定向井同心环空中卡森流体稳态波动压力的研究

管柱在充满钻井液的井眼内运动时所产生的压力波动,是影响井眼稳定性的重要因素。其值的大小,是确定泥浆附加密度的主要依据。因此,要求对实际波动压力的预测有较高的精度。多年来,常用的波动压力计算模式多为近似模式,存在较大误差。为此,从理论上对定向井同心环空中起下钻时管柱在卡森流体中运动时钻井液由粘滞性产生的波动压力进行了分析,建立了理论模式。为便于现场应用,绘制了不同情况下波动压力系数的变化规律图,并给出了计算示例。     

基于赫巴流体的偏心环空波动压力数值模拟

基于牛顿流体、幂律流体以及卡森流体建立的偏心环空稳态波动压力预测模型计算过程对计算机的硬件要求较高,在现场条件下并不适用。为此,基于钻井液赫巴流变模式,利用Fluent软件对起下钻波动压力进行了计算,并将计算结果与现场广泛应用的压力模型及室内试验数据进行了对比验证。建模时采用一阶迎风格式对动量方程的对流项进行离散,壁面设为非滑移壁面。分析结果表明,数值模拟结果与现存的同心环空计算模型及同心、偏心室内试验结果具有很高的一致性,最大误差不超过8%;流动指数、钻柱井筒直径比以及钻柱偏心度对波动压力影响较大,在窄间隙工况或具有高流动指数流体的情况下应严格控制起下钻速度。     

页岩气水平井套管偏心条件下注水泥全过程压力动态预测

某油田二叠系山西组页岩气水平井注水泥过程中易出现漏失和溢流等复杂问题,严重影响固井质量,现有套管居中条件下井筒压力计算方法难以满足井筒压力精确计算要求。亟需建立一套考虑实际井下工况的注水泥全过程井筒压力计算模型来准确预测、实时评价井筒压力分布特征,以确保固井安全与提高固井质量。考虑套管偏心工况下注水泥过程中多种流体注入对井筒静压和循环摩阻的影响,引入偏心环空摩阻压降修正系数,建立了考虑套管偏心条件下注水泥环空流动计算模型,结合计算A井套管偏心数据,分析了套管偏心对环空压力的影响。结果表明,套管偏心条件下环空摩阻压降比同心环空降低了22.7%～33.42%,套管偏心条件下压力计算模型的预测值与实际泵压吻合度高,计算误差在1.37%以内,采用该计算方法确保了注水泥施工过程中的压稳不漏原则。验证了建立的注水泥全过程压力预测模型与计算方法的准确性,成果对低压易漏地层固井施工具有重要指导意义,避免了井下复杂情况发生,确保固井施工安全。     

宾汉流体型稠油油藏水平井产能预测新方法

为了研究非牛顿流体特性对稠油产能的影响，特别是对稠油冷采时产能预测准确性的影响，将稠油视为宾汉流体，并在考虑启动压力的基础上，利用Simpson积分方法求出了水平井两端的平均势函数。根据速度势理论，推导出了三维空间定压边界条件下水平井的产能预测公式，并与没有考虑启动压力的公式相比较。计算结果表明，所推导出的公式准确性更高。     

赫-巴流体在偏心环空中的波动压力计算模型

在窄环空间隙中下套管、小井眼钻进、深水钻进和大位移井钻进等作业中,精确的波动压力计算模型是准确预测井底压力的前提。以往利用CFD软件模拟赫-巴流体在偏心环空中流动的波动压力计算方法不仅对计算机性能要求高,而且时间成本高,导致现场应用受限。用窄槽流动模型模拟偏心环空建立了流体流动的物理模型,在稳态层流条件下,结合流体流动的控制方程和赫-巴流体的流变方程,建立了波动压力数学模型和基于自适应辛普森积分与黄金分割理论的数值求解方法,利用室内试验结果对模型的合理性进行了对比验证。结果表明：建立的赫-巴流体在偏心环空中的波动压力数学模型结果准确;采用的数值求解方法精度高、速度快,与室内试验数据对比误差在10% 以内,满足现场精度需求;分析了波动压力的影响因素,在管柱处于完全偏心的情况下,波动压力梯度降低为同心环空的50%左右,在窄环空间隙中作业时,应严格限制起下钻的速度。     

