尾管固井中胶塞复合压力的计算与监测研究

尾管固井中胶塞复合压力监测对于替浆量的精确计量具有重要意义。为了获取胶塞复合压力的准确值,对胶塞复合时真空段是否存在展开研究,通过对胶塞复合瞬时各种压力体系的分析,建立了胶塞复合压力的计算模型。为了解决现场压力监测设备量程大、反应不灵敏以及测量误差大等诸多问题,研发了一套高灵敏度的井口压力监测系统。对现场4口应用井理论计算与实测数据进行对比,其误差在7%以内,模型预测与实际观测现象吻合,验证了胶塞复合压力计算模型的准确性。     

尾管固井技术中胶塞失效分析

对尾管固井施工中钻杆胶塞被卡死、胶塞损伤与复合后尾管胶塞未释放等3种典型胶塞失效案例进行分析,找出了失效的原因,并提出以下改进措施及建议:减少胶塞下行时环境内的固相沉积与脱落,增加通径规刮刷功能,以去除钻杆内壁附着物;提高胶塞综合性能,如耐温性能、冲击强度和皮碗橡胶扯断强度等,防止胶塞在替浆过程中损伤,尽量避免送入工具及尾管柱内径变化较大与直台阶;当钻杆胶塞与尾管胶塞复合时,应根据尾管胶塞剪钉的剪切压力合理优化顶替排量,确保剪断尾管胶塞剪钉。     

凝析气井干扰试井压力动态分析

凝析气井井底附近存在复杂的多相渗流,在进行干扰试井时井底压力响应表现出明显的复合油藏特征。基于XuLee凝析气井试井分析数学模型,建立了考虑变井筒存储的凝析气井干扰试井解释数学模型。通过数值方法对其求解,绘制压力及压力导数曲线,并分析了观测井位置、区域流度比、激动井表皮系数及井筒存储系数对压力和压力导数动态的影响。研究结果表明,观测井在凝析气井的不同流动区域表现出各异的曲线特征,激动井表皮系数及井筒存储参数对压力和压力导数动态的影响也与普通油气井不同。     

套管变形的复合力学模型

根据大庆油田采油一厂萨中西区套管变形的研究结果,提出了应力—压力复合力学模型。该模型很好的解释了该区的套管变形发生原因。高、低压力区沿最大水平主应力方向分布时,发生套管变形的临界压差为0.767MPa。高、低压力区沿其它方向分布时,发生套管变形的临界压差为1.08MPa。优势套管压缩方向为北西西向。套变区分布在压力梯度较大的位置。上述分析与多年的实际观测结果有较好的一致性。应力—压力复合力学模型是一个可以适用于油田套管变形研究的模型。     

复合钻杆胶塞解决超深井尾管固井碰压问题

为了解决塔河油田尾管固井由于不能确保碰压而采用平衡法固井留水泥塞过长的问题，设计了一种分体式复合钻杆胶塞。该胶塞由上胶塞(Ф127mm、空心)、下胶塞(Ф89mm)、密封圈、销钉、导向头及卡簧组成，上胶塞与下胶塞通过销钉连接在一起。上胶塞针对Ф127mm钻杆内钻井液的顶替，下胶塞针对Ф89mm钻杆内钻井液的顶替。替浆时，复合胶塞在Ф127mm和Ф89mm钻杆连接处分离，下胶塞继续在Ф89mm钻杆内运行，直至与尾管挂处的套管胶塞复合。现场试验表明，采用复合胶塞固井能够确保碰压，缩短水泥塞，从而减少了扫水泥塞时间(由过去的平均50h缩短到现在的不到10h)，而且改善了固井质量。     

压力平衡式尾管悬挂器在川西水平井的应用

为解决川西中浅层水平井?139.7 mm油层套管下入困难或下入不到位的问题，研究新型的压力平衡式尾管悬挂器。结合压力平衡式尾管悬挂器的原理和特点分析，先后进行了现场适应性评价试验及整机的现场应用。结果表明，核心的球座式胶塞系统在钻井液密度2.0 g/cm3、固含37 %的环境下，经1.8 m3/min的排量循环冲蚀180 min后，能够密封至少17.8 MPa，且与钻杆胶塞复合剪脱性能良好。在川西水平井现场应用4口井，实现了中途循环解阻及套管安全快速下入，套管到位率100%，平均下钻速度是常规尾管悬挂器的1.7倍以上。压力平衡式尾管悬挂器是提高川西水平井尾管下入成功率和速度的有效工具，具有一定的推广应用价值。     

