埕北油田隔水导管入泥深度计算及稳定性分析

隔水导管管体轴向受到井口压载和海底土提供的承载力,横向上受到风浪流等环境载荷,因此需要入泥一定深度和尺寸规格以提供安全的轴向承载力并满足管体的稳定性。本文结合埕北油田海底土质特征,计算得到了隔水导管入泥深度,并优化建立隔水导管有限元模型对隔水导管稳定性进行了校核分析,为海上现场施工提供了有力技术支持。     

海上钻井隔水导管最小入泥深度研究

根据海底土的工程性质,建立了海底浅层地层破裂压力计算模型。针对钻井隔水导管的不同工况,建立了保证正常钻井液循环条件下,井口支持力结构情况下的隔水导管最小下入深度计算模型。该模型在渤海湾地区9个油田应用14口井,计算结果与实际情况比较吻合,应用效果良好。     

北部湾WX油田隔水导管最小入泥深度研究

隔水导管是海洋钻井关键部分,确定合理的下入深度对于安全钻完井作业具有非常重要的意义。随着WX油田开发,针对隔水导管下入深度问题,此文根据隔水导管不同工况,建立了基于钻井液安全循环和基于最大地层承载能力导管最小入泥深度计算模型,提供了计算方法及步骤,该计算模型指导了北部湾WX油田隔水导管入泥深度设计和现场施工作业,满足了开发的要求。     

群桩作用下钻井隔水导管入泥深度计算方法研究

减小井距可节约工程费用,但会引起群桩效应而导致拒锤现象发生。通过室内模拟试验和渤海现场模拟试验,分析了群桩效应对隔水导管周围土体力学性质的影响,提出了群桩作用下钻井隔水导管入泥深度的计算方法,并研制出相应的计算软件。该计算方法已在我国海上10多个油(气)田进行了应用,取得了非常好的效果。群桩作用下钻井隔水导管入泥深度计算方法在提高海上作业速度、保证海上作业安全和降低油田勘探开发成本方面有着重要意义。     

“海上钻井隔水导管入泥深度确定技术”研究成果达到国际领先水平

由中国海洋石油总公司资助、中国石油大学（北京）石油天然气工程学院杨进副教授为首的课题组与中海石油研究中心联合完成的科技攻关项目“海上钻井隔水导管人泥深度确定技术”，近日通过了教育部主持的科技成果鉴定会。以国家结构工程重点实验室主任、清华大学聂建国教授为主任的鉴定委员会一致认为：该项研究成果与国内外同类技术相比较，在海上钻井隔水导管群桩锤人法的人泥深度确定方面取得了创新性成果，其成果实用性强，应用前景广阔，达到国际领先水平。     

深水钻井隔水导管承载能力影响因素分析

深水钻井中隔水导管的下入深度、力学性能及载荷特征是影响其承载能力的主要因素,隔水导管的承载能力又直接影响其与井口连接的稳定性,而目前设计隔水导管尺寸及下入深度时大多基于工程经验,缺乏理论依据。通过建立综合考虑海底地层性质、轴向和横向载荷、隔水导管力学性能的力学模型,分析了影响隔水导管横向位移及应力分布的因素,结果发现:井口横向载荷是影响隔水导管横向位移的主控因素,而轴向载荷对隔水导管横向位移的作用并不显著;随着隔水导管入泥深度增大,其横向位移逐渐减小,而应力则先增大后减小,其中位移和应力在入泥深度10.00 m左右处存在拐点;地基力学性能对隔水导管位移及应力分布的影响极其明显。研究结果对不同海水波动、海床力学性能等工况下深水隔水导管的力学性能参数优选、结构尺寸选择及下入深度确定具有理论及工程指导意义。      

海上钻井隔水导管极限承载力计算

为了更合理地确定隔水导管最小入泥深度,根据海底土的工程地质特征,结合岩土力学理论分析,建立了不同海底土层下的隔水导管极限承载力计算模型。根据隔水导管承载力计算模型,结合海上钻井隔水导管现场施工过程中不同的工况特征,建立了隔水导管最小下入深度计算模型。理论模型在渤海QHD32-6和SZ36-1油田进行了应用,得出了隔水导管底部承载力随入泥深度的变化曲线,进一步确定出隔水导管的最小入泥深度,计算结果与实际情况比较符合。研究成果将为海上隔水导管最小入泥深度的选择提供技术帮助。     

南海超深水喷射钻井导管入泥深度设计方法

导管入泥深度的合理设计是深水喷射钻井作业成功实施的关键.分析导管轴向最大承载工况以及导管承载力随时间的变化.研究土剖面已知或未知情况下导管最小入泥深度设计方法,后者能有效地节省对深层土壤进行实际钻孔取心的作业成本.研究表明,导管入泥深度主要由土壤性质、固井井口载荷以及导管静置时间决定.算例验证了方法的准确性.所研究的方...     

