能量法岩石可钻性测定系统的设计

能量法岩石可钻性测定系统是通过采集钻井井口岩屑并利用微机来测定岩石的可钻性。这种系统采用机电一体化技术，可实现加载、采样、控制、计算及打印输出的全自动操作。用能量法测试岩石的可钻性指标Ｋｎ和用微钻头测试岩石的可钻性指标Ｋｄ为同一数量级，最大误差小于１０％，表明能量法岩石可钻性测定系统具有设计合理、技术先进、测控计算准确、工作可靠、操作简单、携带方便等优点，可直接配给钻井队使用。     

岩石可钻性各向异性评价模型研究

地层可钻性各向异性评价在直井防斜以及定向井井眼轨迹控制中具有重要的意义。为此，文章测试了大陆科探井岩心垂直于层面和平行于层面的岩石可钻性，以该实验数据及98组不同油气田、不同岩性的岩心垂直于层面和平行于层面可钻性实验数据为基础，用数理统计方法研究分析了垂直于层面和平行于层面岩石可钻性之间的相关关系，建立了用垂直于层面岩石可钻性预测平行于层面岩石可钻性的数学模型，给出了利用该模型评价地层可钻性各向异性的方法。     

地层岩石可钻性的分形表示方法

石油钻井中测量岩石可钻性的主要方法是以井下取心为对象来测量岩石的力学性能和进行微钻法可钻性试验,但这种方法采样费用高,试验周期长,不能在现场直接应用.对石油钻井过程中岩石破碎的分形机理及形成过程进行了研究,提出了一种以井底返出的岩屑为对象测试岩石可钻性的新方法.在室内实验基础上,确定了不同井深岩石破碎后的块度分布函数,计算了岩石破碎的分形维数,分形维数的相关性系数在0.95以上.结合岩石硬度、强度和可钻性级值的实验结果,确定了岩石强度、硬度及可钻性与岩石分形维数的统计模型.     

姚家坡和黑家堡地区地层可钻性研究

姚家坡、黑家堡地区下部地层古老、岩性坚硬、可钻性差,为解决谊地区钻头掉齿、机械钻速慢、钻井周期长等问题,在收集谊区块测井数据、钻井井史和实钻岩心资料的基础上,利用全自动可钻性测试仪,进行了大量室内岩心可钻性实验研究,并建立了声波时差测井与岩石可钻性关系模型和该区块的地层岩石可钻性剖面.谊项研究为该地区的钻头选型、提高机...     

钻头优选新方法及其应用

针对大港油田X区块地层特点、钻头选型的难题，利用现场测井资料及岩心实验结果建立了该区块岩石可钻性与声波时差、岩石可钻性与地层密度的单因素计算模型及岩石可钻性与多元测井参数计算模型，并利用多元测井参数与岩石可钻性的关系模型，对单一测井参数计算得到的岩石可钻性级值的误差进行了修正，建立了该区块横向地层岩石可钻性剖面及整个区块岩石可钻性纵向剖面，找出了该区块地层岩石横向及纵向可钻性变化规律，根据计算结果优选出适合于该区块的钻头类型，解决了钻井速度慢、钻井周期长的问题。     

岩石可钻性测试新方法在江汉盆地荆江断块上的应用

岩石可钻性能量法是一种利用岩屑测试岩石可钻性的新方法，本文阐述了该方法的测试原理和流程，介绍了它在江汉盆地荆江断块上的应用。油田现场使用表明，该方法测试费用低，效果好。     

岩石可钻性测试新方法在江汉盆地荆江断块上的应用

岩石可钻性能量法是一种利用岩屑测试岩石可钻性的新方法，本文阐述了该方法的测试原理和流，介绍了它在江汉盆地荆江断块上的应用。油田现场使用表明，该方法测试费用低，效果好。     

钻头优选方法在玉门青西油田的应用

玉门青西油田岩石可钻性差,给钻井工程带来很大难度。为提高钻井速度,降低钻井周期,利用测井资料进行了岩石可钻性解释、处理和分析,建立了该油田横向地层岩石可钻性剖面及该区块内每一口井地层岩石可钻性纵向变化规律,找出了该区块地层岩石横向及纵向可钻性变化规律,为钻头优选提供有利的理论依据,从而应用于生产实践过程。     