确定卡森参数η_∞，τ_C的新方法

本文指出了最佳卡森参数对现代钻井工程设计、喷射钻井、优化钻井的重要性，概述了目前确定卡森参数（η∞，τＣ）的各种方法，并分析了各自的优缺点；对离散性较大的数据系统的处理从理论的角度分析研究了确定卡森参数的新方法──灰色系统静态法的可行性，并举例说明其应用。     

预测水平井产能的一种新方法

对目前采油工程与油藏工程中广泛采用的几种水平井产能预测公式进行了分析,尤其对Joshi产能公式进行了重点分析,提出了在水平井产能计算时应采用有效渗透率较符合现场实际。同时还指出了Joshi水平并偏心产能公式的错误,进一步利用镜像反映原理推导出一种水平井产能预测的新公式,并利用现场实际油井参数进行了计算,其实际生产值与计算值相对误差小于17.5%,与Joshi公式的计算值对比计算精度高。建议在油田水平井产能预测中进一步验证。     

地层流体压力预测方法的讨论

地层流体压力的预测一直是油气勘探中的热点。文中用塔里木盆地库车坳陷的异常高压井测井资料和压力数据，研究测井响应与异常高压的关系，探讨泥岩孔隙度演化与测井响应的对应关系，认为：有效应力与泥岩孔隙度的相关关系并不总是有效，因此盆地模拟中普遍应用的以此相关关系为基础的压力分析方法需要改进。在实际应用中，应首先确定流体异常压力的成因，以了解压力预测方法的有效性，仔细解释模拟的结果。图2参4（邵新军摘）     

确定卡森参数η∞, τC的新方法

本文指出了最佳卡森参数对现代钻井工程设计、喷射钻井、优化钻井的重要性,概述了目前确定卡森参数(η_∞,τ_C)的各种方法,并分析了各自的优缺点;对离散性较大的数据系统的处理从理论的角度分析研究了确定卡森参数的新方法──灰色系统静态法的可行性,并举例说明其应用。     

一种预测压裂水平井生产动态的新方法

结合压裂水平井裂缝形态和生产过程中的渗流机理，应用复位势理论和势叠加原理等基本渗流理论，推导出了均质矩形油藏中，压裂水平井的生产动态预测公式。在推导过程中，考虑了不同裂缝之间的干扰以及流体在水平井筒中流动时产生的压降对产量的影响。最后，对大庆树平1井进行了模拟，证明了该方法的正确性。     

地应力场对水平井井底临界坍塌压力的影响

井壁的剪切垮塌,是钻井过程中经常遇到的井壁稳定性问题,严重地影响着钻井的速度、质量及成本。为减少井下事故、规避钻井风险,降低钻井成本,基于线弹性力学模型,运用Drucker-Prager(德鲁克-普拉格)准则针对地应力场对水平井井底临界坍塌压力的影响进行了计算分析。结果表明,在井壁稳定性问题中,水平井井底临界坍塌压力的大小不仅受地应力场中应力大小关系的影响,而且与水平井方位角、井周角存在着一定的关系。在实际钻井过程中应根据实际地应力大小、方向及储层条件确定最佳钻井方式,以期达到最佳钻完井效果。     

适于生物酶破胶的新型水平井钻开液体系

在水平井钻完井作业中。要求先前的钻开液能与后续的破胶技术相匹配．考虑到现场的安全因素．有必要对现有的无固相钻开液体系进行改进。采用新型的增粘剂代替原有的XC增粘剂,试验结果显示,新型增粘剂加量为0．7％时能满足对流变性的要求;通过对钻开液体系中的添加剂进行评价和筛选,得出2％的降滤失剂能有效控制失水。2％的润滑剂降摩阻率可以达到72．1％,最终得到新型钻开液的配方为：海水＋0．7％PF-VIS-1＋2％DFD十0．25％Na2CO3＋3％KCl＋2％HLX。该体系对JBR生物破胶剂十分敏感,在加量达到0．2％时,破胶率就达到90％以上。破胶效果好。     

水平井生产预测方法

根据国内近200口水平井的生产资料,归类总结出底水油藏、超稠油油藏、低渗透油藏、薄层油藏等8种不同油藏类型水平井的生产递减规律,给出了水平井的产量公式和累计产量公式。利用初期产能公式和递减经验公式可以在设计水平井时就能对水平井未来的生产有准确的预测。     

