气体钻水平井井壁稳定性分析新方法

与常规钻井液钻井相比,气体钻井技术在提高机械钻速、保护油气层等方面有着无可比拟的优势,其中井壁稳定是气体钻井过程中最为突出的问题.目前对于气体钻水平井没有一套合理的井壁稳定分析方法,给现场钻井带来很多困难.在直井井壁稳定分析理论模型的基础上,通过应力转换,确定水平井段围岩应力,结合测井数据去水化校正,建立气体钻水平井井壁稳定计算模型,形成了一套完整的气体钻水平井壁稳定分析方法.将该方法应用于川西地区气体钻水平井井壁稳定分析,理论分析与工程实际结果吻合,验证了该方法的可行性.     

水平井地层破裂压力的解析公式

分析了正断层地层任意偏离角水平井在裸眼完井和射孔完井两种完井方式下,井筒和孔眼的应力状态,以垂直井地层破裂压力公式为基础,利用替代方法,给出了水平井地层破裂压力的解析公式,并进行了算例研究.结果表明,地层破裂压力与完井方式及偏离角密切相关.由于射孔完井孔眼和裸眼完井井筒的应力状态完全不同,所以,两者破裂压力通常并不相等.不论是裸眼完井还是射孔完井,其破裂压力都是偏离角的单调递增函数.当偏离角为0°时,破裂压力最低;而当偏离角为90°时,破裂压力最高.     

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。     

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.     

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.     

莺琼盆地某高温高压气田井壁稳定性技术研究

莺琼盆地某气田为典型的高温高压气田,地质构造复杂,面临严重的井壁失稳。基于岩石力学开展了钻前井壁失稳风险预测及ECD影响因素敏感性分析。A井钻前压力预测显示81/2″及57/8″井段压力窗口极窄,仅为0.40 g/cm~3左右。ECD影响因素敏感性分析结果显示,泵排量及动切力均对ECD影响明显,塑性黏度对ECD影响很小。为避免井漏,应保证81/2″、57/8″井段泵排量分别低于2.40、1.54 m~3/min,钻井液动切力分别低于22、15 Pa。     

火成岩地层井壁稳定技术研究进展

介绍火成岩地层井下复杂情况;分析影响火成岩地层失稳的地质因素、力学因素、钻井液物理化学因素、钻柱振动等工程因素;将岩石力学理论与钻井液化学相结合,用以评价地层在钻井液作用前后对坍塌压力的影响,开展影响火成岩地层失稳因素的深入分析。     

井壁力学稳定性原理及影响因素分析

本文以铅直井眼中的线一弹性力学井壁稳定性分析为基础，对井壁力学稳定性原因及影响因素进行了全面深入的分析，分析结果表明，现有的井壁力学稳定性模型及强度判别准则具有较大局限性，寻找更为有效的解决办法势在必行。     

变温对地层结构稳定性和出砂的影响

利用简化的二维有限元网格模型，计算分析了储集层内温度受到外界影响而升高或降低时，储集层内的应力分布，并通过应力分布规律和变化规律研究了各种不同作业环节可能对地层出砂造成的影响。结果表明，温度升高原油流动能力增强，而井壁及其附近地层的稳定性将可能降低，因此，保持地层稳定和提高原油流动能力相互矛盾，在稠油开采中有必要实现二的协调统一。     

水基钻井液侵入对乌石YQ油田地层坍塌压力的影响

水基钻井液与地层相互作用易引起测井数据失真,导致据此计算出的坍塌压力不能反映地层真实情况.为此,提出了声波时差测井资料的校正方法,并针对乌石YQ油田开展了单井原状坍塌压力计算及井壁失稳分析.室内试验结果显示,钻井液会造成岩石理化性质发生改变,其中声波时差加大尤为明显.通过校正得到原状地层声波时差,进一步获得未受钻井液影...     

水平井井控井筒压力分布规律研究

水平井发生溢流之后,其井筒流动情况与直井存在较大差别,针对此差别确定水平井压井作业的循环压力,建立水平井井控多相流模型。模型能够模拟水平井压井作业过程中气体在环空的运移规律,以及气侵时间、造斜率、井斜角等因素对节流压力的影响。结果显示,气体在水平段运移对井底压力无明显影响,造斜率越大压井初始时刻节流压力越小,排除溢流时间延迟,最大节流压力偏大。     

