大港滩海大位移井井壁稳定技术研究

大港油田主要采用大位移井开发滩海油气资源.在2008年埕海二区大位移井钻井中遭遇了严重的井壁坍塌,单井平均事故复杂时效达22％,严重影响大位移井的安全.通过对油页岩层理弱面强度测定、斜井井壁应力分析、井眼轨迹对坍塌压力和破裂压力的影响分析、井壁稳定的力学和化学对策的研究,指导井眼轨迹优化设计、安全泥浆密度窗口确定及钻井液性能改进,现场应用效果显著.     

大位移井完井管柱摩阻分析软件的开发

大位移井完井管柱摩阻分析是安全、优质、高效地实现完井生产作业的关键,国内外都十分重视这一问题。利用现有的管柱力学模型,结合一些独特的数据处理和计算方法,用Power Builder工具,研制开发了一个适合于大位移井进行完井管柱摩阻分析的通用软件。该软件具有操作方便、界面友好、有较强的容错性能、兼具数据库对数据的管理能力和工程计算分析能力等多方面的优点。现场应用效果良好,并已通过验收。     

大位移井技术的发展及对钻头的要求

大位移钻井是开发边际油田的有效手段。大位移井的关键技术主要有扭矩/摩阻和井眼轨道控制工具,这些技术要求钻头具有以下特点:具有良好的保径能力,轴承寿命长,掌尖和掌背部位耐磨损,密封系统耐高温等。     

裸眼完井下的大位移井裂缝起裂研究

随着大位移井数量的增加，大位移井压裂逐渐成为油气藏的一种重要增产技术手段，大位移井水力压裂裂缝起裂与直井，普通定向井有显差别，其起裂模式不仅与井眼轨迹（井斜角，方位角等）有关，而且还与地应力方位密切相关，以往的斜井裂缝起裂模式已经不能满足大位移井压裂设计的需要。考虑作业条件，压裂液渗滤效应和孔隙压力的影响，建立了大位移井井筒周围应力场分布模型，提出了裂缝起裂压力和起到方位预测模型，并分析了不同构造应力范围对大位移井压裂裂缝起裂的影响，计算结果表明，建立的模型完全适用于大位移井压裂设计的需要。     

防磨减扭工具在南海西部油田大位移井的应用

井下高摩阻和高扭矩是大位移井现场施工作业无法回避的主要技术挑战之一。过高的摩阻和扭矩不仅会影响大位移井的作业效率,制约大位移井的延伸能力,有时还会导致钻进作业无法继续进行。通过阐述胜利钻井院生产的防磨减扭工具的工作原理及技术特点,重点介绍胜利防磨减扭工具在南海西部某大位移井的成功应用,提出了一种基于钻柱对井壁侧压力的防磨减扭工具安装数量与位置的确定方法,供业内同行参考。     

大港油田大位移钻井技术研究与实践

针对大港油田大位移井存在的摩阻和扭矩大、轨迹控制难度大、井壁稳定难度大、长裸眼段下套管难度大、井眼净化要求高等技术难点,研究制定了一套大位移水平井钻、完井技术.论述了大位移水平井实施中的井眼轨迹设计技术、导向钻井技术、漂浮下套管技术、高润滑强抑制的优质钻井液技术、摩阻扭矩预测及监测技术等,已钻成的3口大位移水平井的水平位移与垂深比大于2,其中庄海8Ng-H1井的水垂比为2.74,水平段732m.实践证明,该套技术在大港油田是完全可行的.     

基于改进Iserles渐进法的大斜度井感应测井正演计算

大斜度井环境中,感应测井仪器发射线圈可用磁偶极子等效,磁偶极子在接收线圈上产生的电磁场,为含有Bessel函数在无穷域的积分表达式.分析了Bessel函数的振荡衰减特性及积分核函数的构成,考虑这类积分的复杂性,引入改进的Iserles渐进法,非常有效地解决了这类积分问题,利用该方法计算了当前常用的双感应仪器在大斜度井中的测井响应,验证了该方法的高效实用性,为大斜度井感应测井响应正演快速准确计算提供了理论参考.     

新型水平气井气水两相管流压降计算模型设计

为了更准确地把握压降,提出一种水平井筒内气水两相管流的压降计算模型.该模型基于两个假定:假定气相和液相的速度相等;假定两相介质已达热力学平衡状态,压力、密度等互为单值函数.实例计算结果显示,出水水平气井井筒压力沿趾端根端方向呈单调下降趋势,但趾端附近的压降明显小于井筒内其他位置的压降.     

