以井斜趋势角为指标优化防斜钻具设计

应用钻头与地层相互作用模型，综合考虑钻头和地层各向异性、钻头侧向力及钻头转角对井斜的影响，提出了“井斜趋势角”概念。针对各向同性地层，推导了“井斜趋势角”计算公式。分析表明：进行防斜钻具设计、优选钻井参数时，综合考虑侧向力、钻头转角及钻头各向异性等因素对井斜的影响是十分必要的；与“钻头侧向力最大”或“钻头转角最小”等单一指标相比，“井斜趋势角”指标考虑因素更全面、设计(或评价)结果更可靠。     

各向异性地层的井距设计研究

对于各向同性地层,采用均匀井距的井网即可达到均衡驱替的目的;而对于各向异性地层,不同方向上的井距必须根据渗透率大小进行适当的调整,方可达到均衡驱替。通过坐标变换法和流管法两种完全不同的方法,可以得到各向异性地层井距调整的理论公式:不同方向上的井距之比等于相同方向上的渗透率之比的平方根。     

气体钻井地层剪切应力井斜规律研究

气体钻井时因没有围压,地层的各向异性指数变化较大,使得地层造斜率与钻井液钻井时的地层造斜率有所不同.为了更好地理解气体钻井井斜规律,利用有限元理论,建立了不同钻井方式下的岩石力学模型,在考虑不同地层倾角和不同循环介质影响的基础上进行井底岩石剪切应力计算,分析出气体钻井井斜规律.计算结果表明:在相同的工程和地质条件下,气体钻井时地层造斜力远大于钻井液钻井的几率约为35%,气体钻井更易发生井斜,而小于或等于30.地层倾角钻井时井眼轨迹偏向垂直于地层倾斜面的方向;45.地层倾角钻井时井斜趋势不明显;大于或等于60.地层倾角钻井时井眼轨迹偏向平行于地层倾斜面的方向.     

地层自然造斜能力在定向钻井中的应用

地层自然造斜规律和造斜能力是定向井井眼轨迹控制和直井防斜打直的基本地质依据。文中从钻柱力学的基本原理着手,分析了钻头与地层的相互作用,建立了地层自然造斜能力的力学模型,利用江苏油田桥河口地区的实际资料,对桥河口地区的地层各向异性指数、地层造斜系数和方位漂移系数进行了计算,并根据计算结果设计了新的钻具结构。     

各向异性地层钻井井斜问题研究

在实验室内以全尺寸实物钻头破岩,系统地研究各向异性地层对井斜影响程度的成本较高。随着计算机硬件和数值模拟计算软件，尤其是有限元软件的发展，使得有限元仿真模拟各向异性地层钻井井斜是经济可行的。在弹塑性力学、岩石破碎力学的理论基础上，建立了三牙轮钻头齿面与井底岩石接触问题的动态模拟的有限元模型，模型中地层岩石力学特性建立为各向异性材料模式。提出了以岩石临界塑性应变为判据，来判断岩石材料是否被切削或剥落，并在动态仿真模拟过程中，将这些剥落的单元去掉，形成钻井井眼和新的井底表面。用文中建立的模型，动态模拟、分析了钻头钻进时，在各向异性地层和地层倾角的干扰下，钻头与井壁间产生不对称的侧向力，使钻头产生侧向偏移，累积形成井斜，给出了定量的模拟结果。调整参数可以模拟和分析不同钻井参数、各向异性地层以及地层倾角对井斜的影响关系，从而为各向异性地层以及高陡构造地层防斜打快提供理论参考，同时为防斜工具的设计、改进以及井眼轨迹控制提供理论基础。     

地层造斜力的计算与应用

本文根据地层各向异性造斜理论,推导了地层造斜力的直接计算模式F₁=(1/2)hsin2(β-α)·P.利用这个模式不仅能简化钟摆钻具控制井斜的计算,准确而又方便的计算确定地层各向异性指数,还可以结合钻柱力学对钻头上的总偏斜力进行定量分析,利用这个模式作者还提出了用一定长度钟摆钻具控制井斜的计算方法。多口井的现场验证表明是符合钻井实际情况的。     