压力波动条件下微粒运移规律的实验研究

利用准三维真实岩心微观模型和自行研制的宽频带电伺服波动压力发生系统,通过微观模型可见技术研究了固相颗粒在波动压力作用下侵入地层孔喉的各种过程。通过观测不同振动频率和振幅下,不同浓度及粒径的颗粒悬浮体系在储层孔隙中的运移情况,分析了在波动压力作用下颗粒运移的规律,特别是在一定的波动频率下,实验中可清楚观察到“空化效应”,这种“空化效应”能非常有效地起到解堵与除垢作用。     

复合凝析气藏三区流动模型的井底压力动态分析

针对传统凝析气藏油气分布模型存在的问题,建立了一种新的三区复合凝析气藏试井模型,该模型考虑了外边界为无穷大、封闭和定压3 种情况,导出了不同外边界条件下的井底压力的表达式,绘出了相应的典型样板曲线,并对三区复合凝析气藏的井底压力动态变化及影响因素展开分析和讨论。该方法采用的新模型更符合凝析气藏的开采过程中的真实情况,对凝析气藏开采分析研究具有切实的指导意义。     

用多探头地层测试器测定地层渗透率

本文给出了分析模型并对多探头地层测试器测得的压力瞬时值加以解释。多探头测试器有3个探头。伸入探头从地层中吸入流体并产生一个脉冲。所产生的压力响应由伸入探头和两个观测探头测量。一个观测探头位于伸入探头对面,其水平高度和伸入探头相同;另一个观测探头在垂直方向上和伸入探头相隔一定距离但位于同一方位角上。文中讨论了储层各参数对压力响应的影响,通过实例说明了模型的应用。     

固井碰压预报装置的研制与应用

针对固井碰压常常由于计量误差及剪销精度或冻结等多种因素影响,不能及时剪销分流泄压,加之停泵不及时以及停泵后的惯性流量使泵压升至很高,给套管及设备造成极大损害,严重影响固井质量等问题。研制了固井碰压预报装置。固井时,该装置安装在预先计算好的套管串中的某个位置,可安装 1个或几个。注水泥压胶塞时,胶塞到达预报装置后,产生一个波动压力,这一压力值被地面的压力传感器检测出来,并给以显示。地面人员根据这一显示采取适当措施,保证正常注水泥。该装置还能识别胶塞是否真正碰压,从而避免假碰压,提高固井质量。现场应用表明该装置结构简单,使用方便,性能可靠。     

穿透内区的复合油藏水平井压力分析新方法

针对矿场实践中复合油藏水平井压力分析问题,建立了复合油藏水平井不稳定渗流模型,模型考虑了水平井穿透内区的情况。运用拉普拉斯变换和点源函数叠加的方法对模型进行了求解,利用数值反演得到了水平井压力响应曲线。与传统方法进行了对比,验证了新方法的正确性,绘制了水平井穿透内区时的典型曲线。新方法适用性更强,应用范围更广,水平井穿透内区比例越大新方法越加有效。运用新方法结合多种群遗传算法自动拟合技术进行实例应用,所得结果与油藏实际相吻合,进一步论证了新方法的正确性。成功地解决了穿透内区的复合油藏水平井压力分析难题。     

注二氧化碳混相驱试井模型及压力分析

基于注二氧化碳混相驱试井分析理论,分析了二氧化碳与原油混相过程中混合物组分的扩散模型和温度、粘度的变化规律,研究了此过程中组分突变与温度突变（粘度突变）对压力的影响,将压力变化分成了求解两区复合试井模型得到的压降和由温度与粘度突变引起的附加压降。通过推导,给出了井底的整体压力响应;利用数值反演方法,计算了考虑组分与粘度...     

高闭合压力梯度储层压裂工艺技术研究

针对海拉尔盆地高闭合压力、高滤失储层压裂施工成功率低的问题,开展了海拉尔盆地高闭合压力、高滤失储层压裂工艺技术研究.在深入研究储层地质特征基础上,应用统计方法分析了储层出现高停泵压力梯度的特征,应用测试压裂分析技术和地应力剖面解释技术,开展了储层高闭合压力梯度的诊断识别方法研究,应用增加前置液比例、提高低砂比段注入时间、粉砂段塞及胶塞等系列技术措施处理高闭合压力梯度储层,表明应用高闭合压力、高滤失储层压裂工艺技术,有效提高了海拉尔盆地压裂施工成功率,解决了海拉尔盆地储层压裂改造技术难题.     