涠洲某油田隔水导管腐蚀检测及强度评估技术研究

海上固定式导管架结构生产平台隔水导管位于海水飞溅区和潮差段的部分由于常年受到海水冲刷、温度及应力变化等作用,普遍出现锈蚀、孔洞或裂缝变形等损害,结构和强度受到损坏。根据涠洲某油田隔水导管的实际情况制定了腐蚀检测方案,并建模对其结构强度及使用寿命进行了模拟核算和评估,研究表明该平台隔水导管普遍存在麻坑腐蚀及孔洞腐蚀现象,该方法对海上油气田开发平台的隔水导管检测和再利用具有很好的参考价值。     

钻井隔水导管临界载荷及弹性稳定性研究

从海上钻井实际出发,假定隔水导管为一端嵌固、一端铰支约束的典型受力杆件,根据能量守恒准则和弹性稳定性理论,推导出了在有端部集中载荷及自重均布载荷联合作用下其临界载荷的计算方法,并对不变刚度结构和变刚度结构两种不同组合形式的隔水导管的临界载荷进行了实例计算与分析。对于自升式平台钻井隔水导管,采用本文提出的模型及方法求解其临界载荷,这在原理上和技术上都是可行的;在现场作业中,采用本研究方法中的变刚度结构隔水导管组合形式是可操作的。这些研究成果对于进一步提高海上钻井作业的安全性以及合理使用现有设备和降低成本均具有一定的指导意义。     

漂浮碰撞作用下立管油气泄漏风险定量分析

以一停靠平台进行装卸作业的供给船为例,分析了其与立管发生碰撞的频率,并运用NEPTUNE软件对立管油气泄漏后果进行了模拟,预测了立管泄漏所引发的火灾及爆炸事故的损害半径,对海洋工程领域的风险评估工作具有一定的参考意义。     

涠洲121油田储层损害及其防治

在钻完井及修井过程中 ,涠洲 1 2 1油田储层受到了一定程度的损害 ,这影响了该油田的投资回收和原油产量。文中根据该油田的地质情况、实际施工工艺及室内实验结果 ,重点分析了钻井液液相侵入产生的乳化堵塞对低压、低渗油层产能的影响 ,提出了提高钻井液暂堵性能 ,采用防漏的一次性不压井管柱完井工艺 ,以及使用防漏压井液等防治措施。这一研究成果为该油田新开发井的顺利投产、老井修井效果的提高 ,以及减少修井工作量提供了技术支持 ,对该地区同类油田的有效开发具有借鉴意义。     

涠洲12-1油田储层损害及其防治

在钻完井及修井过程中，涠洲12—1油田储层受到了一定程度的损害，这影响了该油田的投资回收和原油产量。中根据该油田的地质情况、实际施工工艺及室内实验结果，重点分析了钻井液液相侵入产生的乳化堵塞对低压、低渗油层产能的影响，提出了提高钻井液暂堵性能，采用防漏的一次性不压井管柱完井工艺，以及使用防漏压井液等防治措施。这一研究成果为该油田新开发井的顺利投产、老井修井效果的提高，以及减少修井工作量提供了技术支持，对该地区同类油田的有效开发具有借鉴意义。     

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随着海洋油气钻井向深水领域发展，钻井隔水管的受力越来越复杂，随着水深的增加，钻井隔水管的力学分析显得越来越重要。为此，文章建立了深水钻井时在海流、波浪等海洋环境载荷的作用下，隔水管静态分析及动力学分析的三维有限元力学模型，在研究中，考虑了隔水管在外载作用下的小应变大变形和轴向力影响的特点，引入了非线性理论，因而计算结果更加符合实际情况。考虑了隔水管所受的三维载荷，对深水钻井隔水管的变形及载荷分布规律进行了计算分析。对于深水钻井隔水管，水下中间部位的变形最大；而在隔水管靠近水面的位置，其弯曲载荷最大，而现场隔水管失效事故也恰好证实了此研究结果，揭示了深水钻井隔水管失效的力学机理。在弯曲载荷大的位置，应特别注意隔水管的强度问题。文章还分析了风浪流速度、波浪周期、波高等重要的海洋环境载荷对隔水管变形及强度的影响。     