桩西地区大位移延伸井钻井液技术

桩斜161井是胜利油田在桩西地区部署的一口大位移评价井。该井在钻井过程中存在造斜点浅、上部地层造浆严重、斜井段长、摩阻大、岩屑携带困难等诸多难题,针对该井特点,采用有机硅聚磺混油防塌钻井液体系和配套工艺技术顺利完成了该井的施工。现场应用表明,有机硅聚磺混油防塌钻井液具有良好的流变性,润滑防卡性,携岩能力强,有效防止了井壁失稳,满足了大位移延伸井的钻井要求。以桩斜161井为例,介绍了该地区大位移延伸井钻井液施工经验,为桩西地区大位移延伸井实现安全、快速施工提供参考。     

Kenics型静态混合器流动阻力的实验研究

本文分析了ｋｅｎｉｃｓ型静态混合器的工作原理，分别以空气和水为实验介质，测定了静态混合器中的流动阻力，得出了单相流体流动摩擦系数ｆ与雷诺数的关联式（测量范围Ｒｅ＝７１１──１５４７７）──７５４７７）以及气──液两相流体流动阻力的计算方法（适用范围：气相雷诺数ＲｅＧ＝７１１──４７４６，液相雷诺数ＲｅＤ＝１２８９──１５４７７），和文献中所报道的结果基本相。文中还分析了静态混合元件对流动阻力的影响。     

Effect of Radial Resistance Gap on the Pressure Drop of a Compact Annular-Radial-Orifice Flow Magnetorheological Valve

A compact annular-radial-orifice flow magnetorheological (MR) valve was developed to investigate the effects of radial resistance gap on pressure drop. The fluid flow paths of this proposed MR valve consist of a single annular flow channel, a single radial flow channel and an orifice flow channel through structure design. The finite element modelling and simulation analysis of the MR valve was carried out using ANSYS/Emag software to investigate the changes of the magnetic flux density and yield stress along the fluid flow paths under the four different radial resistance gaps. Moreover, the experimental tests were also conducted to evaluate the pressure drop, showing that the proposed MR valve has significantly improved its pressure drop at 0.5 mm width of the radial resistance gap when the annular resistance gap is fixed at 1 mm.     

考虑入流角的水平井筒混合损失模型

对水平井的孔眼入流处的微元段进行了流动分析,根据气、液两相的连续性方程、动量方程和能量方程,在相间不存在传质和等温稳态流动等条件下,得到了气、液两相的混合损失计算模型.根据得到的模型,计算了不同入流角条件下水平井筒混合损失的值,结果表明:入流角对混合损失的影响较大,在不影响产量等条件下,应尽量采用小于90°的入流角,有利于减小井筒的压降.本模型对改变传统的射孔方式、鱼刺型分支井和压裂水平井的研究具有一定的指导意义.     

微小型涡喷发动机向心涡轮的流动仿真

为了详细研究微型向心涡轮的内部流动特性,对一台自研微型涡轮发动机的涡轮进行了气动设计和全三维粘性数值模拟仿真,验证了叶片型线设计方案的可行性,得到模拟计算结果（落压比为1.91,总压绝热效率0.73,出口气流马赫数为1.2,流量13.8g/s）。研究了微型涡轮设计工况下内部的气流状态,对微尺寸下涡轮内部的流动特性及各种流动损失产生的特点及原因进行分析总结。结果表明：导向叶流道内的流动损失主要为由气体粘性引起的叶型损失;动叶流道中流动损失主要为气体在动叶前缘产生冲击形成的滞止损失与边界层损失,动叶出口叶片尾缘处形成的尾迹涡流损失。     

振动流化床床层压降理论分析与实验研究

从振动流化床床层压降的物理意义出发,得出了振动流化床床层压降模型。提出振动流化床床层压降-流速曲线上存在第一、第二流化段,相应速度为第一、第二临界流化速度。并在二维振动流化床内,以不同粒径的玻璃珠为床料进行了实验研究,分析了振动及其它操作条件对床层压降的影响,并将模型计算得到的压降与实验结果进行了比较,结果表明模型预测与实验结果有较好的一致性。实验关联了振动能量传递系数的数学表达式,得到第一、第二临界流化速度时床层压降,并与其他研究者的结果进行了对比分析,结果显示本文的模型能得到更为可靠的预测结果。     

薄互层油藏中阶梯水平井产能评价模型研究

基于势叠加原理和微元线汇理论,建立了薄互层油藏中阶梯水平井生产段向井耦合流动模型,模型中考虑生产段油藏渗流与井筒变质量管流耦合作用和分支之间的干扰,并形成了考虑生产段耦合流动的阶梯水平井产能评价方法.采用所建立的耦合模型计算的双台阶水平井产能为64.26 m3/d,采用水平井解析公式计算的平均产量为76.27 m3/d.与该井60.19 m3/d的实际日产油量对比,耦合模型的计算误差为6.76%,而采用水平井解析解公式所产生的计算误差则高达26.71%.     

一种计算油井井底流压的新方法

油井的井底流压是影响油田的生产能力和油田调整方案的重要参数之一,也是进行油气井动态分析的基础,直接控制井的生产能力。但实际应用中由于地层条件的复杂性,现在并没有一个系统的方法能十分准确的计算出井底流压。在液面折算法计算井底流压的基础上,将油套环形空间中流体分为气柱段、油气段、油气水段三种不同流动形态,研究不同流动形态下混合液密度与压降梯度的关系,采用分段计算模式,应用微积分方法计算油井的井底压力。现场试验结果表明,该方法计算的抽油井井底压力与压力计实测压力值平均相对误差为8.54%,可以满足现场实际需求。