泡沫钻井岩屑迟到时间计算

泡沫钻井录井中岩屑迟到时间的计算精度是影响地层信息反演准确性的主要因素.基于泡沫流变学原理和液固两相流理论建立了泡沫钻井岩屑迟到时间计算模型,将分段积分法和多重迭代计算法用于解决岩屑迟到时间计算问题,建立了泡沫钻井岩屑迟到时间计算方法.利用所建立模型与方法对泡沫钻井录井岩屑迟到时间问题进行了数值模拟,对影响泡沫钻井岩屑迟到时间的关键因素进行了敏感性分析并揭示了注气量、泡沫质量、岩屑等效直径等因素对岩屑迟到时间的综合影响规律.计算实例表明,高泡沫质量条件下,注气量较小时岩屑迟到时间对注气量的敏感性较大,岩屑直径较小时岩屑迟到时间对岩屑直径的敏感性较小,泡沫质量对岩屑迟到时间的影响存在临界值.     

油气钻井中上返岩屑的分形分析

上返岩屑是钻头破岩的产物,是油气井岩石破碎机理研究的重要部分,是油气钻井中岩石破碎程度的重要信息。充分利用这种上返岩屑的信息,应用分形几何理论,从等破碎概率角度研究了上返岩屑分布规律问题,从而建立了等概率条件下上返岩屑的破碎规律描述模型。该模型将岩石的破碎概率、粒度分形维数和破碎基数紧密联系起来。以等概率破碎模型为基础进行室内实验,结果显示上返岩屑粒度分布规律良好,统计计算的分形维数的相关性系数达到了0．96以上,钻井岩屑粒度分形维数分布在2．2～2．6之间,岩石的破碎概率分布在0．3-0．7之间,且深井砂岩破碎体分形维数大于泥岩与页岩,为进一步应用分形几何研究岩石破碎规律奠定了基础。     

钻井过程中岩屑运移模型研究进展

随着斜井和水平井数量的不断增加,井眼清洁已成为钻井的关键技术和难题之一。在过去的60多年里,人们对钻井过程中的岩屑运移问题进行了大量的实验和理论研究,对这一课题有了较多的认识,建立了一些模型,为实际钻井过程中水力参数设计提供了有效的依据。本文对描述岩屑运移规律的经验模型和分层理论模型进行了系统的总结,并专门对泡沫携岩模型进行了总结,在此基础上对岩屑运移模型的发展进行展望,最后给出了研究建议,为今后深入开展岩屑运移研究提供参考。      

钻井过程中岩屑运移模型研究进展

随着斜井和水平井数量的不断增加,井眼清洁已成为钻井的关键技术和难题之一。在过去的60多年里,人们对钻井过程中的岩屑运移问题进行了大量的实验和理论研究,对这一课题有了较多的认识,建立了一些模型,为实际钻井过程中水力参数设计提供了有效的依据。本文对描述岩屑运移规律的经验模型和分层理论模型进行了系统的总结,并专门对泡沫携岩模型进行了总结,在此基础上对岩屑运移模型的发展进行展望,最后给出了研究建议,为今后深入开展岩屑运移研究提供参考。     

钻井岩屑床搅拌器

本发明涉及一种钻井岩屑床搅拌器，它是一个带有贯通孔的圆柱状体，其端接头带公扣，另一端为母扣，该搅拌器内孔壁表面呈连续的圆弧、直线、抛物线状，外体带有螺旋翼片，搅拌器外径与井壁内径之差为10～35mm之间。该装置在大位移或大斜度井的钻井中，可防止井内因岩屑沉积在井眼低部形成岩屑床，出现卡钻、停钻现象，并克服了因岩屑造成井眼缩径的问题，因而使用该项工具大大改善了钻井过程中岩屑的悬浮状态，防止其沉积而影响钻进。本实用新型结构简单、使用方便，使用中只需接于钻杆之间便可将钻井液中岩屑顺利排出地面。     

岩屑沉降速度的理论计算及其在钻井中的应用

在钻井过程中,岩屑的沉降速度与钻井水力参数、泥浆流变性能密切相关,它直接影响固相含量和钻速。因此,研究岩屑沉降规律,并应用于钻井过程,是钻井技术的基本内容之一。本文参考国外钻井水力学,泥浆流变学等有关文献,试图进行岩屑沉降的理论计算,阐明其推导过程,明确其应用条件。结合钻井过程中的实际问题,进行定量计算,并提出岩屑输送比,岩屑当量直径和岩屑当量沉降速度的实用计算法。     