声波时差测井在岩石可钻性预测中的应用

岩石的可钻性是合理选择和设计钻头、优选钻进参数的重要依据。以实现利用声波测井资料预测岩石可钻性为研究目标,以大庆油田部分区块地质条件及大量室内实验为基础,分析了声波时差测井教据与岩石可钻性的关系,建立了岩石可钻性预测模型,提出了预测方法。建立了牙轮钻头可钻性与PDC钻头可钻性的相互关系模型。为实现特定区域油田的可钻性预测提供了技术和条件。     

地层自然造斜特性的测井评价方法研究

地层可钻性各向异性及造斜特性评价对定向钻井和直井防斜均具有重要意义。用数理统计的方法分析了垂直于层面和平行于层面岩石可钻性的相关关系,用垂直于层面岩石可钻性的评价方法评价了平行于层面岩石可钻性,由此导出根据垂直于层面岩石的可钻性评价地层可钻性各向异性的模型。根据声波在横观各向同性介质中的传播规律,建立了利用测井资料反演岩石的各向异性参数进而求取垂直于层面声波波速的方法。由垂直于层面方向的声波速度计算出垂直于岩石层面方向的岩石可钻性,从而可以对地层可钻性各向异性及造斜特性进行评价。对塔里木油田克拉苏地区的造斜特性的评价结果表明:用该方法评价出的地层可钻性各向异性及造斜特性能正确反映被评价地层的特性。     

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对井剖面地层岩石可钻性的确定直接影响到钻头选型和钻速预测,然而,现有的研究岩石可钻性的微可钻实验存在较多问题。现有的岩石微可钻性实验一般通过取心在室内常温常压下进行,脱离了地下高温高压环境后的岩心不仅不能代表地层的可钻性,而且这样的可钻性数据离散、随机、有限、成本高。但若能建立基于岩石物理参数的岩石可钻性预测模型,必将能缓解可钻性评价中存在的这些矛盾。尽管利用测井资料估算岩石可钻性时,由于岩石结构的复杂性以及不适当的参数化工作使测井估算的可钻性也存在不少问题,但利用测井资料获取岩石可钻性的方法能够提供逐点可钻性数值,既能反映出整个钻井剖面岩石可钻性变化的趋势,又能反映出不同地层间的变化规律,而且成本低。鉴于此,推导了利用声波测井资料预测岩石可钻性的计算模型,并结合 Ｓ油田实际资料开展了钻速预测方法研究。     

利用多测井参数求取岩石可钻性

介绍了利用多测井参数求取岩石可钻性的理论和方法，并给出了预测岩石可钻性的数学模型。室内试验表明，该模型能进一步提高岩石可钻性的预测精度，能满足钻井工程的实际需要；可以很方便地建立某地区的岩石可钻性剖面并掌握其分布规律。     

岩石可钻性井底卸载效应研究与实践

本文用试验方法研究了石油钻井过程中井底岩石零孔隙压力条件下的岩石可钻性。试验结果表明,随着井深的增加,井底岩石卸载量亦增加,岩石可钻性级值存在一个由增加变为减少的趋势。变化的全过程是级值开始呈缓慢上升趋势,继之趋于平缓,往后呈下降趋势,最后急剧下降,直至井底岩石失去稳定性。该过程反映了井底岩石的卸载效应,是深井岩石可钻性的一个新概念。塔里木钻井界运用这一规律优选钻头类型.成效显著。     

不同钻井方式下的井底岩石可钻性研究

岩石可钻性指标是钻井工程中的一项基本数据,当前计算岩石可钻性的方法很少考虑井底围压对岩石可钻性的影响。首先,论述了围压对井底岩石强度的影响,分析了不同渗透性条件下求取井底围压的差异;其次,建立了围压下的岩石可钻性计算模型,并对液体测井数据进行了校正以获取气体钻井的岩石力学参数;最后,应用MathCAD软件编程分析了不同钻井方式下的可钻性级值。分析表明,气体钻井与常规钻井方式相比,泥岩地层可钻性级值能减小1~2个级别,而砂岩地层可钻性级值可减小2~4个级别。理论分析与试验分析结果吻合度高,有助于钻前预测机械钻速。      