基于工作应力准则的深水钢悬链立管最小壁厚计算分析

基于工作应力准则,以具体的油外输深水钢悬链立管（SCR）参数为研究对象,进行了深水SCR立管最小壁厚的计算,探讨了水深和顶部悬挂角对深水立管最小壁厚的影响,对于深水钢悬链立管实际工程设计具有重要的参考作用。     

钻井液固相侵入深度的计算方法研究

钻井液固相侵入储层后，往往不可避免地在喉道处发生沉积和架桥现象，从而造成堵塞和地层损害。文章根据物质平衡理论，在对钻井液固相侵入微观物理模型分析的基础上，综合利用钻井参数、地层物性参数、测井参数和钻井液浸泡时间等多参数实现了钻井液滤液侵入深度的计算，为钻井液固相侵入深度的计算打下了基础。同时引入了钻井液颗粒进入系数，并找到了其与储层孔隙度之间的基本关系。最终建立了定量计算钻井液固相侵入深度的数学模型。对塔中地区志留系6口井的资料进行处理，所计算的钻井液固相侵入深度与实验室岩心污染实验所测到的固相侵入深度吻合程度高。研究表明，该方法能为钻井过程中油气层的保护以及更好地为射孔和增产措施的科学决策提供重要依据。     

重油催化裂化装置沉降器顶旋风分离器升气管外壁结焦原因的流动分析

在蜗壳式旋风分离器环形空间流场测量和分析的基础上 ,分析了重油催化裂化装置沉降器顶旋风分离器升气管外壁 0°～ 90°～ 180°(以入口处为 0°)部位结焦的原因。由于进口气流在升气管外壁的绕流流动以及和内部环流的交汇作用 ,在升气管管壁表面形成了低速的“滞流区” ,并在0°～ 90°～ 180°部位形成了顺压力梯度的附面层 ,部分细小颗粒或液滴在环形空间二次涡的作用下被输送到升气管外壁表面 ,沉积在该附面层内 ,具有结焦倾向的油气组分与催化剂细颗粒发生结焦反应 ,焦粒逐渐长大形成月牙状焦块     

八盘1井井斜控制技术分析

山前高陡构造防斜打快问题是塔里木油田勘探开发中遇到的难题之一。结合该油田八盘1井的防斜打快技术实践，探讨了垂直钻井系统PowerV的工作机理和控制指令，分析其在控制井斜中必须深刻了解的核心问题和防斜打快效果。同时，对八盘1井中使用较多的钟摆复合钻具组合的力学特性进行了分析。①钟摆复合钻具组合的结构特征及参数优化。②钟摆复合钻具组合现场使用效果。结果表明，目前塔里木油田使用的钟摆复合钻具组合可以得到进一步优化，带直螺杆的钟摆复合钻具组合集强力钟摆钻具组合与复合钻井技术的优点于一体，是目前钟摆钻具组合中效果较好的组合。双稳定器之间的钻铤在强度许可的条件下外径越小越好。     

海上钻井成本影响因素分析和预测方法研究

近年来海上钻井成本居高不下,成为制约海上石油勘探开发的主要问题之一。分析影响海上钻井成本关键因素,找出降低海上钻井成本方法和途径是当务之急。文章从海上石油钻井成本的构成入手,包括国际海洋钻井成本构成和国内海洋钻井成本,分析了影响海上钻井成本的因素,主要包括客观因素、主观因素和不确定因素,重点研究了井深和钻井成本之间的关系,并分析了海上石油钻井成本的预测方法,为钻井费用的合理控制及管理提供了依据。     

BZ25-1油田井壁稳定性分析

介绍了BZ25-1油田井壁失稳的现状。综合利用测井资料、井史和理论分析,采用"关键层位"法确定明化镇组和馆陶组为井壁失稳的关键层位;利用等效深度法计算了孔隙压力,与实测孔隙压力吻合较好;利用密度测井资料计算了垂向地应力;利用改进的黄氏模型计算了水平地应力。利用上述计算的结果和岩石强度参数,计算了坍塌压力和破裂压力剖面。结合井眼波动压力分析结果,给出了钻井液的安全密度窗口。现场应用表明,推荐的钻井液密度应用较好,且低于设计密度。