气体钻井岩屑分离系统设计

现行气体钻井返出岩屑只能依靠降尘水分离,排砂管线出口必须接到污水池,地层出气后不具备点火条件。若将排砂管线接到燃烧池进行点火,岩屑又容易堆积,影响燃烧池后续使用。迫切需要研究能有效实现分离、点火的除尘方法。文章从常规的环境处理方案中开启思路,以气体钻井返出岩屑分离的总流程分析为基础,将岩屑处理系统分为分离系统和循环水处理系统。分析并计算分离系统入口岩屑粒径和浓度,将分离系统设计为 两级：一级分离采用湿式、重力、惯性原理除去大颗粒和部分细颗粒岩屑;二级分离采用湿式原理除去较细小颗粒。通过岩屑分离系统除尘性能计算结果可知,分离出的气体能达到直接排放标准并直接排放至燃烧池。此套系统对进一步拓宽气体钻井的应用领域,为气体钻井储层钻井技术的发展奠定坚实基础。     

重油催化裂化沉降器油气相态计算

 为了确定重油催化裂化沉降器中液相组分的数量及其对结焦的贡献，以工业重油催化裂化装置的沉降器为研究对象，按照正构烷烃模型分子法确定基团组成的方法，利用已编写的气化率计算程序，求取了沉降器内反应油气的重组分—油浆馏分的气化率，确定反应油气的气、液相比例。计算结果表明，在实际工业操作条件下，重油催化裂化沉降器内的油浆馏分以气、液两相状态存在，其露点温度为488.8℃，露点温度直接取决于油浆终馏分的沸程，而且油浆分压对其泡点和露点温度也有较大影响。     

新型自动钻井岩屑捞取清洗机

中原油田研制出了一种体积小，操作简单、性能稳定的岩屑自动捞取清洗机，该钻井岩屑捞取清洗机具有以下特点：     

钻井岩屑巧变环保砖块

正2013年10月21日,中国石化华北分公司钻井队在鄂尔多斯盆地钻井生产。当日,中国石化华北分公司部署在大牛地气田第四口环保井DPS-65井钻至2000多米。该井首次采用国内"钻井泥浆不落地装置",钻井泥浆由400 m3的软体罐盛放,节省了1200 m3的钻井泥浆池子。钻井泥浆经多级过滤和电化学处理后,可实现循环利用,将井底返出的岩屑制作成建筑、铺路用的环保砖块和碎石块,彻     

油气井工程数据仓库解决方案的研究

提出了油气井工程数据仓库解决方案,基于油气井工程实例讲解了数据仓库系统体系结构、设计实现、数据展现等方面的内容.运用数据仓库技术和网络通信技术,构建具有钻井工程专业领域特色的数据仓库,就能够为不同层次和部门的工程管理及技术人员提供有效的决策分析等技术支持.     

相态变化影响下的凝析气井井筒压力变化计算分析

凝析气井在开发生产过程中具有特殊的相态变化特性,当井筒中整个流体体系压力达到露点压力以后,凝析液不断析出导致液相含量不断增加。以往对凝析气井井筒动态模拟过程中几乎没有考虑到,这样难以保证模拟的精确度。因此,建立了凝析井井筒压力、流体相态变化计算的分析模型,计算和分析了井筒中气液两相中组分含量不断变化的过程,考虑到了相态变化对井筒压力分布的影响。引入气油比增量比的一种新参数,对井筒中不同井段凝析油的析出程度进行了直观描述。并改变重组分含量进行不同组分下气、液两相的相态变化计算。综合分析了不同组分对井筒压力梯度的动态影响,使得模拟和计算更加接近于真实情况。     

超深凝析气井液锁伤害评价

高深凝析气井井筒积液现象明显,容易发生液锁伤害,造成了较严重的经济损失。在认清液锁伤害的基础上,进行了岩心液锁伤害实验,对认清凝析气藏液锁伤害,解除液锁伤害,指导凝析气藏的高效开发具有重要意义。     

高压气井钻进过程中控制回压值研究

对于高压气井特别是含硫气井安全钻井的控制回压值确定,目前还没有明确结论。文中以漂移流动理论为基础,建立了高压气井带回压井筒气液两相流动计算模型,并结合算例采用数值方法分析了不同井口回压对气体膨胀抑制效果及井底压力的影响。在综合考虑抑制气体膨胀、控制井底压力降低幅度、井控装备工作安全和不同回压下井控人员心理压力等因素的前提下,给出了保持高压气井钻井安全宜施加2～5 MPa井口回压的建议。     

凝析气井井筒压力计算

准确计算凝析气井井底压力是正确预测产能、合理制订生产方案的关键,近年来凝析气井压力计算重点考虑黑油模型和组分模型的差异,而对优选气液两相管流压降模型的重要性却认识不足。为此,采用Govier-Fogarasi公开发表的94口凝析气井实验数据对工程常用的无滑脱模型、HagedornBrown、Orkiszewski、Gray、MukherjeeBrill、HasanKabir分别按黑油模型和组分模型预测井筒压力。井底流压和压降梯度统计评价结果表明:两相流模型的选择对凝析气井井筒压力预测结果影响较大,而组分模型和黑油模型对部分两相流模型在一定条件下对凝析气井井筒压力计算产生影响;推荐使用Gray模型+黑油模型和HagedornBrown模型+组分模型来预测凝析气井压力剖面,并给出了无滑脱模型的适用条件(液气比为0.5~5m3/104 m3、产气量大于5×104 m3/d);最后指出,采用组分数据计算凝析气井压力剖面时,其数据选择尤为重要,否则预测的误差会增大。该研究成果对于凝析气藏的高效开采具有重要的意义。     

