从井底岩石受力分析研究气体钻井对机械钻速的影响

采用气体钻井时机械钻速较高,目前已被钻井界普遍认可;但对气体钻井是如何提高机械钻速的研究还不多。为此,通过有限元软件对井底岩石所受应力及其垂向应力积分曲线进行分析,结果发现,气体钻井过程中井底岩石上凸,表现为类似"张力"的外张趋势,其垂直于井底平面向下应力影响范围也比常规钻井液的大,由于没有钻井液静液柱压力的压持效应,岩石开始从塑性向脆性转变,这和所预期的结果一致;这一转变更利于钻头切削面与岩石接触,提高岩石破碎效率;也就是说,如果在使用相同的钻头、钻具组合以及机械参数等作用下,岩石破碎的区域更大,钻进速度也更快。     

井筒连续携液规律研究

我国己开发的气田中,大多数气藏均属于不同程度的有水气藏。气藏在开发过程中都会产出地层水或凝析液。产出液若不能及时排出,就会聚积在井底,严重时造成水淹停产。在天然气生产过程中如何配产以连续携液是十分重要的。以往有学者认为产水气井只要井底不积液则气井就具有能连续携液的能力。本文利用相应的模型公式进行理论计算得到温度、压力对气井连续携液影响规律。同时,对川西气田7口井各重要参数进行了敏感性分析从而得出天然气井连续携液的规律性认识,即:在产液量较小时,井筒中的压力损失较小,而温度损失较大,温度成为影响携液的主导因素,井筒中的最大临界流量出现在井口附近;随着产液量的增加,温度损失较小,压力损失较大,压力成为影响携液的主导因素,井筒中的最大临界流量出现在井底附近。这也说明低压气井最大临界流量易出现在井底,而高压气井最大临界流量易出现在井口附近。     

气体钻井随钻安全风险识别与监控

气体钻井对地质条件有较为苛刻的要求,地层失稳、产水、钻具失效以及井下燃爆等均有可能导致气体钻井失败,因此随钻井下风险识别及监测对于保障气体钻井安全具有重要意义。为此,提出将理论分析和现场案例相结合,总结气体钻井过程中井壁失稳、产水、产气、井下燃爆、钻柱失效等主要风险发生时的工况参数表征,建立风险发生与对应工况参数变化的关系模型,开发自动化分析平台对工况参数变化进行分析,以判断发生的风险类型。基于已有的地面监测技术,研发了地面—井下参数监测系统,用测量短接实时监测井下温度、压力、湿度以及钻具振动等参数,并通过中继短接传输到地面,可以更快速、准确地获知井下各项参数的变化情况。将关系模型、分析平台以及监测系统相结合,形成了气体钻井随钻安全风险辨识方法。在新疆塔里木盆地开展的现场试验结果表明,该方法能够快速反映出气体钻井各项参数的变化情况,准确判断井下发生的风险类型,可有效降低气体钻井安全风险,提高气体钻井效率。     

提高深井机械钻速的有效方法

从研究深层岩石的物理特性出发,对不同钻井方式下（欠平衡钻井、气体钻井、控压钻井）的破岩机理和效率进行分析,在高压水射流、开发适应地层的破岩工具以及改进井下动力钻具等辅助破岩方面提出了相关见解。     

关于水能资源管理的三点看法

随着经济的快速发展和资源开发力度的加大，在水资源的开发利用过程中暴露出一些令人担心的问题，已经出现的问题在水电开发上表现得比较突出和集中。引起我们从思想认识和管理体制上对水能资源问题的思考。一是从资源管理的角度看，我们对水能资源的认识足不充分的，对水能资源的管理基本上是缺位的。二是从目前的现实状况看，     

