井眼弯曲平面倾角对钻头侧向力的影响研究

井眼轨迹的空间形状是影响钻头侧向力特别是方位力的一个主要因素。文中利用弯曲平面倾角来描述井眼轨迹的弯曲方向,并探讨了弯曲平面倾角对钻头侧向力的影响及其规律。结果表明,弯曲平面倾角和井眼曲率的有机结合可以很好地描述井眼轨迹空间形状对钻头侧向力的影响。当弯曲平面倾角为0°时,钻头上的方位力近似为零,而当弯曲平面倾角接近90°或270°时,钻头上的方位力绝对值最大。在不考虑地层因素的影响时,井眼的弯曲平面倾角及弯曲程度是产生钻头方位力的一个主要因素。在现场井眼轨迹控制过程中,应充分考虑这一特点。     

随钻方位伽马能谱测井影响因素分析及校正研究

在不同井眼环境和地层条件下,随钻方位伽马能谱响应会有一定差异,从而影响后续的测井解释及地质导向结果,因此,有必要研究井眼和地层因素对随钻方位伽马能谱的影响规律,以消除其带来的不利影响。对比分析了现有随钻方位伽马能谱测井仪器结构,选择了其中一种结构作为研究对象,建立了相应的MCNP计算模型;采用蒙特卡罗方法模拟了随钻方位伽马能谱测井在不同井眼、地层条件下的响应,得到了钻井液密度、钻井液中KCl含量、地层骨架,以及倾斜放射性地层的倾角、方位角、厚度对随钻方位伽马能谱测井的影响规律,在此基础上,给出了非地层因素影响的校正方法。研究结果表明:计数率与钻井液中KCl含量和地层倾角及厚度正相关,与钻井液密度、地层骨架密度和地层倾斜界面方位角负相关;KCl能改变能谱形状,其他因素不改变能谱形状。研究表明,利用井眼影响因素校正后的计数率或能谱计算的泥质含量及K,U和Th的含量更接近真实值,可为测井解释及地质导向提供更可靠的指导。      

关于侧钻井轨迹设计的思考

应用侧钻井井眼轨迹最优化设计方法 ,对海 14 - 2 0F1井眼轨迹设计进行计算 ,研究得出影响井眼轨迹的主要因素是靶点参数和开窗点参数。由此提出了侧钻井轨迹设计时地质设计人员和钻井工程设计人员协同工作 ,联合设计 ,在确保靶点有效地处于油气藏区域的前提下 ,灵活确定靶点坐标和靶区半径 ,以期达到井眼轨迹曲线段最短 ,扭方位、变井斜的钻进工作量最小 ,管柱的摩阻扭矩相对最小。用算例证实了该思路对于现场高效施工具有重大意义     

定向井井眼轨迹综合影响因素分析

随着油田勘探开发的不断深入,定向井数逐年递增,如何掌握定向井的漂移规律,为生产服务就显得极为重要。在江汉油田多年钻井实践基础上,重点剖析了井身剖面设计和评选、钻具组合、钻井参数、井眼几何形状、地层等因素对井眼轨迹的影响,探索出井斜和方位的变化规律,较好地指导了定向井的设计与施工。     

中原断块油田定向井方位漂移规律分析

方位控制是定向井井眼轨迹控制中的关键部分。本文分析了影响定向井井眼方位漂移的诸因素，并针对中原断块油田具体情况，统计分析了中原断块油田已钻大部分定向井的方位漂移资料，结合现有理论模式，总结出了中原断块油田定向井方位漂移的规律。经现场实钻验证吻合程度较高，对今后正确指导定向井施工具有较高的实用价值。     

基于地质力学的裂缝性储层水平井井眼方位优化

由于裂缝性储层裂缝发育,裂缝性储层水平井与常规储层水平井相比,优化水平井井眼方位需要考虑的因素更多,也更为复杂。文中以地质力学为基础,在优选裂缝性储层水平井井眼方位的同时,考虑天然裂缝分布、天然裂缝的激发和井眼稳定性,从地质、钻井和压裂的角度出发,采用理论研究和数值模拟,形成了裂缝性储层水平井井眼方位优化方法。首先,根据井壁成像数据对天然裂缝分布进行统计分析,选择天然裂缝发育的方位;其次,通过建立天然裂缝面的应力模型,计算在一定压裂压力下容易滑动的天然裂缝方位;最后,通过建立裂缝性储层的井眼稳定模型,计算出在确定的方位范围内井眼相对稳定的方位作为优选的水平井方位。优选的裂缝性储层井眼稳定方位既有利于压裂裂缝与天然裂缝沟通,又相对容易激发天然裂缝,且井眼相对稳定,对于提高单井产量、减少工程复杂有重要作用。     

