃类损失的因素较多,使恢复系数的确定异常困难.针对这一问题,提出了一种临界点分析法.首先利用烃类组分含量与轻重组分含量比值之间的关系,确定出两者关系变化的拐点,称为临界点;进而对比不同类型分析样品临界点对应的热解参数,最后可确定恢复系数.该方法不仅从理论上得到了科学的解释,而且在实际应用中取得了较好的效果.     

能量法岩石可钻性测定系统的设计

能量法岩石可钻性测定系统是通过采集钻井井口岩屑并利用微机来测定岩石的可钻性。这种系统采用机电一体化技术，可实现加载、采样、控制、计算及打印输出的全自动操作。用能量法测试岩石的可钻性指标Ｋｎ和用微钻头测试岩石的可钻性指标Ｋｄ为同一数量级，最大误差小于１０％，表明能量法岩石可钻性测定系统具有设计合理、技术先进、测控计算准确、工作可靠、操作简单、携带方便等优点，可直接配给钻井队使用。     

YC—1型自动岩屑采集机的开发与应用

新研制的YC— 1型自动岩屑采集机主要由采样分离机构、清洗机构和烘干装盒机构组成。它有 3个显著特点 :( 1 )采样分离机构采用振动方式 ,振动频率可调 ,适用于不同粘度的钻井液 ,能除掉大块假样。 ( 2 )工作过程以时间为控制基准 ,每一步骤的完成有一定的时间间隔 ,且根据各油井的钻井速度及取样时间的不同 ,整体可调。设计了自动和手动两套控制程序 ,各部分机构均可独立工作 ,可单独进行清洗或烘干。 ( 3)微机遥控系统可有效地控制机械部分的运动 ,若有钻时仪 ,可以联控 ,实现机电、计算机合一随钻录取资料的目标。     

几何因素对牙轮钻头传动比的影响

在模拟钻井工况下，对由三排齿圈组成的实验牙轮，采用正交实验方法研究齿圈位置、各圈齿数和牙轮移轴距等诸因素对牙轮钻头传动比i值（牙轮转速／钻头转速）的影响。经分析得出：无齿（实际上相当于齿数为无穷大的极限情况）牙轮钻头的传动比是牙轮钻头传动比的最大值。随着牙轮各齿圈齿数的减少，i值下降，其中最外圈齿数影响最大，第二圈次之，第三圈齿数影响很小。当钻头基值和牙轮外形一定时，随着主锥上的齿圈向副锥上的齿圈靠近，i值下降；随着移轴距增大，i值增加。     

岩石机械性能综合测定仪

新研制的岩石机械性能综合测定仪由主体台架、油路控制部分和电路控制部分等组成，仅用一块岩样按一定顺序即可完成岩石七项性能指标的测定。重点介绍了恒压油路和变压油路及电路控制原理。这种综合测定仪整机体积小，测试功能多，零部件装卸简单快捷，可一人单独操作。     

牙轮钻头的岩屑破碎机理及可钻性的分形法

为满足优质高速钻井的要求,需要对岩石可钻性做出快捷、精确的判断。利用分形几何理论,研究了钻井过程中牙轮钻头的破岩机理以及岩屑的等破碎概率问题;依据Bond裂纹学说,提出了一种以井底返出的岩屑为对象的岩石可钻性测试方法,并建立了岩石可钻性极值和岩屑分形维数的关系模型。室内实验表明:微钻头岩石可钻性级值与破碎岩屑分形维数存在明显的相关性,由此制定了一个基于岩屑粒度分布分形维数表示的岩石可钻性预测指标。经现场检验,分形法确定岩石可钻性级值具有较高的精度。这表明钻井过程中上返岩屑的分形维数能反映岩石可钻性程度,可以用分形维数衡量岩石可钻性大小。     

亲油碳酸盐岩基质岩块系统的重力驱替作用

重力驱替作用是塔河油田缝洞型单元体中水驱油的重要作用力。基于油润湿条件下的碳酸盐岩岩心,建立油藏条件下的毛细管渗流方程,讨论重力驱替作用对采出程度的贡献及其影响因素。计算结果表明,对于亲油的基质岩块系统,岩块越高,油水密度差越大,产生的驱替作用力越大,原油采出程度越高。采用离心法模拟重力驱替作用,实验结果证明,在底水能量作用下,重力驱替作用与底水驱替作用对原油采出程度的贡献相当。结合压力恢复数据、测井曲线和取心层段含油性数据综合分析塔河油田7区典型井采油曲线,证实在底水能量作用下,发育裂缝-溶洞和裂缝-溶孔的储集体中,底水突破前,依靠油水密度差产生的重力作用驱替基质岩块系统中的油,能维持较长的低产、稳产期。图5表2参14     

An automatic loading system for rock core testing with an industrial CT scanner

A new type of a loading and measuring system was developed for testing failure and deformation of rock core samples with an industrial CT (ICT) scanner.The loading and measuring system consisted of a loading system and a computer control system.The maximum servo-controlled force was 2 tonnes.The new system was a high-stiffness system with a small size.During ICT tests,rock core samples could be easily loaded in the axial direction.So the initiation,propagation,and coalescence of cracks in core samples were observed on ICT images.     

考虑岩样尺度效应时钻井液对岩石力学性质影响的试验评价

在考虑试验岩样尺度效应的基础上,进行的模拟地层条件下钻井液对岩石力学性质影响的试验研究结果表明:经钻井液处理后的Φ25mm×25mm岩样的抗张强度高于未经钻井液处理的Φ50mm×50mm岩样,且处理后的岩样抗张强度均高于未处理的岩样。对于钻井液处理前后同尺寸的岩样,由于试验岩样中泥质软颗粒含量高低不同,在孔隙度小于2.5%时,孔隙度越小,处理前后的抗张强度相差越大,且处理前的岩样抗张强度比处理后的岩样大4MPa左右;在孔隙度大于2.5%时,钻井液处理前后的岩石抗张强度趋于一致。在模拟地层条件下,钻井液处理后的岩样抗压强度和弹性模量显著下降,泊松比增大。岩石矿物中的泥质黏土矿物遇到钻井滤液后产生软化效应,致使岩样呈现:经钻井液处理时间越长,其抗压强度和弹性模量下降越多的趋势。