高密度钻井液致地层坍塌机理分析

为研究高密度钻井液导致井壁坍塌的机理,分析了直井的井周应力分布规律,以及径向、周向和垂向应力随钻井液液柱压力的变化规律,得出当提高钻井液密度时,井壁沿水平最大地应力方位易发生剪切破坏;基于井周应力分布特点和Mohr-Coulumb强度准则获得了井壁最大、最小主应力分别是径向、周向应力和垂向、周向应力两种情况下的坍塌压力解析表达式,并通过一口高压井实例分析了井壁坍塌压力随井深的变化规律,证明钻井液密度过高时会导致井壁坍塌.研究结果可为钻井液密度安全窗口的设计提供理论依据.     

射孔对破裂压力及裂缝形态影响数值模拟研究

针对射孔对水力压裂过程中的破裂压力以及裂缝形态的问题,通过建立不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展模型,将位移不连续方法(DDM)应用于水力压裂过程中的力学分析研究,同时在裂缝扩展准则上运用修正了的G准则-F准则并进行裂缝扩展规律研究.根据不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展的模拟计算,在地应力大小和方位确定的情况下,破裂压力随着射孔方位的增大而升高,并且随着方位角的增大,裂缝形态会发生转向,而且裂缝壁面粗糙,会增大压裂液摩阻.对于实际的射孔参数优化设计和压裂施工具有参考意义.     

元坝地应力方向与水平井井壁稳定性关系分析

利用地层倾角测井资料分析了元坝地区地应力方向,该区地应力方向为近东西向;在此基础上,分析了地应力方向与水平井井壁稳定性的关系,研究表明水平段方位沿着水平最大地应力方向,坍塌压力达到最低、破裂压力较高,井壁稳定性好。     

钻井液安全密度窗口预测软件编制及应用

基于井壁稳定力学模型,结合Mohr-Coulomb准则建立了井壁坍塌压力、破裂压力计算模型,编制了"钻井液安全密度窗口预测"应用软件。该软件可利用测井资料对岩石力学参数、地应力以及地层三压力剖面进行计算,并能预测垂直与水平钻进时的钻井液安全密度窗口,能够有效指导现场施工。     

基于霍克-布朗强度准则的水力压裂离散元数值模拟研究

基于霍克-布朗强度准则提出了一种修正的破裂压力公式,并用颗粒流离散元(particle flow code,PFC)软件建立水力压裂模型进行了验证.对不同地应力状态下的岩石水力压裂过程进行了数值模拟,通过将模拟计算得到的破裂压力结果与所提出的修正破裂压力公式的解进行对比,发现2者在不同地应力状态下都比较吻合,验证了修正...     

井壁稳定性的研究

钻井过程中的井壁失稳现象普遍,不仅增加了钻井作业的难度,而且使固井质量难以保证.井壁坍塌主要是井内钻井液液柱压力过低不能对井壁提供足够的支撑所造成,而井壁发生破裂是井内钻井液液柱压力过大而造成的.通过研究,推出不会产生井壁失稳所需的钻井液密度的计算公式,以便施工人员采用合理的钻井液,保证快速、安全地实施钻井过程.     

井壁稳定性传统方法与有限元数值模拟对比研究

钻井过程中的井壁失稳不仅增加了钻井作业的难度,而且难以保证固井质量.井壁坍塌是井内钻井液液柱压力过低不能对井壁提供足够的支撑所致,井壁发生破裂的原因是由于井内钻井液液柱压力过大.为保证钻井过程快速、安全地进行,用传统方法建立模型,并运用ANSYS进行有限元数值模拟.通过两者对比研究,得出满足现场工程实践中可以应用的钻井液密度值.     

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.     

两向水平应力不等条件下泥浆密度的确定

降低泥浆液柱压力对油气层的压差和保持井壁稳定是钻井工程亟待解决的问题，对于地应力异常地区显得更为迫切。为了解决油气层污染和井壁稳定的难题，在弹塑性力学理论和岩石力学理论的基础上，应用摩尔—库伦屈服准则，阐述了井眼周围岩石弹塑性状态的形成机理及应力、位移的分布情况，推导出了井眼塑性屈服范围和泥浆液柱压力、水平地应力以及岩石强度的关系式。与其它理论相比，该理论所确定的保持井眼稳定的泥浆密度范围更广，有利于降低对油气层的压差和近平衡钻井。同时，也提出了一些具体技术来保证这一理论的应用。     

