欠平衡钻井出水层判断方法介绍

欠平衡钻井作为一种新的钻井方式,以其减少油气层伤害、评价油气藏、提高机械钻速、同时还具有有效控制漏失、减少压差卡钻等优点在全世界范围内得到越来越多的应用。但由于其特殊性,使之不能使用于所有井段,地层出水是其死点之一。本文介绍了几种预测与判断地层出水的方法,即利用现有的测井资料进行计算来预测出水地层的方法及在欠平衡钻进过程中判断钻遇出水地层的方法,并且总结了各方法的优缺点。这对优选欠平衡钻井的井位与井段的研究有重要的指导作用。     

徐家围子气田火山岩抗钻特性评价及应用

大庆油田徐家围子地区深部火山岩地层是重要的天然气储层，但该区块深层泉二段以下地层岩性致密坚硬，可钻性差，掌握营城组火山岩地层岩性特征至关重要。在分析测井资料与岩石力学特性参数之间关系的基础上，综合测井资料及室内岩心实验结果，建立了该地区深部火山岩地层抗钻特性与声波测井间的关系模型，应用该模型获取该地区地层抗钻特性参数剖面并进行了钻头初选。结果表明，综合运用测井资料、井史资料并结合一定的岩心试验结果建立地层抗钻特性参数剖面，在此基础上进行钻头优选，给出了该地区深层火山岩地层钻头选型标准。所建立的火山岩地层抗钻特性参数模型能较好地反映该地区的实际情况。     

新型金刚石孕镶块的研究

针对软硬交错、研磨性高的地层设计了一种新型人造金刚石混合孕镶块。这种新型孕镶块以人造单晶金刚石和热稳定聚晶金刚石为耐磨切削材料， 以硬质合金复合材料做胎体， 通过热压烧结工艺烧结而成。为降低硬质合金材料的烧结温度， 减少金刚石的热损伤， 在胎体材料中添加了微量Ｐ元素， 通过微量Ｐ元素的活化作用， 使硬质合金材料的烧结成型温度适当降低， 并具备所需要的机械性能。试验表明， 用新型孕镶块制造的新型孕镶块阶梯钻头的机械钻速比一般钻头提高５６ ％ ～７３ ％ ， 进尺也有较大提高。     

分形理论及其在地层可钻性预测中的应用

为了及时方便地预测岩石的可钻性,首次用分形理论来描述岩石破碎过程,从而确定岩石的可钻性。介绍了分形、分维的基本概念及4种分维数的确定方法,阐述了岩石破碎的分形特征和岩石破碎碎块的分形度量方法。在室内实验基础上,确定了岩石破碎后的块度分布函数,计算了岩石破碎的分形维数,并分别采用直线、幂函数、对数、指数、多项式5种数学模型对实验数据进行了回归分析处理,结果表明直线回归方程综合指数最高,相关系数均在0.96以上。说明岩屑的分形维数与地层的抗钻特性参数(强度、硬度、可钻性等)有内在的联系,分形几何能很好地描述岩石破碎过程的不规则性和不确定性,分形维数是岩石微观结构、空隙结构、粉碎方式的综合反映,其在地层可钻性预测中的应用效果较好,预测误差小于12%。     

射吸式液动冲击器内部流场数值模拟研究

在给出射吸式液动冲击器基本结构的前提下,利用Pro/Engineer软件建立了这种冲击器的流动实体,并对流动实体进行了网格划分。利用计算流体动力学对冲击器内部流场进行了数值模拟计算,得到冲击器内部流场的速度和压力分布;排量与卷吸作用的关系;冲击器各受力面的受力情况;喷嘴的直径和结构对工作参数的影响规律;同时也分析了冲程对冲击器工作参数的影响。模拟研究结果对指导冲击器的内部结构设计具有重要意义。     

围压下牙轮钻头单齿对不同岩石的破岩试验

为牙轮钻头的设计提供可靠的试验数据，利用模拟深井井筒试验架模拟深井钻井环境，选取具有代表性的3种岩心进行试验，测量得到了牙轮钻头单齿在不同的围压条件和岩石下载荷、位移、围压-单位能量破碎体积以及围压-破碎坑体积等试验数据。对试验结果进行分析，得到了围压作用下对于所试验的岩石和齿形，压入载荷和压入位移成线性关系；岩石破碎坑的体积随压入载荷的增加而减小；在以相同齿形压入相同岩石的条件下，岩石的破碎面积和体积随围压的增加而减小。在相同的岩石和相同围压的条件下，抛物线形齿破碎岩石所需载荷最小，楔形齿次之，球齿所需载荷最大。同时还得到了岩石性能对破碎效率的影响规律以及破碎比功随破碎体积的变化规律。     

分形理论及地层岩石抗钻特性参数的分形表示方法

介绍了分形、分维的基本概念及四种分维数的确定方法，探讨了分形几何在岩石破碎方面的研究成果，说明分形几何能很好地描述岩石破碎过程的不规则性和不确定性，指出分形维数是岩石微观结构、空隙结构、粉碎方式的综合反映。在室内实验基础上，确定了岩石破碎后的块度分布函数，计算了岩石破碎的分形维数。指出岩屑的分形维数与地层的抗钻特性参数（强度、硬度、可钻性等）有内在的联系，并对分形维数在地层可钻性预测中的应用进行了初步讨论。