圆柱拟合法在描述斜井空间形态中的应用

应用圆柱拟合方法建立了斜井抛物线剖面空间曲线的参数方程，给出了井眼曲率及挠率的计算公式。文中从微分几何原理出发，证明了不存在Lubinski提出的“狗腿用平面”，因而过去以此为基础的井下钻具组合和套管扶正器的三维分析都不是精确解。并指出，目前各种井眼曲率计算方法都是近似的，都低估了井眼实际弯曲的严重程度。为提高井眼质量，建议在制定技术法规时，严格控制斜井的方位漂移率。最后建议在水平井及斜井的有关技术文件中，增加一幅井眼空间轨迹的立体图，以便给钻井作业者和采油作业者一个形象的、生动逼真的井眼轨迹的空间形态。     

水平井轨迹设计与控制技术在定向井中的应用研究

介绍了国内东部一些油田和江苏油田水平井轨迹控制技术在常规定向井剖面设计和轨迹控制中的应用现状；指出江苏油田在定向井中推广应用水平井钻井技术条件已经成熟，可开展18°-20°／100m以内的造斜率设计施工；提出了水平井钻井技术在江苏油田定向井中应用的建议。     

圆柱螺线法中井眼曲率的计算

圆柱螺线法是井眼轨道设计和实钻井眼轨迹计算中最常用的方法,目前常使用近似公式计算圆柱螺线型井眼轨道的平均井眼曲率。推导了圆柱螺线型井眼轨迹的井眼曲率和平均井眼曲率的精确计算公式。通过数学实验方法对行业标准公式和刘修善公式相对于圆柱螺线型井眼轨迹真实平均井眼曲率的偏差进行了研究,得到了偏差的统计规律:偏差随井段井斜角、方位角差值而增大;对于行业标准公式,井斜角差值是产生偏差的主要影响因素;对于刘修善公式,方位角差值是产生偏差的主要影响因素;行业标准公式和刘修善公式只适用于井斜角、方位角差值较小的情形。     

圆柱螺线法中井眼曲率的计算

圆柱螺线法是井眼轨道设计和实钻井眼轨迹计算中最常用的方法，目前常使用近似公式计算圆柱螺线型井眼轨道的平均井眼曲率。推导了圆柱螺线型井眼轨迹的井眼曲率和平均井眼曲率的精确计算公式。通过数学实验方法对行业标准公式和刘修善公式相对于圆柱螺线型井眼轨迹真实平均井眼曲率的偏差进行了研究，得到了偏差的统计规律：偏差随井段井斜角、方位角差值而增大；对于行业标准公式，井斜角差值是产生偏差的主要影响因素；对于刘修善公式，方位角差值是产生偏差的主要影响因素；行业标准公式和刘修善公式只适用于井斜角、方位角差值较小的情形。     

最小曲率法计算中的数值方法

最小曲率法是测斜计算、井眼轨道设计中最常用的方法之一,在井眼轨迹计算中有广泛的应用。研究了最小曲率法计算机数值计算中的几个细节问题,给出了零井斜角测点的方位角定义,阐述了零井斜角测点方位角的二义性。分析了坐标增量计算过程,给出了减小三角函数计算次数的算法。对小弯曲角情形的坐标计算使用高精度近似公式代替容易产生除法溢出的直接计算,提高了计算过程的稳定性和计算精度。对水平投影长度的计算给出了使用Gauss数值积分法的精确计算方法。文中提出的方法可以用于使用最小曲率法时的井眼轨道计算的计算机软件开发,提高计算机软件的计算稳定性和计算精度。对涉及井眼轨迹计算的其他实际问题如定向井中靶分析预测、井眼轨迹控制、井身质量检查等都有一定的参考价值。     

丛式井优快钻井技术在川西地区的应用

丛式井技术是川西地区近年为适应川西地区高效勘探开发的需要而推广应用的一项具有良好发展前景的钻井技术,并已产生了显著的社会经济效益.文章对丛式井在川西地区推广应用中形成的井身结构优化、井眼轨迹设计及控制、平台的优化布置、钻头的合理选型和钻井参数优选、钻井液技术等优快钻井技术进行了较为系统的总结和回顾.     

