受损害储层的压力响应特征分析

建立了考虑损害区内渗透率变化的地层测试数学模型与数值模型，模拟和分析了不同损害程度的地层测试压力响应特征。认为在储层损害程度（表皮系数）相同的条件下，用渗透率表述的数学模型与用表皮系数表述的数学模型得到的井底压力响应不同。当损害程度越严重时，用渗透率模型的井底压力恢复得越慢，而表皮系数模型的井底压力恢复得越快。也就是说“厂”字型曲线并不能认定地层损害；即使损害程度相同模型相同，不同生产时间的井底压力双对数图也可能不同。这是不同的生产时间有不回的调查半径所致。     

电缆地层测试器压力响应的数值模拟研究

本文利用有限元素法模拟电缆地层测试器的压力响应，指出地层厚度，地层倾斜等对压力响应的影响关系，并定量地评价地层的纵，横向渗透率。这项模拟为组合式地层动态测试器压力响应解释的国内应用提供了一种新方法。     

复杂流体边界油藏注水井井底压力响应特征研究

受储层非均质性的影响, 在油田注水开发过程中, 注入水会产生“ 舌进” 、 “ 指进” 现象, 使地下油水分布关系复杂化。目前利用常规解析解方法研究该类情形下的油藏渗流问题比较困难。为此, 借助边界元理论在求解复杂外边界油藏渗流领域的优势。从渗流力学基本理论出发, 采用 Ｌ ｏ ｒ ｄＫ ｅ ｌ ｖ ｉ ｎ点源解、 贝塞尔函数积分和泊松叠加公式等方法求解出非均质油藏直井渗流的边界元基本解; 沿井筒积分获得非均质油藏直井井底压力响应边界元解数学模型; 通过理论计算得到了无因次压力和压力导数与无因次时间双对数理论图版; 并详细分析了多种情形下井底压力动态的影响因素。此研究对油田注水开发具有一定的指导意义。     

高速非达西渗流井底压力响应特征研究

在文献调研的基础上,建立了高速非达西渗流的物理模型和数学模型;用数值的方法,建立了相应的数值模型即差分方程,通过求解和编制相应的软件,模拟了不同紊流条件下的井底压力响应与地层压力分布,并探讨了不同紊流条件下,井底压力响应特征和地层压力分布特征,从而为高速非达西渗流气井试井资料的解释和产能评价提供了新的途径.     

裂缝性砂岩污染储层井底压力响应特征

通过双孔介质裂缝性砂岩污染储层的研究,建立了以污染区储层渗透率呈指教变化的数学模型。采用不均匀网格的差分方法,由高斯消元法对模型求解,绘制出双孔裂缝性砂岩污染储层井底压力响应特征曲线,并分析了影响井底压力的主要因素。结果表明：井底压力响应特征曲线各阶段特征明显;污染半径越大,污染区内窜流现象越明显,外区响应越晚,压力导数曲线下凹越深;窜流系数越小,压力导数曲线下凹越深.     

预测井底以下地层压力的新方法

井底以下地层压力预测是一项十分复杂的研究课题。目前采用的方法主要有邻井外推、区域压力分析和地震速度谱分析等。但在海洋钻井的条件下,由于井网密度较稀,地下已知信息有限,给压力预测造成了很大困难。本文提出一种利用中途测井资料,结合地震信息,通过地震特征参数提取并用神经网络技术建立地震与测井之间的关系和外推井底以下声波曲线,进而预测未钻达地层压力的新方法。文中论述了实现这一新方法的技术和过程。经在某地区几口海洋钻井的外推预测实践,取得了良好的效果。     

井筒流态不稳定条件下数模井底压力拟合的必要性

本用一个实例气藏——平落坝须二气藏，采取井底压力与井口压力同时拟合的方法，具体分析井底压力拟合与井口压力拟合出现的差别，这将有利于正确认识气藏的静、动态参数特征，直观地看到二之间的精确度差异。     

欠平衡钻井避免储层应力敏感损害的井底压力设计方法

对于应力敏感性较强的储层,井底压力设计值的下限应以避免储层应力敏感损害为基准.对储层井周应力进行弹性分析,在应力敏感损害机理的基础上,引入岩石破坏程度(破坏比),通过岩心渗透率测试,建立渗透率与破坏比的数学回归模型,依据实践经验和试验数据确定岩石临界破坏比,结合井周应力模型,得出欠平衡钻井避免储层应力损害的井底压力下限.通过对呼3井储层模拟计算,充分证实欠平衡钻井避免应力敏感损害的极限井底压力设计方法的科学性.     

