颗粒等效直径对岩屑迟到时间的影响和校正

岩屑的迟到时间受诸多因素的影响，传统的理论计算方法很难与实际结果相符，而实物测量受到钻井工况条件的限制很少实施。针对上述问题提出了岩屑等效直径的概念及迟到时间的校正方法。认为影响岩屑迟到时间的因素有井眼环形空间体积、钻井液排量、钻井液性能（密度、黏度）、钻井液流态、岩屑颗粒等效直径、岩屑颗粒形状等，其中岩屑颗粒等效直径的影响是显著的。简介了岩屑下滑速度的计算及滞后时间计算方法以及理论依据，简介了岩屑等效直径的取值方法。通过实例，分析论证了可以用岩屑等效直径计算下滑速度，对岩屑迟到时间进行精确校正。另外此方法可以编程纳入综合录井实时采集软件，实现在线测量，获得及时报警，在岩屑举升效率小于0．5时向工程预警，避免出现沉砂卡钻事故的发生，从而扩展录井工程预报的业务范围。     

泡沫钻井环空岩屑浓度影响因素分析

为了准确地计算泡沫钻井环空岩屑浓度,利用多相流体力学方法计算了该值,并着重分析和讨论了岩屑直径、岩屑形状和注液流量对其的影响,建立了泡沫钻井过程中泡沫、岩屑在环空中流动的数学模型,还采用修正Simple方法对该模型进行了数值求解。计算结果表明：①岩屑颗粒直径越大,环空岩屑浓度越大;②岩屑形状越不规则,环空岩屑浓度越低;③在浅井段,环空岩屑浓度随注液流量的增大而增大,而在深井段,环空岩屑浓度随注液流量的增大而增大;④该数学模型考虑了加速度和泡沫与岩屑之间相对滑动的影响,预测的井底压力更接近于实验数据,计算的环空岩屑浓度更准确。     

水平井段泡沫流体瞬态携屑数值模拟研究

考虑层间质量传递和地层流体的侵入,建立了描述水平井段泡沫瞬态携岩机理的一维双层流动模型.基于修正的SIMPLE算法对模型进行数值求解,岩屑床厚度预测采用试算法,对泡沫携岩影响因素进行了敏感性分析.结果表明:岩屑床随钻时从钻头沿井筒延伸,一定时间后达到动态平衡;无量纲岩屑床厚度随着泡沫特征值和泡沫流量的增大而减小,随着钻杆偏心度、岩屑粒径和机械钻速的增大而增大,地层气和水的侵入有助于提高泡沫携岩效率.该模型为水平井泡沫钻井的水力参数设计和井眼净化技术提供了理论依据.     

塔北地区应用扭力冲击器对录井的影响及方法研究

塔北地区作为塔里木盆地勘探开发的重点区域,由于储集层埋藏深、地质条件复杂,导致机械钻速低、钻井周期长,制约了油气勘探开发的步伐。虽然在三叠系-奥陶系地层引入扭力冲击器(TorkBuster)并取得了良好的提速效果,但扭力冲击器的应用也对录井作业产生诸多影响,主要集中在钻时录井、岩屑录井、气测录井、工程录井以及迟到时间5个方面。通过对影响机理的分析,结合塔北地区的应用情况,针对消除上述影响因素的方法和途径进行研究,提出利用改进的标准钻时法消除对钻时录井的影响,指出工程录井参数识别及岩屑录井岩性识别的研究方向,给出了复杂条件下迟到时间的计算和再校正方法,解决了使用扭力冲击器给录井作业带来的问题。     

气体钻水平井气体携岩能力分析

气体钻井技术在国内外应用很广泛,它主要被用来提高机械钻速、发现油气层和解决井漏等问题.注气量是气体钻井中的关键参数,但是目前关于气体钻水平井注气量的计算仍是一个比较困难的问题,计算值与现场实际用值差距很大,给实际钻进带来了很多困难.对气体钻水平段的岩屑进行了受力分析,并应用散料力学和气体动力学,分析了不同岩屑堆积状态下不同井斜角、不同尺寸和不同摩擦系数时,岩屑堆积中边界岩屑起动对标准状况下气体速度的要求.认为不仅水平段钻柱贴近下井壁处岩屑携带困难,在大井斜角井段岩屑携带也很困难.该分析结果可为气体钻水平井有关流动计算提供理论参考.     

