考虑温度效应的高温高压直井井壁稳定性规律

海外A区块探井的高温高压井段因频繁发生井漏、卡钻等井下复杂情况,井壁不稳定,导致原井眼报废。根据经典的坍塌压力和破裂压力计算模型,钻井液安全密度窗口为0.2 g/cm3,但实际作业过程中发现在高温高压井段安全密度窗口更窄。由于温度变化产生的温变应力会对井壁稳定性造成影响,因此考虑井壁温度效应,探索了温度变化对高温高压直井井壁稳定性的影响。通过分析井壁附加温变应力场,建立了考虑温度效应的坍塌压力和破裂压力计算模型,发现了温度变化对井壁稳定性的影响规律。低温钻井液在高温地层循环产生的附加温变应力,使地层坍塌压力和破裂压力减小。该方法为该区块后续生产井的顺利实施提供了技术支撑,相比探井,钻井周期大幅缩短。考虑温度效应的地层坍塌压力和破裂压力计算模型,对今后窄安全密度窗口高温高压直井的井壁稳定性研究具有参考价值。     

海上钻井隔水导管导向孔位置优化研究

随着水深的增加,强风浪流会对钻井隔水导管的稳定性产生巨大的影响,因此需要设置和安装导向孔及扶正块以减少隔水导管承受的疲劳应力和涡激应力,延长隔水导管的使用寿命。文中在考虑隔水导管结构自重及其他所有外界载荷的作用的情况下,建立了安装导向孔情况下的海上钻井隔水导管力学分析模型。利用ANSYS软件对工程实例进行了优化分析,分析结果表明,文中所提出的隔水导管及导向孔计算模型具备广泛的适用性,能够为实际工程施工和管理提供可靠的理论保证,并带来较好的经济效益。     

基于机械比能理论的渤海深层钻井参数优化

渤海渤中19-6围区北部构造储层埋深超过4 500 m,平均钻井深度大于5 500 m,目标层位太古界潜山岩性为花岗片麻岩,岩体抗压强度最高超过200 MPa,地层研磨性强,机械钻速仅1~4 m/h,严重制约了区块的高效开发。为提高目标区块钻井效率,基于机械比能理论,从钻进过程能量守恒角度,分别建立了钻压、扭矩、破岩以及摩擦的做功表达式,并进一步建立了破岩过程的能量输入输出平衡方程。实际应用结果显示,该能量平衡方程能够利用待钻地层的基础参数给出合理的钻压区间,推荐的最优化钻压与实钻吻合良好,预测的机械钻速米平均误差为8%,表现出良好的适用性,可为后续深井、超深井钻井作业优化提供设计依据。     

中海油钻井在线实时监测与决策系统建设

针对海上钻完井作业风险高、非生产时间长、安全事故频发等问题,中海油将现代信息技术与钻完井工程紧密结合,以海上钻完井作业参数为基础,采用远程数据在线实时传输技术、钻完井作业动态模拟与诊断技术及事故处理决策技术相结合的方式,研发建成了钻井在线实时监测与决策系统。现场应用结果表明:该系统实现了钻井作业实时监测、诊断与辅助决策,使海上钻井复杂事故总体下降了约20%,提高了作业效率,降低了钻完作业成本。     

高 CO2分压环境超级 13Cr 的腐蚀行为

目的：研究超级13Cr 钢在高CO2分压条件下的腐蚀行为并评价其耐腐蚀能力,为存在类似工况的气田选材提供参考。方法模拟东方气田腐蚀环境（141℃,CO2分压27.9 MPa）,通过高温高压腐蚀挂片实验和电化学实验对超级13Cr开展腐蚀行为研究。结果在东方气田高CO2分压腐蚀环境下,挂片腐蚀试验表明,超级13Cr的腐蚀形式为全面腐蚀,其均匀腐蚀速率为3×10-3 mm/a;电化学分析表明,13Cr不锈钢的自腐蚀电位（-0.785 V）和点蚀电位（-0.301 V）较超级13Cr不锈钢的（-0.580 V,-0.139 V）有明显负移,而自腐蚀电流密度和维钝电流密度明显更大。结论高CO2分压条件下,超级13Cr可满足气田油套管使用要求,超级13Cr不锈钢的耐蚀性能和抗点蚀敏感性均强于13Cr不锈钢。     

中心射流泵降压性能参数敏感性分析

为分析射流泵结构参数对井下环空钻井液压降的影响,应用CFD仿真软件对中心射流泵的不同结构参数产生的降压效果进行仿真分析。结合实际工况模拟了射流泵的喉管长度、喉管直径、喷嘴直径、喷嘴角度四个关键结构参数以及钻井液密度和排量对压降影响的敏感性。同时,运用CFD-DPM方法对射流泵进行了冲蚀分析,给出冲蚀较大的区域。研究结果表明:喷嘴直径相比其他三种参数对环空压降影响较显著,喉管长度、喉管直径、喷嘴角度对环空压降影响较小;钻井液排量相对与钻井液密度对射流泵的降压效果影响更为显著;冲蚀较大区域主要出现在射流泵入口处、射流泵弯管拐角处、喷嘴缩径处。研究结果可为用于井下起抽吸降压作用的中心射流泵的结构尺寸设计提供参考。     

海上丛式井网加密调整防碰关键技术

介绍了海上丛式井网加密调整平台位置优选、定向井轨迹优化、防碰绕障技术,上述加密调整井钻井工程技术在渤海油田的成功应用,极大的推动了我国海上油气田开发生产能力,提升了海上丛式井、定向井钻井技术水平,为今后海上油气田进行大规模调整提供了可靠的技术保证。     

海上钻井隔水导管新型快速接头设计

海上钻井隔水管快速接头的主要优点在于能够有效的减少接管作业时间,节省费用,但前提是接头强度必须满足要求, 本文基于理论力学和机械设计理论设计了新型SR30型快速接头,利用有限元分析方法对新型接头的卡簧端面角度、接头有效搭接长度及材质与接头整体结构极限抗弯承载力的关系进行了计算分析。本新型快速接头能够为海上钻井隔水导管安装和施工安全和效率提供种高效途径。     

海上隔水导管插接结构对钻井施工的影响

随着单筒三井技术在国内海上油田开发中的成功应用,这项技术越来越广泛的应用于海洋石油开发领域。针对单筒三井技术中外筒插接结构对内部套管管柱施工的影响进行了研究,建立了内部管柱下入过程的力学分析模型,给出了在满足内部管柱顺利下入情况下、外筒接桩台肩厚度限制条件的计算方法。通过实例分析验证,该研究结果对海上钻井施工具有较好的指导意义,可进一步推广应用。     

高渗储层双降解修井液体系研究

渤海油田多高渗储层,修井过程中易发生修井液大量漏失,修井液进入地层后若与储层配伍性差,修井液中的聚合物难于降解,常常引起储层伤害,导致修井后产量降低。因此,要求修井液应具备强的封堵能力和易降解特性。考虑修井作业时间对降解速度的要求,从热降解和生物酶降解角度出发,研制出了双降解修井液体系。评价结果表明,该体系封堵能力强,热降解性和生物降解性好,具有较好的储层保护效果。