气体钻井井底应力场数值模拟研究

通过分析气体钻井井底岩石边界条件,建立了轴对称井底岩石物理模型。利用有限元方法求解,对1 000～3 000 m井深条件下的井底岩石应力场进行数值模拟计算,并对井眼轴线、井底面、井壁进行岩石力学特性分析。分析结果表明,井轴最大主应力在1.6～2.8倍井径距离后,应力逐渐低至水平地应力,破岩难度增加;井底面0.0～0.8倍井径区域存在低应力区,有利于岩石破碎;在井底面向上0.0～0.2 m井壁范围内出现拉应力增加趋势,易出现井壁失稳现象。     

PDC钻头定向喷嘴井底流场数值模拟

为提高定向喷嘴PDC钻头清洗井底的效果,最大限度地减少钻头泥包的形成。利用计算流体力学理论和数值模拟方法,建立了定向喷嘴PDC钻头的物理模型,并确定了定向喷嘴PDC钻头的物理模型参数,对定向喷嘴和定向喷嘴PDC钻头的井底流场特性进行了分析。结果表明:在定向喷嘴的结构参数中,双流道的直径组合与侧向流道的倾角是影响流量分配的主要因素,侧孔倾角为45°时,既能满足流量分配的要求,又便于加工;定向喷嘴侧向射流将回流限制在新冲击区的上方,减小了井底漩涡区域,与漫流层的叠加补偿了其能量损失,刀翼切削面处的低速区也变小,对井底清岩起到较好的作用,有利于抑制泥包的形成。定向喷嘴与常规水力结构设计相结合可以在预防和清除PDC钻头泥包方面发挥自身的优势,达到提高机械钻速的目的。      

火灾环境下LPG储罐压力与温度响应的数值模拟

建立了火灾环境下液化气(LPG)储罐热响应的模型,针对立式液化石油气储罐进行了数值模拟。结果表明,LPG储罐内介质的温度上升速率随着充装率的增大而减小,压力上升速率随着充装率的增大而增大;储罐介质的升温和升压速率随着热流密度的增大而增大,储罐壁温度的上升速率也随之增大;储罐局部受热时,侧壁受热对储罐压力热响应的影响比底部受热大;升压速率随着导热系数的增大而增大,壁面温度的上升速率随之减小。     

牙轮-PDC复合钻头井底流场CFD模拟研究

牙轮-PDC复合钻头是对硬地层采用碾压与刮切相结合破岩的一种新型钻头,随着其结构形式及破岩方法的改变,需要对其井底流场进行研究并提出新的水力结构设计。运用计算流体动力学理论,采用标准κ-ε模型以及封闭N-S湍流方程对某型复合钻头的井底流场进行了数值模拟计算,并分析了井底压力及流速、PDC刀翼齿面和牙轮体表面流速。研究结果表明,复合钻头设计原型的水力结构存在一定缺陷,可通过合理设计钻头体中心位置结构、调整中心喷嘴射流角度以及调整2个边喷嘴的设计来加以改进。     

内倾式侧喷嘴钻头井底射流流场初探

提出了柱座标下三维紊流流场控制方程，并用有限差分法进行数值模拟。探讨了强化井底漫流的措施，认为内倾式侧喷嘴可以较大幅度地提高井底漫流强度。吐哈油田深井钻井实践表明，３１１．１ｍｍ三牙轮钻头采用新型内倾式侧喷嘴后，机械钻速平均提高４３．９９％。     

高温高压气井关井期间井底压力计算方法

常规的井底压力预测方法认为,气井关井后压力恢复初期井口测压受到井筒储集效应影响,后期受温度降低引起的续流影响,并且在压力恢复期间井筒中不存在流体的流动。但是,新疆克拉2气田部分高温高压气井的实测结果表明,关井后测得的井口压力恢复曲线总体呈下降趋势,与常规方法所计算的压力曲线并不一致。对高温高压气井关井后的井筒温度特征、井筒续流特征和井筒流体参数变化特征进行了分析,认为,关井期间井口(底)压力同时受到井筒储集效应和温度变化的影响,并且在压力恢复过程中井筒内一直存在续流流动,需要进行流动气柱压力计算。为此,综合考虑井筒续流、井筒温度及井筒流体参数的变化特征,基于井筒压力恢复原理,建立了关井期间的井底压力计算模型,并对该模型进行了实例计算验证。实例验证表明,该模型计算出的压力恢复曲线正常,可用于产能试井解释。      

油井出砂临界井底流压计算模型及应用

出砂已经成为影响油井产能和损害生产设备的严重问题。在油田开发阶段，必须认真设计与出砂有关的一些生产参数。利用弹性和弹塑性理论建立了防止油井出砂的临界井底流压计算模型，在此基础上利用盘2－207井的岩性、物性和力学等参数进行了计算，得出该井避免出砂的安全生产压差，所得结果与油井生产实际相符合。     

双侧向电极系测井响应的精确模拟

虽然双侧向的数值模拟已在公开发表的文献中报道过，但符合测井仪器实际结构精确模拟的数值模拟并未见报道，利用高效的数值模式匹配法，结合表面积分方程分析这种精确模型响应，并将其数值结果与近似模型的数值结果进行比较，从而定量分析了双侧的Ｂ电极或Ｎ电极在有限远处时对测量的影响，有利于电阻率测井的常规解释。