高温高压油井套管下放波动压力研究

波动压力是破坏井眼压力平衡系统导致井喷、井漏、井塌及其他复杂情况的重要原因,其预测及应用在钻井工程中占有重要地位。在固井作业下套管过程中,主要表现为激动压力,通过控制套管下放速度来控制激动压力,从而实现全过程平衡压力固井,不压漏低压层和保护薄弱地层。波动压力预测作为非常规套管柱设计的主要因素,在海洋高温高压钻井中显得尤为突出。尽管动态计算方法能较准确地计算井底波动压力,但是从安全角度来考虑,稳态法更适合实际工程计算。     

气井测试关井最高井口压力预测方法研究

气井(尤其是高温高压气井)完井试油时,关井最高井口压力对于选择油层套管和采气井口以及封隔器完井工艺的设计都是必不可少的参数,必须进行准确预测.文献[1、2]提出了两种基于静止气柱的预测方法,未考虑关井后井筒温度的变化以及续流的影响,误差较大.本文通过对关井后井筒压力、温度变化的分析,详细研究了瞬变过程以及达到稳定后关井最高井口压力的预测方法.实例应用表明,瞬变过程达到稳定后,瞬变过程和稳定过程的关井最高井口压力的计算结果是一致的.     

水平井采油指数预测研究

由于水平井水平段井筒摩擦的存在,长水平井的产能不随水平段长度的增加而按比例无限制地增加,因此提出一种新的方法来预测长水平井在考虑井筒摩擦损失时的采油指数,该模型考虑水平井井眼附近地层的损害。研究表明,水平段长度存在一个临界点,使得井筒压降梯度突然增大而采油指数增长率突然减小。此研究可以为水平井现场设计提供理论依据。     

气藏水平井产能及水平段压力损失综合研究

为了高效合理的利用水平井开发火山岩气藏,在前人研究的基础上,分析了水平井水平段压力损失对水平井稳态产能的影响。由于水平井水平段井筒内部压力分布不均,根据质量守恒原理以及单元体受力分析,推导出了考虑摩擦压力损失的火山岩气藏水平井产能计算方法并进行了数值求解。定义了相对压力损失系数(PE)来表述摩擦压力损失的程度,利用以上数值求解方法分别对火山岩气藏水平井稳定产能和水平段压力损失的影响因素进行了分析。     

伊朗AZADEGAN#H1水平井钻井液技术

Azadegan#H1井为伊朗石油勘探开发公司在该油田部署的第一口水平井,水平段长900 m,完钻井深为3 905 m,垂深为2 760 m,钻井周期为87 d.该井的钻井液施工难点为:从Aghajari地层到Savark地层均易发生漏失,其中Gachsaran地层出现完全漏失的可能性极大;Gachsaran地层存在高压盐水层;Pabdeh、Ilam和Lafan地层的大段泥质灰岩和泥页岩水敏性较强,井壁坍塌扩径严重;水平井段井眼清洁问题等.该井一开用PAC-HV膨润土钻井液,二开用KCl-聚合物钻井液,三开使用饱和盐水钻井液,四开使用KCl-聚合物钻井液,五开用盐水-聚合物钻井液,并通过使用相应的维护处理措施,顺利实现了安全、快速钻井要求.     

基于正交试验方法的气藏水平井参数优选

通常在做水平井产能参数敏感性分析时,只单独分析影响产能的每种参数,很少比较各参数对水平井产能的影响程度,忽略了不同参数组合对水平井产能影响的研究。采用正交试验方法对水平井产能参数的影响程度进行了分析,确定了各因素对水平井产能的影响大小顺序,依次为地层水平渗透率Kh(A)、有效厚度h(C) 、水平段长度L(B)、地下气体黏度μ(E)、各向异性系数β(D)、天然气偏差因子Z(G)和地层温度T(F)等;找出了影响水平井产能的最优参数组合A5B5C4D1E1F4G2;并综合方差分析法结果、CL气田与LS气田水平井产能参数的对比结果,进一步确定了影响水平井产能的显著因素,即地层水平渗透率、水平段厚度、水平段长度。 