邻井套管对井斜方位角的影响

为了明确邻近油井套管对井眼轨迹描述的影响,测试研究了套管在不同倾斜角状态、距离和方位对在钻井井斜方位角的影响。试验中用测斜仪记录井斜方位角数据,通过井斜方位角失真值来表征受干扰后的井斜方位偏转状态和趋势,总结了数据失真规律。试验表明,竖直套管引起的井斜方位角严重失真区域在0.9 m范围内,相对方位角0°~180°对应的方位失真值是正值,相对方位角180°~360°对应的方位失真值是负值;倾斜和水平套管引起井斜方位角失真区域分布类似,严重失真区域在1.5 m范围内,相对方位角0°~120°和300°~360°对应的方位失真值是正值,相对方位角120°~300°对应的方位失真值是负值。研究结果表明,可以用方位失真值表征邻井对井斜方位角的干扰,为有邻井存在时的井眼轨迹描述和矫正提供了技术支持。      

电阻率各向异性模拟井设计

国内外领先的测井技术研发机构均致力于多分量电磁波测井仪的研发.测井仪器的研发和生产都离不开试验,而可靠的试验环境对仪器的研发和生产均是至关重要的.由于缺少已知电阻率各向异性参数的测试环境,设计一个电阻率各向异性模拟井对于多分量电磁波测井仪的研发显得尤其重要.文章探讨了电阻率各向异性模拟井设计方法,给出了一种新颖、实用的设计方案,在确保整套系统的精确可靠和易操作的前提下,最大限度降低研制和运行成本,提高试验效率.最后,通过数值仿真和实测效果对比验证了模拟井的设计和功能.     

塔中地区的地层自然造斜能力及其规律

地层自然造斜能力及规律是定向井和丛式井井眼轨道控制的重要依据，根据钻头与地层相互作用的力学模式，从钻柱力学出发，用纵横弯曲法求钻头侧向分力，然后利用反算法对ＴＺ４号构造的地层各向异性指数、地层造斜系数和方位漂移系数进行了计算和分析，得出了该地萄地层自然造斜规律和最佳造斜点位置，定性地分析了各层段的自然造斜能力，为ＴＺ４号构造油藏丛式井的井眼轨道控制提供了理论依据。     

江汉易斜区地层造斜性及选定钻压的探讨

本文根据作用在钻头上的侧向合力为零时,钻具的防斜力等于地层的造斜力这一基本概念,通过易斜区95口井的实际钻井资料的分析和数学计算,求出不同地层、不同倾角下的地层造斜系数,计算出各个层段不同井斜角下适应于钻垂直井的最佳钻压。同时还制作了一套《王场地区选定钻压表》。经5口井试验,按选定钻压方法计算的钻压,井斜数据与实际情况相吻合。     

谈谈定向井井壁稳定问题

从岩石力学、地球物理测井、工程录井、环空水力学和钻井液化学等方面分析定向井井眼稳定问题,建立地层孔隙压力剖面、地层坍塌压力剖面和地层破裂压力剖面,以实现对钻井液性能、井身结构及其它工程参数的优化设计。     

地层倾角对地层坍塌压力的影响

从分析井壁围岩的应力出发.建立了地层倾角对地层坍塌压力影响的力学模型和坍塌准则.江苏油田桥7井地层坍塌压力计算实例表明,地层倾角对地层坍塌压力有较大影响,因此在研究地层坍塌压力过程中应充分考虑地层倾角.     

添加剂对CO2水合物生成的影响

以水合物的方式分离/储存CO₂气体是一项具有挑战性的新技术。为了提高水合物的生成速率和储气密度，在小型可视化的水合物反应装置上实验研究了不同种类的添加剂对CO₂水合物生成特性的影响。结果表明，实验用有机硅系列添加剂可以有效降低气-水界面的表面张力，提高水合物的生成速率。CO₂水合物的生成量随着添加剂浓度的增大而增大，但当浓度高于0.1%以后，其生成量增长非常缓慢。单组分添加剂Silwet L-77效果最好，而单组分添加剂THF对CO₂水合物的生成没有任何改善，但将浓度为4%的THF和1%的Silwet L-77混合后却对水合物的生成起到了显著的改善效果，12 h内的气体压降可达到0.27 MPa，是纯水体系的10倍之多，照片显示有大量的水合物生成。研究结果对寻找适合于CO₂水合物快速生成的添加剂，为其应用于高效分离储存CO₂气体技术等方面提供了指导。     