最小曲率法测斜计算中的数值方法

最小曲率法是测斜计算、井眼轨道设计中最常用的方法之一,在井眼轨迹计算中有广泛的应用。本文研究了最小曲率法计算机数值计算中的几个细节问题,给出了零井斜角测点的方位角定义,阐述了零井斜角测点方位角的二义性。分析了坐标增量计算过程,给出了减小三角函数计算次数的算法。对小弯曲角情形的坐标计算使用高精度近似公式代替容易产生除法溢出的直接计算,提高了计算过程的稳定性和计算精度。对水平投影长度的计算给出了使用Gauss数值积分法的精确计算方法。本文提出的方法可以用于使用最小曲率法时的井眼轨道计算的计算机软件开发,提高计算机软件的计算稳定性和计算精度。对涉及井眼轨迹计算的其他实际问题如定向井中靶分析预测、井眼轨迹控制、井身质量检查等都有一定的参考价值。     

定向井造斜井段的卡钻分析与预防

起钻时钻柱上提速度过快,是造成造斜井段键槽卡钻的最主要原因;其次,造斜井段裸眼时间太长,形成的键槽深、井身质量差也是原因之一。最有效的预防措施是起钻至造斜井段时坚持使用低档提升钻柱。同时,配合使用高效钻头、键槽扩大器,保持造斜段钻井参数不变,送钻均匀,使井身质量达到最优。     

空间圆弧轨迹的矢量描述技术

为了简化空间圆弧轨迹上任一点井身参数的计算公式,对空间圆弧模型的矢量描述方法进行了研究。以矢量代数为基本的数学工具,从圆弧的基本数学属性和装置角的定义出发,建立了空间圆弧轨迹的矢量描述法。推导出了两套空间圆弧轨迹上任一点的井眼方向矢量、圆弧内法线矢量、矢径等矢量的计算公式,和井斜角、方位角、装置角、定向方位角等参数的计算公式。其中一套公式以圆弧曲率和初始装置角为基本参数,另一套公式以井段两端的井深、井斜角、方位角为基本参数。提出了同时使用装置角的正弦值和余弦值来正确计算装置角的新规则。研究结果表明,提出的新计算公式不仅形式上更加简洁,具有几何直观性,而且可以极大地简化井眼轨迹监控、中靶分析、邻井防碰等计算问题的理论公式推导过程;在软件开发中更易于编程实现,便于代码维护。     

大斜度井水平井分层酸化工艺管柱及其应用

针对大斜度井及水平井在实施分层酸化措施时,常规封堵工具不易通过造斜段,且无法进行酸化,造成中、低渗透层动用程度差等问题设计了分层酸化工艺管柱。采用小直径酸化封隔器+斜井开关+管底单向开关组成,具有座封、解封方便。采用投棒方式打开斜井开关,实现分层酸化,解决了大斜度井因井斜角比较大,常规投球密封不严的问题。管底单向开关可实现酸化后反洗井功能。到目前为止,该工艺管柱现埸应用9口井,工艺成功率100%,有效率100%,措施井最大井斜角74°6,′井斜深度2149.49米。措施井累计增产原油3075吨,降水1.63万方,增注9810方。净增效益223.693万元,投入产出比1:5.2,取得了较好的经济效益和社会效益。     

定向井层流注水泥顶替的机理

根据流体力学理论,研究了定向井层流注水泥的顶替机理.提出了反映注水泥顶替过程的顶替数学模式,其中包括垂直井、水平井及定向并的注水泥顶替数学模式.利用数值方法,求解了垂直井、水平井的顶替模式,并得出一些有用的结论.利用前人及本文的实验数据,对部分数学模式进行了检验,其吻合程度满足工程要求.     