三区复合凝析气藏试井模型井底压力动态分析

针对传统凝析气藏油气分布模型存在的问题，建立一种新的三区复合凝析气藏试井模型，并推导出外边界为无穷大、封闭和定压3种情况下井底压力的表达式，绘出了相应的典型样板曲线，并对三区复合凝析气藏的井底压力动态变化及影响因素进行分析和讨论。该方法采用的新模型更符合凝析气藏的开采过程中的真实情形，对该类气藏的开采分析研究具有现实的指导意义。     

BH系列尾管悬挂器在老井挖潜中的应用研究

二连油田在阿南和蒙古林区块的开发井以ø139.7 mm套管完井方式居多,在近几年老井挖潜改造的悬挂器固井施工作业中,遇到小间隙井眼固井施工困难的问题。为满足开发需要,引进了渤海钻探公司研发的BH-XGY系列ø139.7 mm带顶封装置的尾管悬挂器。该悬挂器针对二连油田小间隙井眼的固井施工,从锥套结构导流设计、钻杆胶塞和尾管复合胶塞结构优化方面入手,改进了多项结构。通过理论计算和现场应用对比分析,解决了二连油田小间隙井眼固井作业中井筒循环压力高、胶塞碰压难、固井质量不高的技术难题,在现场施工中取得了良好的效果。     

整体硫化式钻杆胶塞的研制与应用

在尾管固井工艺技术以其极大的经济和社会效益得到广泛应用的同时,也伴随着诸如钻杆胶塞失效 导致的固井留高塞等事故的发生,不仅增加了作业成本,还可能导致固井失败,使得前期巨大的投入功亏一篑。为 此,笔者通过对传统钻杆胶塞的结构和导致胶塞失效的原因进行分析,发现传统钻杆胶塞存在胶塞皮碗和本体提 前脱离、胶塞导向头下行速度加快、提前与尾管胶塞复合的弊端,从而出现诸如水钻井液替空、尾管“灌香肠”与留 水泥塞导致环空返高不够、地层漏封等事故的发生。为有效解决胶塞失效导致的尾管固井事故的发生,最大程度 减少作业成本,提高固井质量。研制了一种整体硫化式钻杆胶塞,它彻底改变了传统钻杆胶塞“分体式”的结构,有 效规避了作业风险,在新疆塔河油田、四川西南油气田等地区１００多口深井、超深井尾管固井施工中得到成功应 用,显示出其广阔的推广应用前景。     

考虑储层污染的破裂压力计算新方法

目前许多致密低渗储层存在污染后引起破裂压力异常,致使施工压力高甚至压不开而导致施工失败。因此准确预测破裂压力对于压裂设计和施工都有着非常重要的意义。从破裂压力的常规计算模型出发,重点考虑了储层污染对破裂压力的影响.通过引入表皮压降对常规计算方法进行了修正.建立了一种考虑储层污染的破裂压力计算新模型。通过实例分析说明了预测破裂压力时考虑储层污染的必要性,对于破裂压力的准确预测具有重要意义。     

川西须家河组三压力模型研究

川西须家河组岩石致密、硬度高、可钻性差、机械钻速低、钻井周期长,严重制约了油气勘探开发等工作进展,有必要对该区三压力进行研究。本文通过大量的室内实验研究获得了岩石抗压强度、杨氏模量、泊松比等岩石力学性质及可钻性参数,并利用现场测井资料,采用Eaton法建立了地层压力计算模型,利用水力压裂方法确定的破裂压力结合岩石力学参数建立了利用测井资料估算川西须家河组地层破裂压力的模型,并基于Mohr-Coulomb准则,通过水力压裂模型反演方法获得坍塌压力。与实际地层压力进行对比结果表明测井计算的三压力剖面模型可靠性较高。该研究为钻头优选提供了一定的理论基础,同时对钻井工程设计和井壁稳定性研究都具有十分重要的意义。     

复合射孔器效能监测、对比分析及优化

不同类型的复合射孔器,在井下产生的压力参数不同,对地层的作用效果也不同.通过对内置式、下挂式、外套式和多级脉冲式4种类型复合射孔器在井下产生的压力-时间p-t曲线的监测,分析和对比,揭示了它们各自产生的压力参数特点、地质作用效果及适用性;其中多级脉冲复合射孔器集中了各种类型的优点,能产生较好的压力效果,为施工优化提供了依据.     

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文章针对油气田钻井、完井、开采过程中井周围产生污染带以及地层本身的非均质情况，建立了考虑表皮效应和井筒储存的双重介质复合油气藏模型，通过拉氏变换，求解和数值反演，给出该问题的现代试井样板曲线。文章分析了多种因素对在压力动态特征的影响，提出该模型可用于四川裂缝型气藏的现代试井分析。