汽油芳烃对发动机沉积物的影响

采用实验室模拟手段以及Ford2-3 L标准发动机台架试验研究了汽油芳烃对发动机进气阀以及燃烧室沉积物的影响。结果表明,随着芳烃含量的增加,进气阀和燃烧室沉积物质量增大,并且不同结构的二甲苯对沉积物的影响不同,其中对二甲苯形成沉积物的趋势最大;相对于烯烃,芳烃含量对进气阀以及燃烧室的沉积物形成影响较大。     

储层损害对大斜度定向井产能影响的计算方法研究

根据对倾斜井眼周围储层的渗流规律的分析,研究了储层损害对完全穿透油层的倾斜井眼产能的影响规律。采用空间坐标变换的方法,将渗透率各向异性介质转换为各向同性介质,求出了单相流条件下由于井斜产生的拟表皮系数Sθ的关系式;通过对倾斜井眼周围储层损害分布区域的分析,求出了由于储层损害而产生的真表皮系数Sd的关系式。试算结果表明:提出的计算方法简便,准确率较高,可供现场使用。     

AN INVESTIGATION OF THE EFFECT OF ANTISTRIPPINGAGENTS ON SILICA ADSORPTION OF ASPHALT FUNCTIONALITIES

ABSTRACT

The effect of precoating antistripping (AS) agents onto silica on the adsorption behavior of model asphalt functionalities has been examined. Two commercially available polyamine AS agents were used. Their adsorption onto silica showed a strong surface interaction. One of the AS agents followed the Langmuir adsorption model; the other did not. After removing the weakly adsorbed AS fraction by washing with dichloromethane, seven asphalt functionalities In cyclohexane solution were adsorbed onto the precoated silica. The functionalities used represented those present in asphalt and were carboxylic acids, phenolics, nitrogen bases, sulfoxides, ketones, esters, and polynuclear aromatics. The adsorption of benzoic acid and phenol was increased by precoating with AS agents, whereas the other functionalities showed large decreases in their adsorption due to the precoated AS agents. The enhanced adsorption shown by benzoic acid and phenol is likely due to an acid-base interaction between the basic AS agents and the acidic model compounds.     

AN INVESTIGATION OF THE EFFECT OF ANTISTRIPPINGAGENTS ON SILICA ADSORPTION OF ASPHALT FUNCTIONALITIES

The effect of precoating antistripping (AS) agents onto silica on the adsorption behavior of model asphalt functionalities has been examined. Two commercially available polyamine AS agents were used. Their adsorption onto silica showed a strong surface interaction. One of the AS agents followed the Langmuir adsorption model; the other did not. After removing the weakly adsorbed AS fraction by washing with dichloromethane, seven asphalt functionalities In cyclohexane solution were adsorbed onto the precoated silica. The functionalities used represented those present in asphalt and were carboxylic acids, phenolics, nitrogen bases, sulfoxides, ketones, esters, and polynuclear aromatics. The adsorption of benzoic acid and phenol was increased by precoating with AS agents, whereas the other functionalities showed large decreases in their adsorption due to the precoated AS agents. The enhanced adsorption shown by benzoic acid and phenol is likely due to an acid-base interaction between the basic AS agents and the acidic model compounds.     

塔河油田多压力体系长裸眼井钻井液技术

针对塔河油田10区不同压力体系长裸眼井上部地层阻卡,下部地层井壁失稳等特点,本文详细介绍了该区块简化井身结构长裸眼井多压力体系条件下现场施工的钻井液技术。     

储层非均质性对油藏采收率的影响分析

本文对国内64个油气田(藏),按采收率高低划分三类:选择3个油气田(藏)作了简要介绍:对油水运动机理进行了基本方程的推导并由此推论了地层倾角、砂体韵律性、层系划分对水驱油气田(藏)采收率的影响。重点讨论了储层非均质性吋采收率影响的定量关系;以64个油气田 (藏)为样本,每个油气田 (藏)选20多项参数进行采收率与多变量的回归,确立了回归方程,由此得出水驱控制储量是影响采收率的主要因素。