气井油套合采时井底流压的计算方法

气井井底流是分析气井生态动态的重要参数之一,目前国内外很少报道油套合采时井底流压的计算方法。运用流体力学原理,将气井油套合采简化假设成并联管路流动,基于油管生产和油套环空生产时井底流压的计算公式,推导了油套合采时油管和油套环空的产量分配公式,通过分析公式中各项的权重,得出油管和油套管环空产量分配的简化式,从而将油套合采时井底流压计算转化成油管生产或油套环控生产时井底流压的计算,计算表明,采用简化产量分配公式与精确产量分配公式所计算的井底流压,相对误差很小,说明建立的油套合采时井底流压的计算方法可靠,具有较强的实用性。     

水平射孔井射孔参数及起裂压力研究

水平井压裂技术是低渗透油气藏及非常规能源开发的一项重要技术,压裂施工过程中需要射孔作业沟通油气储集区来提高低渗透油气藏的采收率,为此,准确地认识射孔参数对水平井起裂压力的影响是关系到低渗透储层压裂改造的关键环节。基于岩石力学和弹性力学,在现有模型上考虑水平井井筒方位和射孔方位等因素,建立水平射孔井的起裂压力计算模型。计算结果表明,射孔孔眼的起裂点通常在孔壁周向角为0°和180°位置,并且起裂压力受到井筒方位和射孔方位的变化影响较大。     

致密气藏压裂水平井不稳态压力分析

采用离散化裂缝模型,裂缝内考虑为变质量流,利用叠加原理得到气藏内任一点压降计算式,在裂缝壁面处耦合裂缝内流动与气藏内流动,得到致密气藏压裂水平井不稳态压力分析模型。分析了无因次拟压力导数的斜率对应的物理意义,将不稳态渗流过程划分为5个具体阶段:裂缝内线性流阶段、裂缝间线性流阶段、气藏内早期径向流阶段、气藏内线性流阶段和气藏内晚期径向流阶段;计算了不同无因次井筒存储系数对流动阶段的影响,结果表明:随着无因次井底存储系数增加,流动第1、第2阶段被陆续掩盖;研究了裂缝干扰对产量的影响。研究表明:位于水平段跟、指端部分的裂缝较位于中间部位的裂缝产量高,裂缝产量沿水平段分布呈"U"型。     

提高超薄油层水平井油层钻遇率技术的应用——以江汉油田浩平1井为例

精确描述水平井井眼轨迹剖面和采用地质导向技术是目前有效提高油层钻遇率的主要手段,江汉油田自2006年开展此项目的技术攻关,取得显著的经济效益.     

双井水平盐腔恒定内压的天然气储库

盐岩是国际公认的能源储存理想介质。中国盐岩呈层状分布并具有单层厚度薄、杂质含量高、含有众多不可溶夹层的特点,故地下能源储库更宜采用水平腔体形式。为保证水平盐腔的运营安全且实现整个候选场址能源储库总容积的最大化,提出双井水平盐腔恒定内压的储气库形式,即在水平腔体中对称均匀设置两口井,分别用于注采天然气和卤水,并保持运营过程中腔体内气压为恒定最大值。根据金坛盐岩实际地质构造及岩石力学参数,使用FLAC^3D有限差分软件,建立双井水平盐腔恒定内压储气库模型进行数值模拟,从稳定性、密闭性、可使用性和井喷分析4个方面研究其长期运营的可行性和安全性;另设置对照组模拟传统腔体的工作状态,与其进行对比。结果表明：双井水平盐腔恒定内压储气库满足长期运营安全性等各方面的要求,且其性能明显优于传统储气库;此外,该储气库形式还具有经济、灵活、调峰能力强,能很好地应对井喷,相同容积造价低,能充分利用盐层密集建腔等诸多优点,是适合中国盐岩特点的储气库形式。     

松滋油田红花套组油藏水平井完井方式优选

根据红花套组油藏水平井不同井段长度、不同钻井污染表皮系数与产能关系研究,推荐红花套组油藏水平井段长度为300m～500m,并建议控制钻井液密度在1.00g/cm3～1.02g/cm3以内。利用出砂指数法、'C'公式法、声波时差法等产层出砂判断方法对红花套组油藏Ⅰ号层、Ⅱ号层、Ⅲ号层进行出砂判定。根据储层出砂判断结果,优选红花套组油藏Ⅰ号层、Ⅱ号层、Ⅲ号层水平井的完井方式,按开井产量优选和按投资效益优选的完井方式均为割缝衬管完井;同时对比分析了水平井割缝衬管完井、射孔完井的优缺点,并结合水平井完井优选结果,最后推荐红花套油层水平井采用割缝衬管完井。