延缓大庆油田标准层套损的套管优选

大庆油田部分区域集中出现标准层套管剪切损坏,虽已采用标准层不固井工艺延缓套管损坏,但除此之外,套管壁厚、钢级等参数对标准层套管剪切损坏的临界条件也有影响。为此,考虑套管和地层弹塑性力学特征,针对标准层不固井的工程条件,应用考虑大变形后应力平衡状态的拉格朗日格式有限元方程,提出了地层整体移动剪切套管过程的三维有限元计算方法。考虑套管变形和套管断裂的2种失效条件,计算并对比不同壁厚和钢级套管失效的临界值。结果表明:考虑套管断裂的地层剪切套管临界滑移量明显小于考虑套管变形的临界滑移量;同规格、同钢级套管损坏的临界滑移量随套管壁厚增大呈线性减小,随其延伸率增大近似呈线性增大。因此,在满足强度校核的前提下,大庆油田标准层宜采用低钢级小壁厚套管以延缓套管损坏。      

嫩二段标志层套损区进水域影响因素分析

分析了标志层进水域形成的力学机理,并根据水力压裂理论和von-Mises屈服准则,确定了进水域形成的判定准则;基于建立的判定准则,采用有限元法模拟计算分析了注水压力、孔隙度、抗拉强度等因素对进水域面积影响。计算结果表明：注水压力及孔隙度的增加会使标志层进水域面积增加,注水压力的作用效果更为明显;岩石抗拉强度和内聚力的增加,均会使标志层进水域面积减小,但作用较小。了解嫩二段标志层进水域的影响因素及其作用效果对制定有效的套管损坏防控措施具有重要意义。     

弹性限位扶正器变形量对套管居中度的影响

固井质量与套管居中度的关系密切,一般情况下,居中度越高,固井质量越好。通常讨论套管居中问题时,只考虑套管柱的变形,但是随着弹性扶正器的广泛应用,原有的计算方法存在着误差。通过对弹性限位扶正器下入井眼后的变形研究,得出不同情况下扶正器的变形量。计算结果表明,不考虑扶正器变形时井段平均套管居中度要比考虑扶正器变形时井段平均套管居中度高11．24％。因此,该研究具有一定的工程应用价值。     

岩石各向异性指数的测试技术和应用

本文论述了岩石各向异性指数的微机自动检测、采集和实时处理系统,详细介绍了岩石各向异性指数的测试原理及测试方法。利用该检测系统测定了大庆油田１５０块岩芯,得出了大庆油田１０个层段的岩石各向异性指数值。在此基础上,根据石油钻井中井斜控制理论,定量计算了大庆油田１０个层段的地层力和地层造斜系数,为在石油钻井中合理控制井眼轨迹提供了依据。     

基于分形方法的水力压裂分支裂缝分布模拟

对水力压裂裂缝分布位置的准确描述是进行压裂设计及压裂效果评价的重要前提,而在人工裂缝分支的描述方面,尚未开展有关裂缝位置和形态等描述研究。运用分形L-系统建立树枝模型,建立岩石天然薄弱面分布规律的平面模拟描述方法。应用分形相似原理,将天然薄弱面分级,得出各级天然薄弱面剪切、张开判别条件和天然薄弱面起裂后裂缝内压裂液压降梯度。依据天然薄弱面分布模型及裂缝剪切、张性断裂准则,提出水力压裂分支裂缝分布模拟计算方法。计算结果表明,水力压裂分支裂缝数量与井壁处缝内净压力、储层最大与最小主应力差值密切相关。主裂缝附近存在较多分支裂缝,分支裂缝数量随井壁处缝内净压力增加而增多;储层最大与最小主应力差值越小,细小分支裂缝开启数量越多,裂缝沟通面积越大。运用该计算方法能够模拟具有分形特征的裂缝平面形态和开启状况,并为复杂裂缝形成机理分析提供依据。     

长岭断陷深层气井岩石可钻性计算方法

长岭断陷沉积岩段2 500 m以下钻井事故较多,下部火山岩岩石硬度大,岩石研磨性强,钻井速度慢。为了提高长岭地区钻井的机械钻速,开展了该地区的岩石可钻性计算方法研究。针对研究区上、下部岩性相差大,深层火山岩硬度大等特点,制定了分段研究岩石可钻性的方案：上部的沉积岩层采用常规测井资料求取岩石可钻性的方法,下部的火山岩层段采用钻速方程反求法。以长深103井为例,将试验结果和利用钻速方程计算的岩石可钻性进行了对比,两者的相对误差小于5％,说明利用钻速方程计算该地区火山岩岩石可钻性是可行的。     

用正交尺度小波网络方法预测固井质量

分析了固井质量预测系统的复杂性和正交尺度小波网络的优点,采用SAS系统对影响固井质量的众多因素进行了相关分析,通过正交尺度小波网络建立了固井质量预测模型。该模型以影响固井质量的主要因素地层压力系数、渗透率、井眼扩大率、井眼规则度、钻井液密度、水泥浆密度、套管居中度和顶替返速作为预测模型的输入参数,将固井质量定量化作为模型的输出。预测结果与实际检测结果的最大相对误差为6.87%,且计算速度快,大大节省时间,因此该模型具有较好的应用前景。     

徐家围子火山岩研磨性对机械钻速的影响分析

在徐家围子地区进行深层天然气钻探过程中,由于深层火山岩岩石可钻性较差、岩石硬度大,钻头的磨损情况十分严重,钻井机械钻速低下.针对这种情况,对该地区已钻14口井的钻井资料进行分析,通过钻头磨损方程反求岩石的研磨性系数,并将求得的研磨性系数与对应井段的机械钻速进行回归,得出在不同的钻进时间下,岩石的研磨性对机械钻速的影响不尽相同,随着钻进时间的增加,岩石研磨性对机械钻速的影响逐渐增强.对该地区优化钻井提供了一定的技术支持.     

L80油管钢实际腐蚀状况评估及室内电化学和应力腐蚀研究

重点关注了吉林油田中更换的L80油套管的腐蚀行为,通过SEM和体式显微镜对其表面形貌和腐蚀产物进行了分析,同时采用电化学测试和慢应变速率拉伸实验对模拟油井采出液环境中试样的电化学性能和应力腐蚀开裂风险进行了评估.结果 表明,在吉林油田服役一段时间后,L80套管钢的外壁腐蚀比较轻微,主要以均匀腐蚀为主,仅有少量的腐蚀产物...     

致密储层同步压裂井间裂缝形态判别模型

在同步压裂过程中,随着地应力条件的改变,裂缝形态也会随之变化.针对这一现象,假设致密储层岩石为均质、各向同性材料,依据断裂力学理论,推导出同步压裂井间裂缝诱导应力计算模型;考虑水力压裂过程中,诱导应力差值对水平应力差异系数的影响,结合复杂裂缝和转向裂缝形成的力学条件,建立同步压裂井间裂缝形态判别模型.计算结果表明:压开裂缝附近水平应力差异系数场呈椭圆形分布,距离压开裂缝越近,水平应力差异系数越小,越易形成复杂或转向裂缝;初始地应力条件对同步压裂井间裂缝形态影响显著,文中压裂条件下,初始水平应力差异系数0＜Kho≤0.033时形成转向裂缝,0.033＜Kho＜0.361时形成复杂裂缝,Kho≥0.361时只能形成单一主裂缝.