井径扩大率对岩屑迟到时间的影响校正

岩屑迟到时间理论计算公式是录井现场常用的公式，因其中井径常用钻头直径代替而忽略了井径扩大率．导致计算结果偏小。在对岩屑迟到时间的概念、理论计算公式及其影响因素进行分析的基础上，以中原油田东濮地区30口井的井径扩大率的统计分析为依据，引入了采用井径扩大系数消除由于井眼不规则而引起的理论计算迟到时间不够准确的校正方法。6口井的实例对比表明，采用校正方法计算出的迟到时间更为准确，对应的录井深度与测井深度值更为接近。     

泡沫质量和环空返速对泡沫携岩能力影响的数值模拟

尽管泡沫钻井具有较强的携岩能力，但在水平井钻井过程中，环空内依然存在岩屑传输困难的问题，有效降低或消除岩屑床是成功钻进的关键。根据质量守恒定律和动量守恒定理，运用计算流体力学软件FLUENT求解器，针对环空中泡沫和岩屑的混合流动过程进行了数值模拟，得到了偏心环空中不同泡沫质量和环空返速条件下岩屑床高度的变化规律，并与常规钻井液的携岩能力作了对比。研究结果表明:泡沫钻井液具有较强的携岩能力，在水平段所形成的岩屑床高度低于常规钻井液条件下的岩床高度，泡沫质量和环空返速对岩屑运移具有较大影响。     

泡沫钻井液在井筒中的流动与传热

针对泡沫钻井液特殊物理性质,建立了泡沫在井筒中流动与传热的数学模型,并给出了模型求解方法。为了分析传热对泡沫钻井水力参数的影响,采用建立的数学模型和给出的求解方法进行的数值计算结果表明：钻杆内泡沫温度始终低于环空内泡沫温度和地层温度,而环空下部泡沫温度低于地层温度,在环空上部泡沫温度高于地层温度。随着井深、注液流量和注气流量的增加,环空下部泡沫温度与地层偏差增大。传热使井口泡沫质量增大、井底泡沫质量减小、井底压力增大、最小携岩流速减小、最小注气流量增大,降低了泡沫的稳定性和携岩能力。另外,对泡沫的密度、Fanning摩擦系数也有一定的影响;井筒传热对泡沫钻井水力参数有一定的影响,但不是很明显,可通过增加注气流量和井口回压来抵消传热对泡沫钻井水力参数的影响。     

气体钻井条件下迟到时间的计算与校正

传统的钻井液条件下迟到时间计算方法无法适应气体钻井的需要,为了满足生产的需求,采用实验校正的方法尝试建立了气体钻井条件下迟到时间计算模型。通过选取不同的计算模型,改进和完善综合录井仪软件,配套安装相关的传感器,测量计算迟到时间所需参数,实现了气体钻井条件下迟到时间的实时计算。为了验证综合录井仪计算的迟到时间的准确性,并对存在的误差进行校正,探索了气体钻井条件下迟到时间的4种校正方法,现场应用表明,该模型简便可行。     

气体钻井条件下的录井配套技术研究

气体钻井与传统钻井工艺相比,在提高钻速、保护和发现储层等方面具有明显优势,同时也给录井工作带来了工程异常预报难、岩屑鉴定困难、油气水层判断符合率不高等难题.针对新工艺带来的技术挑战,通过建立气体钻井异常预报模型,开发安全监测系统,编制迟到时间计算软件,研究元素录井岩性解释及气测解释评价方法,形成气体钻井条件下的录井配套技术.在川东北地区多口井的现场试验后,证实该技术在保障钻井安全,提高油气发现率,提升录井质量等方面发挥了较大的作用.     

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。     

海上钻井含油钻屑处理技术

使用油基钻井液必然会产生大量含油钻屑。国内外相关法律法规都对海上油田含油钻屑提出了限制排放标准。含油钻屑只有达到排放标准方可排放入海,若达不到排放标准则需运回陆上处理。昂贵的海上运输费用及陆上处理费用,使得国外钻井公司及钻井液公司纷纷研究和开发现场处理含油钻屑新技术。本文较全面地介绍国内外海上含油钻屑处理技术。     

也门32区块Tasour-5井钻井液技术

Tasour-5井是中原油田在也门32区块为挪威DNO/DOVE公司钻的1口定向探井,定向垂深为1850 m,井斜42°,水平位移为798 m。完井测试产油量为800 m/d。也门32区块上部地层坚硬,石灰岩裂缝发育,漏失严重;下部地层以石灰岩、泥页岩、砂岩为主,地层疏松,易漏失,属低压高产地层。上部地层采用空气锤/泡沫钻井技术,解决了该地层的漏失问题,泡沫钻井液的主要添加剂为碳酸钠、烧碱、HV-CMC、PAC-R和发泡剂;下部地层采用PHPA钻井液体系,钻井过程中用XCD聚合物和LCM堵漏剂对钻井液进行维护处理,使井径规则,井干净,有效地防止了地层坍塌和卡钻事故的发生。结果表明,泡沫钻井液和PHPA钻井液体系性能稳定,流变性能好,具有很强的防漏、防塌能力,润滑性好,滤失性和携砂能力强,维护简单,有效地保护了油气层,满足了该地区钻井施工的要求。     