库车坳陷山前构造超深井岩石可钻性研究

根据地层岩石可钻性级值预测钻井速度、制订钻井计划是科学钻井的一项重要内容。精确地预测地层可钻性是实现超深井优质高效钻井的重要基础之一,对提高钻井速度、降低钻井成本具有十分重要的意义。应用数理统计的方法,依据库车坳陷山前构造已完钻井的钻井、录井、测井资料,以及室内微钻头可钻性实验数据统计分析,建立了库车坳陷山前构造超深井横向、纵向地层岩石可钻性剖面,较精确地预测了地层可钻性级值,满足了现场钻井工作的需要。并编制了设计计算软件,现场应用表明预测值与实测值误差为5%～8%,具有广泛的推广应用价值,对于不同地区、不同构造,应对地层岩石可钻性剖面进行修正,以获得最佳的技术经济效益。     

用自组织法确定岩石可钻性的研究

钻头是直接破碎岩石的工具,钻头类型通常用岩石可钻性级值的大小来选择,文中选用数据组合处理方法（GMDH)建立央石可钻性与各岩石力学特性参数的函数关系,编制了该方法确定可钻性的计算机软件,文中给出了计算实例,通过试算表明,该方法运算简便,结果可靠,可用于计算岩石可钻性。     

牙轮钻头的岩屑破碎机理及可钻性的分形法

为满足优质高速钻井的要求,需要对岩石可钻性做出快捷、精确的判断。利用分形几何理论,研究了钻井过程中牙轮钻头的破岩机理以及岩屑的等破碎概率问题;依据Bond裂纹学说,提出了一种以井底返出的岩屑为对象的岩石可钻性测试方法,并建立了岩石可钻性极值和岩屑分形维数的关系模型。室内实验表明:微钻头岩石可钻性级值与破碎岩屑分形维数存在明显的相关性,由此制定了一个基于岩屑粒度分布分形维数表示的岩石可钻性预测指标。经现场检验,分形法确定岩石可钻性级值具有较高的精度。这表明钻井过程中上返岩屑的分形维数能反映岩石可钻性程度,可以用分形维数衡量岩石可钻性大小。     

分形理论及地层岩石抗钻特性参数的分形表示方法

介绍了分形、分维的基本概念及四种分维数的确定方法，探讨了分形几何在岩石破碎方面的研究成果，说明分形几何能很好地描述岩石破碎过程的不规则性和不确定性，指出分形维数是岩石微观结构、空隙结构、粉碎方式的综合反映。在室内实验基础上，确定了岩石破碎后的块度分布函数，计算了岩石破碎的分形维数。指出岩屑的分形维数与地层的抗钻特性参数（强度、硬度、可钻性等）有内在的联系，并对分形维数在地层可钻性预测中的应用进行了初步讨论。     

PDC钻头布齿参数与地层适应性的试验研究

根据地层性质合理选择或设计PDC钻头可以显著提高钻井效率。为指导PDC钻头合理选型及个性化设计,选取21只试验钻头,在6种不同可钻性级别的岩石上进行钻进试验,研究了在钻进不同可钻性级别的岩石中切削齿尺寸、后倾角、布齿密度的合理取值问题。结果表明:(1)当岩石可钻性级别小于Ⅲ时,破岩效率随切削齿尺寸的增大而增大;(2)当岩石可钻性级别大于Ⅲ时,16 mm切削齿的破岩效率最高;(3)切削齿尺寸对破岩效率产生不同影响规律的岩石可钻性级值分界点为3.11;(4)在6种不同可钻性级别的岩石中,随切削齿后倾角增大,破岩效率均呈线性规律降低,但随着岩石可钻性级别的增大,后倾角对破岩效率的影响程度降低;(5)在不同可钻性级别的岩石中,随着布齿密度增大,破岩效率均呈幂函数规律降低。该研究成果为按岩石可钻性级别合理选择PDC钻头提供了依据。