密集丛式井上部井段防碰设计关键参数临界值计算分析

井眼轨道整体防碰设计是保障密集丛式井钻井施工安全的关键因素之一,而上部井段井眼轨道设计参数的优选与优化则是降低井眼轨迹碰撞风险的基础。对比分析了国内现行标准对密集丛式井整体井眼轨道防碰设计的指导作用及适用性。针对密集丛式井整体井眼轨道防碰设计问题,应用实钻井眼轨迹碰撞风险分析的分离系数概念,计算分析了分离系数为1时,密集丛式井上部井段造斜点深度、邻井造斜点深度差、造斜率、造斜方位等4个关键参数的临界值。研究结果表明:井口间距是影响密集丛式井上部井段井眼轨道防碰设计参数取值的关键,井口间距越小,临界造斜点深度、造斜深度差及造斜方位差越小,临界造斜率越大;现行标准所规定的邻井造斜点深度差预留了足够的安全余量,加密调整井防碰设计时可适当减小。     

综合钻井及水力压裂的水平井井眼方位优化

地应力是井眼失稳和裂缝起裂的直接控制因素,如何分析不同断层机制下的井眼稳定性和水力压裂随井眼方位变化的响应规律对页岩气钻完井显得更加重要。为此,基于线弹性力学原理、改进的摩尔库伦准则及张性破裂准则,建立了井眼稳定性和裂缝起裂的力学模型,计算分析了不同应力状态下井眼稳定性和水力压裂对井眼方位的设计要求。结果表明,对于正断层应力状态,钻直井或沿最小水平主应力方向的小斜度井有利于井眼稳定,且裂缝的起裂压力主要受射孔方位角控制;对于滑移断层应力状态,钻水平井有利于井眼稳定,安全钻井方位处于最大水平主应力与最小水平主应力之间,且起裂压力受井眼方位角和射孔方位角双重控制;对于逆断层应力状态,沿最大水平主应力方向钻水平井有利于井眼稳定,而起裂压力主要受射孔方位角控制。最后,结合井眼稳定性和水力压裂分析结果,提出了井眼方位优化方法,并针对性地分析不同断层机制下的最优井眼方位。该研究为矿场井眼方位优化提供了理论支撑。     

定向井预测井眼轨迹设计新模型

本文用极限概念提出了一种预测井眼轨迹设计新模型,并对方位提前角和水平投影长度计算公式进行了推导。新模型原理简单、计算容易、涉及参数少,只要收集到设计井所在地区的方位漂移规律的统计数据,就可以在PC-1500计算机上进行预测井眼轨迹设计,适合在现场应用。     

下部钻具组合上切点的位置确定方法

下部钻具组合的上切点始终处于井眼底边这一假设条件,并不适用于下部钻具组合静力学分析的所有情况。基于建立的适用于下部钻具组合静力学分析的三维坐标系及其变换关系,提出了描述井壁上上切点位置的方法;根据最小势能原理,提出了一种确定上切点位置的迭代计算方法;以光钻铤钻具组合为例,讨论了井眼几何参数与钻井参数对上切点位置及钻头侧向力的影响规律。结果表明:在二维问题的力学分析中,当钻头处井斜角很小、井眼的井斜变化率很大时,下部钻具组合的上切点将有可能处于井眼的高边;与对上切段长度的影响相比,井斜方位变化率对上切点井壁方位角的影响更大;与对钻头井斜力的影响相比,井斜方位变化率对钻头方位力的影响更大;钻压和钻头扭矩对上切点位置及钻头侧向力的影响都很小。      

沁水盆地煤层气井坍塌压力预测

针对煤层气井井壁稳定问题,应用力学分析方法从井壁应力分布入手,根据斜井井壁稳定力学模型,分别结合Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则,建立水平井筒井壁坍塌压力计算公式。应用所建立的公式对沁水3#煤层羽状水平井坍塌压力进行了预测。计算结果表明,井眼沿最大水平主应力方向时,坍塌压力为负值,这种情况下煤层气井不会坍塌,井眼稳定;当井眼沿最小主应力方向时,坍塌压力高于或者略低于地层压力,说明煤层羽状井眼不稳定,会产生煤粉;当井眼介于最大和最小水平主应力之间时,其坍塌压力在所计算的两个压力之间。     