凝析气井井简压力计算

准确计算凝析气井井底压力是正确预测产能、合理制订生产方案的关键,近年来凝析气井压力计算重点考虑黑油模型和组分模型的差异,而对优选气液两相管流压降模型的重要性却认识不足.为此,采用Govier-Fogarasi公开发表的94口凝析气井实验数据对工程常用的无滑脱模型、Hagedorn&Brown、Orkiszewski、Gray、Mukherjee&Brill、Hasan&Kabir分别按黑油模型和组分模型预测井筒压力.井底流压和压降梯度统计评价结果表明:两相流模型的选择对凝析气井井筒压力预测结果影响较大,而组分模型和黑油模型对部分两相流模型在一定条件下对凝析气井井筒压力计算产生影响;推荐使用Gray模型+黑油模型和Hagedorn&Brown模型+组分模型来预测凝析气井压力剖面,并给出了无滑脱模型的适用条件(液气比为0.5～5 m3/104 m3、产气量大于5×104 m3/d);最后指出,采用组分数据计算凝析气井压力剖面时,其数据选择尤为重要,否则预测的误差会增大.该研究成果对于凝析气藏的高效开采具有重要的意义.     

封堵成膜钻井液技术在昆2井的应用

柴达木盆地昆特依凹陷构造油藏埋藏深,地质结构复杂,为解决该区域"喷、漏、塌、缩、卡"高危地层的安全、优快钻井技术难题,在理想充填理论、成膜理论、超低渗透钻井液理论的基础上,研制出了封堵成膜钻井液。通过砂床浸入深度试验、膜结构密封性能试验、承压与滤失试验、渗透率恢复试验、回收率试验,对钻井液性能进行了综合测试,并针对昆2井的地层孔隙度、渗透率、岩性、井底温度及开钻顺序,对钻井液配方进行了优化。应用结果表明:封堵成膜钻井液具有优良的井壁稳定作用,首次在昆特依构造上实现了零复杂、零事故钻井,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,顺利完成了钻探任务。     

超深水平井钻井水力参数优选

基于传热学理论和井筒流动特性,通过建立超深水平井的井筒物理模型和温度场模型,考虑螺杆钻具的工作特性,以钻头和螺杆钻具组合的最大水力能量作为优选目标,建立了水力参数优选模型,分析了温度、压力对最小携岩排量的影响,并计算了最优排量和其他水力参数。结果表明:与不考虑温度、压力影响时相比,考虑温度、压力影响时的最小携岩排量增加了1倍;最小携岩排量随着钻井液密度和塑性黏度的降低而增大,塑性黏度是其主要影响因素;不同时刻的最小携岩排量存在一临界点,在临界点上、下井段确定最小携岩排量时,应采用不同时刻对应的最小携岩排量。因此,在超深水平井复合钻井时,应充分考虑温度、压力对水力参数优选的影响,以保证井眼清洁,提高钻井效率。     

油气井钻井过程中井喷预测机理研究

在油气井钻井作业过程中,井喷前会有各种预兆如:①钻井液返出量增加;②钻井液池中钻井液体积增加;③停泵后钻井液外溢;④循环系统压力上升或下降;⑤钻井时悬重增加或减少;⑥返出的钻井液中有油花气泡等。上述预兆对预防井喷起着至关重要的作用。为此,在分析井喷原因及井喷预测机理的基础上,利用钻压、大钩负荷、转盘转速、返出流量、泵压、钻井液密度、硫化氢浓度等,建立了井喷预测数学模型,提出了井喷事故发生的危险指数,通过对该指数的计算和分析,便可预测井喷事故发生的可能性。实例验证结果表明,该井喷预测模型能为防止井喷的发生提供科学依据。     

油气田生产井全过程钻井监测系统

随着钻井生产由粗放钻井向精细钻井的发展和油气开发的决策需要,必须配备生产井全过程钻井监测系统,以便对生产井的钻井过程进行全过程监测和对录井信息进行评价.针对生产井钻井过程的特点,设计研制了小型化、配置灵活、功能开放,成本较低的油气田生产井全过程钻井监测系统.现场应用表明,研制开发的软、硬件系统不仅能够为精细钻井和录井信息评价提供准确齐全的钻井参数,同时设计开发的录井专家系统还能够实时准确地对钻井过程进行状态判断,实现了实时指导钻井的目的.