井眼清洁工具沿全井段分布位置的计算方法

实践表明,应用井眼清洁工具,可以大幅度提高水平井大斜度段和水平段的岩屑床清除效率。但由于井眼清洁工具的有效作用距离有限,需要沿大斜度段和水平段布置多个井眼清洁工具才能达到较好的岩屑床清除效果,而目前对计算井眼清洁工具布置数量的方法研究较少。根据岩屑床休止井斜角实验研究结果,提出了井眼清洁工具沿大斜度井段分布数量的模拟计算方法。现场试验表明,该方法能够满足工程需要。     

岩屑处理装置在DSJ300-1海洋钻井平台上的应用

采用油基钻井液钻井产生的岩屑不但会造成钻井液的损失,而且随着井深的加大,大量岩屑若不加处理而直接排放,会破坏海洋生态环境,若直接收集又会给平台的岩屑清理造成很大的工作量。针对该问题,DSJ300-1海洋钻井平台采用了一套岩屑处理装置来处理钻井岩屑。该装置主要由岩屑甩干机、螺旋输送机、钻井液驳运泵、液体收集罐和液位自控控制装置等组成,它与振动筛、一体机、离心机等其他钻井液净化设备相比较,能减小岩屑的含油质量分数约10%,使其不大于5%。该装置具有液位自控控制功能,能有效减少现场操作人员的工作量,延长钻井液驳运泵的使用寿命。     

红河油田长8油藏CO2泡沫剂配方的研究

针对红河油田低渗裂缝性储层地层能量不足、注C02会发生气窜的问题,优选了CO2泡沫起泡剂和稳泡剂,确定了泡沫剂配方由起泡剂AOS、咪唑啉、Bs-12和稳泡剂烷基醇酰胺组成,其组分配比为38：19：38：5,泡沫剂最佳使用浓度为0．5％,发泡体积〉540mL,析液半衰期〉6min,泡沫半衰期〉10h,泡沫稳定性能优越,泡沫阻力因子可达28．684,封堵性能较好。CO2泡沫在高渗透率岩心中的阻力因子较大,说明泡沫更易封堵高渗储层及裂缝,可有效解决注c0：的气窜问题。     

泡沫复合驱体系稳定性及稳泡机理研究

泡沫复合驱油技术目前已在我国部分油田应用,选择泡沫性能优良的复合体系会推动该技术的广泛应用。文章研究了泡沫复合体系中发泡剂、稳泡剂和碱对复合体系稳定性的影响。筛选出配伍性较好配方是1.0%十二烷基苯磺酸、0.5%木质素黄酸盐与0.5%碱水复合体系,并对其进行了耐温、抗盐、抗油污染性能评价。通过扫描电子显微镜拍摄的泡沫照片分析,一般情况下泡沫体系Plateau边界越规则,泡沫半衰期越长,泡沫越稳定;泡沫间液膜越厚,发泡体积越小,发泡性能越差。该泡沫复合配方的确定对矿场实验具有一定的指导意义。     

Foam Stability and Foam-oil Interactions

Gas injection into reservoirs can be used to increase oil recovery. However, reservoir heterogeneity and high gas mobility reduce sweep efficiency and decrease recovery. Using foam can reduce gas mobility and therefore increase sweep efficiency. Foam is thermodynamically unstable, so it is important to predict the foam stability. In order to understand the influence of oil presence on foam stability, static experiments performed on foam by varying the type and amount of added oil and molecular weight of added alkane. Also static foam properties have been investigated by varying the surfactant concentration, ionic strength, composition of different salts in the sample, and addition of polymer.     

核磁共振岩样分析技术在储层评价中的应用

利用核磁共振岩样分析技术对岩心、岩屑测量进行的实验研究结果表明,核磁测量得到的各项测量参数均具有较高的测量精度;利用该技术在多个油田进行的现场应用效果表明,核磁测量得到的结果能够满足工程上快速划分和评价有效储层的精度要求,核磁解释结果与实际生产结果吻合,核磁共振岩样分析技术可以推广应用。