深水井筒环空压力计算模型适应性评价

深水井筒在生产阶段受地层高温产出液的影响,温度场重新分布引起环空密闭空间的压力急剧上升,威胁井筒安全。为向深水油气井的井身设计和套管强度校核提供一定的依据,结合现场实例对基于状态方程和胡克定律计算模型和基于状态方程和温度压力耦合作用的迭代计算模型进行对比,对模型机理和影响计算结果的因素进行了分析。深水井筒中的环空流体介质复杂,井底高温及异常压力使得深水井筒中的环空中流体热膨胀系数和压缩系数对套管体积的影响难以利用胡克定律简化计算。结果表明,基于状态方程和温度压力耦合作用的迭代计算模型更适用于深水井筒的环空压力分析。     

基于解的相似结构的均质油藏渗流模型

根据油气藏的渗流机理,在考虑有效井筒半径和井筒储集的基础上,建立了在变流率情形下的均质油藏不稳定渗流模型;利用Laplace变换,得到了变流率生产情形下的无因次储层压力和井底压力解;根据解的相似结构理论,找到不同外边界条件对应下的相似核函数,形成统一的相似结构解,为深入分析流体渗流特征提供了一个理论分析的新观点。研究给编制试井分析软件带来极大的便利,对油气藏渗流规律具有重要的意义。     

垂直井眼井眼稳定的理论分析

在弹塑性力学理论的基础上，分析了直井井眼周围岩石的应力分布，推导出了井眼稳定的理论方程，建立了地应力、岩石抗拉强度、抗压强度和钻井液密度的关系式，并提出了作者的一些观点和看法     

深水钻井溢流井控期间水合物生成主控因素

目前多数学者都是基于热力学特征进行水合物生成的判断,但更准确的判断需要考虑分子动力学的特征。井筒中水合物形成的速度较慢,即使达到了水合物形成的热力学条件,还需要经过水合物的成核、生长2个过程。基于深水钻井溢流井控期间井筒多相流动规律,依据水合物热力学和动力学特征,结合水合物膜微孔板理论,对溢流井控期间循环、关井和压井期间水合物的生成机理进行了研究,并分析了不同流型对水合物生成的影响。研究结果表明,深水钻井溢流发生时,循环期间井口安装有节流装置不会生成水合物;关井期间泡状流情况下不会形成水合物堵塞,段塞流情况下井口处可能会形成水合物堵塞;压井期间水合物生成不会对井筒产生较大危害。     

侧钻划眼过程中回老井眼原因分析研究

本文对侧钻划眼过程中回老井眼的原因进行了分析研究，提出了具体的预防措施，并作出了相应的定量计算，得出了较适用的结论。     

不压井作业管柱下压力分析及应用

以不压井作业管柱为研究对象,考虑了井筒内气液压力变化、管柱各部件的结构、不同井况和不同工艺参数等多重因素的影响,建立了不压井作业管柱的三维有限元分析模型和求解方法。通过对3口井不压井管柱的受力变形分析计算,得出了不压井管柱在任意井深处的广义内力、应力、变形及不压井管柱与套管内壁的接触位置和接触状态,为不压井作业的安全施工提供可靠的计算方法和理论依据。     

优快钻井技术在安棚高含碱油田的应用

安棚高含碱油田地质构造和油气藏类型复杂、岩石可钻性差以及高含碱地层对钻井液和水泥浆的影响严重,致使该地区钻井速度低、井下复杂情况多以及井身质量和固井质量差,为此开展了综合配套技术研究,形成了地层自然造斜规律应用、地层可钻性评价与钻头优选、钻井参数和水力参数优选、抗碱钻井液体系研究及抗碱固井技术研究等5项配套技术。经现场应用表明,综合配套技术可提高机械钻速70.98%,缩短建井周期65.21%,井下复杂及事故时效减少78.80%,固井质量合格率提高124.47%,取得了较好的经济效益。     

沙18井使用MR-7000修井机承担加深侧钻工艺论证

以原井眼基本数据为基础，结合地质目的，从工艺上对沙18井使用修井机加深侧钻进行了计算和论证。根据MR-7000修井机大钩载荷(160t)与沙18井设计钻具摩阻分析，该修井机承载能力及扭矩能力可满足该井正常的起下钻及钻进作业的提升能力要求，并具有一定的处理井下事故能力。