考虑岩石尺寸效应的井壁稳定性分析

从岩石强度的尺寸效应出发,初步探讨了小井眼和微小井眼的井壁稳定性特点.一般情况下,当井眼尺寸减小时,坍塌压力随之降低,破裂压力随之增加.实例分析表明,小井眼钻井的地层坍塌压力所对应的钻井液密度比常规井眼钻井低1%～9%;破裂压力所对应的钻井液密度比常规井眼钻井高1%～7%.微小井眼钻井的上述两个密度比常规井眼钻井分别低9%和高7%以上.换言之,小井眼和微小井眼钻井的安全密度窗口范围增大.     

哈萨克斯坦KOA油田钻井减振提速技术研究

KOA油田位于哈萨克斯坦滨里海盆地东缘,该油田上部上二叠统地层砂、泥岩互层严重并夹杂有泥板岩和砾石层,非均质性强、可钻性差,经常发生跳钻和井下工具损坏等复杂情况。为了提高钻井效率、控制油田综合开发成本,在该地层中实现钻井减振提速显得十分迫切。通过分析该地层岩性特征确定了地层岩石等效刚度,并将岩石等效刚度引入到钻柱力学模型中,进而确定了在该地层中钻柱系统的固有振动频率;同时以此为计算依据,优选出了合适的钻柱减振器刚度并应用在新井钻探中。在新井中,装备有合适刚度的减振器,很好地调节了钻柱固有频率,显著减弱了有害振动,提高了机械钻速。研究结果表明,引入地层岩石等效刚度的钻柱系统力学模型合乎实际情况,通过该模型优选的钻柱减振器刚度可以有效减振和提速。     

精细控压钻井过程中溢流的模拟和控制

为了能在溢流发生的早期正确决定溢流控制方法,根据气液两相流理论,对精细控压钻井过程中的气侵全过程进行模拟,并对如何采取适当的控制方法进行研究。首先建立了描述气侵期间井筒两相流的偏微分方程组,给出了方程组的初始条件和不同气侵阶段的边界条件,并用有限差分的方法对方程组进行求解;然后模拟分析了地层压力、初始溢流量及钻井液参数对井口回压的影响;最后根据对不同参数条件下气侵的模拟,得到了以初始溢流量和溢流结束时的井口回压为输入参数的溢流控制方案图。提出的溢流控制方案图方法,能在溢流早期就决定溢流控制方式,为溢流控制争取宝贵的时间,有助于正确处理精细控压钻井过程中的溢流。研究结果可为控压钻井过程中的气侵控制提供理论依据。     

大庆油田表层套管钻井技术

为了降低钻井成本，实现外围未动用储量经济有效地开采，大庆油田开展了表层套管钻井技术的试验研究，包括套管钻井总体方案及工艺、套管串结构及其附件、井下钻具及固井专用工具的开发研究。实现了非项驱钻机条件下表层套管钻井所需的设备改造，完成了表层和油层套管钻井所需仪器的配套、φ339．7和φ273．1mm两种规格表层套管钻井所需工具和管串的研制。在4口井进行了表层套管钻井试验，其中φ339．7mm表层套管钻井试验井1口；φ273．1mm表层套管钻井试验井3口。在套管钻井过程中．自行研制的设备、仪器、工具及与之配套的工艺技术均证明是成功的，套管钻井的平均机械钻速高于常规钻井。缩短了钻井周期。     

发展调整井固井技术满足油田开发需要

调整井固井技术的出现，是大庆油田开过程的必然产物。人们对油田开发中后期固井这个环节重要性认识的不断深入以及广大科技人员持之以恒的技术创新，使这项技术日臻完善。     

无意外风险钻井（NDS）技术探讨

无意外风险钻井（NDS）技术可以用于识别、预防和控制井下风险，防止井下意外事故发生，有效提高钻井效率和效益。对NDS技术内o?的把握是发展和应用NDS技术之前需要解答的问题，为此介绍了NDS技术概念、工艺过程和核心技术，列举了国内外成功应用NDS技术的实例。提出了NDS技术未来发展方向应以钻井力学为基础，实时测控技术（包括测量、风险管理、预测和控制等技术）以及3D可视化技术为手段，最终形成集风险分析、数据采集、传输与实时解释、井下监测和控制为一体的高度集成化、信息化、智能化和自动化的钻井技术平台。为国内逐步实现具有中国特色的NDS钻井技术提供了参考。     