碎屑岩酸化中含铝垢形成机理与预防

3种含5％盐酸的土酸（HCI／0．5％HF，HCI／1．0％HF，HCI／8％HBF4）与6种碎屑岩储层矿物（钾长石，斜长石，蒙脱石，高岭石，伊利石，绿泥石）在60℃静态反应0．5～12小时，测定残酸中可溶Si、Al浓度、残酸蒸发残渣元素组成厦矿物组成、结构。列表给出了残酸中可溶Si、Al浓度范围厦平均值（单位mg／L）并作了分析讨论：残酸中Si、Al浓度很高，在某些情况下Al浓度甚至高于sj啦度；酸．矿物反应初期（0．5～2．0小时）Si、Ai浓度起伏变化，这是各种垢的主要形成期：长石类、高岭石厦蒙脱石与酸反应后的残酸（厦残酸蒸发残渣）的Si／Al比小于原始值，说明长石晶体[AlO4]^5-四面体和黏土晶体[Al4（OH）6]^6＋八面体的酸蚀速率和程度大于相应的[SiO4]^4-四面体；酸蚀后各矿物X衍射峰无明显变化．即矿物结构无大政变，无新矿物生成。根据文献资料讨论了水溶液中各种含铝离子的平衡反应，给出了分布系数与pH的关系，讨论了碎屑岩酸化中含铝垢的形成反应和条件：在酸性介质中形成Na3AIF6、K2AlF5、AlF3等垢．在弱酸性介质中形成Al（OH）3垢，在高温下（91℃）pH=2．5时形成AlF（OH）2垢。讨论了防止碎屑岩酸化中生成含铝垢的措施。图1表1参1l。     

三区流体复合注水井试井模型研究

针对注水井试井缺乏考虑含水率、水驱前缘等参数的问题,根据质量守恒原理,结合注水井岩心归一化相渗曲线,油水两相区运用油水两相流渗流理论,建立三区流体复合注水井试井模型;通过拉普拉斯变换,利用Stehfest数值反演得到实空间解,绘制了压力和压力导数双对数样板曲线,分析纯水驱前缘、油水两相驱前缘、两相区含水率、两相区含水饱和度等注水油藏重要参数对试井曲线的影响。研究结果对认识注水油藏的物性参数及注水情况起到重要作用,为注水油藏进一步合理注水开发提供依据。     

气体钻井中致密砂岩流固耦合实验研究

应力改变与岩石的各种物性参数及变形破坏密切相关。通过对四川盆地须家河组致密砂岩进行压敏和声波时差实验,研究气体钻井中致密砂岩储层渗透率及波速与围压的关系。实验结果表明：一方面,气体钻井过程中储层随地层压力降低而导致的渗透率损失程度比气藏衰竭开发过程中的更大;另一方面,在三轴应力条件下,随着围压的增加,致密砂岩声学特性将遵从多项式函数的变化规律,该压实规律进一步阐明了渗透率的变化趋势。     

裂缝性储层控压钻井技术及应用

裂缝性储层油气含量丰富,但安全密度窗口窄,钻进时经常出现井下复杂情况,导致储层伤害。文中介绍了裂缝性储层采用常规钻井技术钻进的局限性：讨论了控压钻井技术解决由窄密度窗口引起井下复杂等问题的优势,建立了控压钻井环空压力计算模型：并以某区块×3井为例,讨论控压钻井技术在裂缝性储层钻井中的应用,以及与同区块其他钻井方式钻井情况的对比。、研究表明：与其他钻井方式相比,控压钻井技术在钻进中可及时发现井涌、井漏,精确控制环空压力剖面和循环当量密度（ECD）．大大降低了井控风险：与同区块邻井相比,水平段延伸进尺大幅提高,钻井液漏失量是其他钻井方法的1．7％。     

高压气井环空带压可视化实验

高压气井在采气过程中环空带压现象非常普遍,环空压力过高会严重影响气井的产量,降低采收率,对气田开发后续作业造成不利影响。针对高压气井采气过程中的A环空带压问题,通过可视化模拟试验台架开展了油管穿孔及封隔器失效引起的A环空带压模拟实验,模拟了不同压差、穿孔几何尺寸等情况下环空压力的动态变化规律及环空的气-液两相流动规律。