流体流动和岩石变形耦合对井壁稳定性的影响

无论是过平衡钻井，还是欠平衡钻井过程，都可能导致井周围地层孔压力改变，这样就使我们通过假定地层孔隙压力恒定而得到的井周应力分布和地层的安全钻井液密度范围与实际偏离。滤饼质量直接影响到井周围流体流动的情况和井壁附近地层的孔隙压力。定量地计算分析了滤饼质量和流体流动对井周地层径向应力、周向应力、轴向应力和剪应力的影响，结果表明，一方面，随着滤饼质量的提高，井筒内流体在正压盖下向地层中流动的能力和程度逐渐减小，井壁地层孔隙压力逐渐趋原始地层孔隙压力，井壁岩石所受到的径向应力逐渐增大，井壁的稳定性逐渐变好；另一方面，地层颗粒间的接触应力逐渐增大，岩石抵抗性破裂的能力增强，地层的破裂压力提高，井壁稳定性变好。滤饼质量好坏对代渗透地层的影响尤其显。     

山东临沂地热定向钻井设计与施工研究

针对山东临沂地热开采的特点,设计了人工受控定向钻进地热开发钻井,选用ＤＳＴ有线 随钻定向仪器及ＹＬ—６５ 螺杆钻具组合确保工程质量。     

国内外非开挖定向钻机及其智能控制技术

介绍了非开挖定向钻机及其智能控制技术的国内外发展现状，总结了非开挖定向钻机技术的发展趋势，提出了钻进导向控制技术、定向钻机专用控制技术、地下电缆与管道探测防触碰安全保护技术、钻进软件开发技术和智能故障诊断技术是我国非开挖定向钻机行业为占领国际市场、面对国际竞争所需要发展的关键技术。     

国内外非开挖定向钻机及其智能控制技术

介绍了非开挖定向钻机及其智能控制技术的国内外发展现状,总结了非开挖定向钻机技术的发展趋势,提出了钻进导向控制技术、定向钻机专用控制技术、地下电缆与管道探测防触碰安全保护技术、钻进软件开发技术和智能故障诊断技术是我国非开挖定向钻机行业为占领国际市场、面对国际竞争所需要发展的关键技术。     

川东北海相地层特性与钻井井控

川东北海相地层的岩性特点、油气聚集、异常高压和异常低压在海相地层的特点,决定了海相地层在钻井施工中容易出现溢流和井漏交替发生的现象,很难建立井筒压力的静态平衡。川东北海相地层的钻井井控有其特殊性,根据井控技术理论与钻井现场实际,针对川东北海相地层的钻井工作,总结出川东北海相地层的钻井井控工作要点和工作思路。     

弯曲和定向钻孔的设计计算——通用地质坐标系应用实例(之六)

通用地质坐标系的似螺线法和圆弧线法为设计弯曲和定向钻孔提供了全定量计算的基础,并能在钻孔施工发生偏离时,指导选择钻孔纠斜方案.     

套管定向钻井技术及其应用

套管定向钻井技术能减少泥浆漏失,提高井控能力并降低钻机非生产时间,减少计划外侧钻或卡钻的风险。采用套管定向钻井所需起下钻次数较少,提高了钻井效率和井场的安全性,降低了钻井成本。     

征1-斜5井钻井液技术

征1-斜5井位于准噶尔盆地中央隆起带中部征1区块。该区块地层岩性复杂,钻井液技术难度大。针对不同井段地层岩性,使用聚合物抑制封堵钻井液体系和铝胺润滑防塌钻井液体系,辅助相应的现场钻井液维护处理工艺,保证了施工的顺利进行,解决了吐谷鲁群地层水化引起的起下钻遇阻及泥包钻头、侏罗系坍塌掉块及长裸眼定向过程中井壁失稳的难题;机械钻速较邻近同井深直井高,达到了优快钻井的目的。     

浅层大斜度井轨迹控制技术

P136平台是陕北油田的一个大斜度长稳斜段定向井平台,平均井深1310m。该平台井具有造斜点浅、地层软、水平位移大、防碰系数高等特点,施工难度极大,为此,采用了井眼轨迹控制技术。这些技术及措施的应用不仅避免和降低了井下故障的发生,而且能使施工井满足井身质量要求,为今后该区域推广钻探大斜度定向井提供了借鉴。     

河南油田张店易斜地层大斜度井张3103井的设计与施工

为完善张店油田龙1断块注采系统,提高储量动用程度,改善断块整体开发效果,设计开发了张3103井。提出了优化井口、利用地层自然规律造斜、减小钻井施工难度、不下技术套管的技术措施,采用大斜度多靶心定向井工艺技术,在钻井过程中使用螺杆复合钻进,优选参数,优化组合,确保了井身质量的要求。     

三维多目标定向井井眼轨道优化设计

优化井眼轨道设计是保证井身质量,减少井下事故,降低钻井成本的关键环节之一。三维多目标定向井井眼轨道的设计方法众多,但在设计中人为主观因素较多,通常,设计出来的井眼轨道较难成为最优化的轨道。COM-PASS(兰德马克轨道设计软件)定向井软件是将非线性数学理论引入到全井井眼轨道的最优化设计中,综合了各种设计方法的优点,简化了设计程序,对于三维多目标井的设计,只需设计者提供必要的约束条件即可设计出操作性强、经济、安全的最优井眼轨道。