欠平衡钻井技术在大庆油田探井中的应用

大庆长垣东部火山岩地层经多年钻探揭示,火山岩储层岩性与孔隙结构比较特殊,在钻井和后期作业过程中容易受到污染,造成伤害,导致产能较低。因此,1998年大庆油田决定应用欠平衡钻井技术来评价火山岩储层产能潜力,突破该区产能关,实现产能升级。合理设计了欠平衡钻井的井身结构、钻具组合、钻井参数,认真研究了气体上窜速度预测技术、气侵后环空钻井液密度及压力分布规律、井底压力控制技术等,形成了一套适合火山岩地质特点的欠平衡钻井技术。经现场8口井的应用,取得了较好的效果。     

基于赫巴流体的页岩气大位移水平井裸眼延伸极限分析

大位移水平井的裸眼延伸极限主要与环空压耗和地层破裂压力等因素有关,不同的钻井液流变模式又会对环空压耗的描述产生较大的影响,而赫巴模式能够更好地模拟实际钻井液的流变特性。为此,建立了基于赫巴流体的页岩气储层大位移水平井裸眼延伸极限模型,进而用实际案例分析了赫巴流体的基本流变参数(流性指数、稠度系数、屈服值)和主要钻进参数(机械钻速、钻井液密度、钻杆转速)对大位移水平井水平段延伸极限的影响,并将其与幂律流体模型计算结果进行对比分析。结果表明:(1)在同样的条件下,采用赫巴流体所得结果小于采用幂律流体计算的结果,新预测模型可靠性更好;(2)通过参数的敏感性分析可知,水平段延伸极限会随着上述3个基本流变参数和机械钻速的增加而减小,而该极限值会随着钻井液密度的增加而先增加后减小,它也会随着钻杆转速的增加而增加。结论认为:所给出的赫巴流体流变参数和钻进参数的优选方法,有助于解决大位移水平井在页岩储层中究竟可以打多远的问题,并且更加精确地预测了其裸眼延伸极限。     

微小井眼钻井技术概况、应用前景和关键技术

微小井眼钻井技术具有大幅度降低钻井成本、利于环保和适于恶劣环境下作业等优点。全面发展微小井眼钻井技术之前需要了解该技术的内涵、国内应用前景和关键技术。为此,明确了微小井眼钻井技术的概念,介绍了微小井眼钻井技术的发展现状,分析了该技术在老油田、浅层油气、煤层气"、三低"油气藏等的开发效益和应用前景,提出了微小井眼钻井技术的发展方向,即以小型复合连续管钻机为基础、井下钻具为主导、其他技术相辅助,提出国内需分布实施微小井眼钻井技术,应加大连续管技术、工具及微小井眼钻井基础理论研究、管柱力学、水力学软件等方面的研究力度。     

突变理论在页岩储层可压性评价中的应用

页岩储层可压性评价方法较多,但是将突变理论应用于页岩储层可压性评价则比较少见。为此,首先在分析突变理论的基础上,综合考虑储层因素和地质因素,根据层次分析法原理建立了由目标层、准则层和指标层组成的页岩储层可压性评价多层次结构模型,确定了页岩储层可压性评价突变模型。然后,基于5口井的数据,运用突变理论对其可压性进行了评价,确定了其可压性优劣程度及其顺序,并与利用层次分析法确定权重所计算的结果进行了对比。最后,讨论了突变理论的适用性、可行性以及局限性。研究结果表明,突变理论评价方法与传统的层次分析法结果一致。该方法减少了以往评价模型的人为主观性,评价方法更为简单,评价结果更加可靠,为页岩储层可压性评价提供了一条新途径,对于页岩气开发的压前评价具有一定的指导意义。