斜井与水平井双侧向测井响应的影响因素分析

在直井中,双侧向测井仪所发出的电流面与地层裂缝面之间的夹角,等于地层中裂缝面的倾角。对于水平井和斜井而言,该夹角不等于地层裂缝倾角。由于对双侧向测井响应产生影响的是该夹角,不是地层中的裂缝倾角,所以水平井和斜井的双侧向测井响应可能会出现"假象"。本文得出这两角之间的联系,进而阐明水平井和斜井的双侧向测井曲线响应有时会出现"假象"的原因,并且认为仅根据水平井和斜井的测井响应无法判断裂缝倾角范围,还需要结合其他测井资料。     

抽油机井节点分析方法及应用

本文根据油田生产的实际情况,对预测油井IPR曲线的Vogel方程和Brown提出的计算泵吸入口压力的公式进行了修正,修正后的数学模型考虑了较多的因素,完善了抽油机井节点分析方法。油田实际资料计算表明:修正后的数学模型比较符合抽油机井的实际生产情况,并且计算结果的精确性较好。     

加密井、调整井地层压力的参数识别与拟合

用反算法识别地质和流体的综合物理参数,在给定井点产量或注水量和井底压力条件下,对压力场进行拟合,以求得加密井位或调整井位的层中压力.避免用正算法必须给定地质和流体的各种物理参数,而且宏观地包含了类似井点附近的油层污染、断层等特殊情况对压力场的作用.结果表明,拟合的精度高,与实测数据比较误差小于10%.     

加密井、调整井地层压力的参数识别与拟合

用反算法识别地质和流体的综合物理参数，在给定井点产量或注水量和井底压力条件下，对压力场进行拟合，以求得加密井位或调整井位的层中压力。避免用正算法必须给定地质和流体的各种物理参数，而且宏观地包含了类似井点附近的油层污染、断层等特殊情况对压力场的作用。结果表明，拟合的精度高，与实测数据比较误差小于１０％。     

连续油管带压作业技术在特殊复杂井况中的应用

对深井及高压、高含硫气井在井下作业或生产过程中因地层出砂、压井材料沉淀、堵漏材料返吐引起管柱或井筒堵塞及管柱工具故障造成的管内堵塞,导致后续作业无法正常进行及生产中断等复杂情况,在采用常规修井工艺难以处理,且成本高、井控安全风险大的情况下,利用连续油管具有尺寸较小、不动井内管柱进行相关作业且处理技术先进、成本低、安全、高效等明显优势,解决了如JP7井的油管堵塞和M503井的油层套管堵塞等问题,并通过带压钻磨方式解决了X11井封隔器上部旋塞阀堵塞的问题,为类似特殊复杂井况的处理积累了经验,值得推广应用。     

大斜度井水平井井壁力学稳定性技术现状

井壁不稳定是大斜度井和水平井钻井中必须考虑的问题，文中从力学方面对井壁稳定性技术现状进行了回顾，主要包括岩石破坏形式、井壁周围应力状态方程、岩石强度准则、岩石破坏模式和方法等几个方面。介绍了井壁力学稳定理论的现场应用方法和应用情况。     

低渗裂缝型气藏斜井压裂技术研究

中原油田户部寨气田是一个低渗致密裂缝型砂岩气藏，生产井多为斜井，投产需要进行压裂改造，前期效果不理想的原因是气藏的天然裂缝和斜井压裂中产生的人工多裂缝的双重作用会造成支撑缝长、裂缝宽度和导流能力降低，易使支撑剂过早发生桥塞，产生砂堵，从而影响压裂效果。以往压裂施工中为消除多裂缝的影响采取的主要措施是前置液加入大量的粉砂，但对裂缝导流能力有不利影响，使得压裂效果较差。为此，分析了斜井压裂多裂缝产生的原因，集成应用避射、射孔优化、支撑剂段塞、变排量、变黏度施工等技术，有效地降低了大斜度井压裂所产生的弯曲摩阻，控制了裂缝条数，同时又实现了大斜度井压裂不加粉砂和环空注入方式的突破，简化了压后作业程序，并以部1-14井大斜度定向井压裂施工为例进行了压裂效果分析，取得了好的成果。