延长油田高含水油井井筒结蜡速率预测模型优化

结蜡速率计算是预测油井结蜡的关键参数,目前针对油井井筒的结蜡速率预测模型相对较少,且大多以机理模型为主,计算参数众多,现场应用不便.延长油田油井含水率普遍较高,常用的普适性经验模型预测准确度低.因此,重新考虑含水率对结蜡速率的影响,开展了含水率对结蜡速率影响的室内研究,基于实验数据与简化后的经验公式,拟合了含水率分别为...     

井下分布式光纤井筒温度校正技术研究与试验

油气藏的井下温度分布式动态监测技术作为油气藏开发效果评价的一项关键技术,目前主要采用分布式光纤温度传感器与井下电缆构建光电复合缆的形式来实现,然而电缆工作时产生的大量热量以及复合缆在封隔器位置的特殊结构,导致电缆产生的热量在封隔器部分出现非均匀分布,使得分布式温度测量参数的常规校准方法难度大。针对上述问题,文章提出了一种基于Comsol有限元局部温度场仿真与卡尔曼滤波的井下分布式光纤井筒温度校正方法。首先分析了分布式光纤工作原理,并建立了封隔器处整体式复合缆穿越三维结构,同时构建了基于井下流体对流散热的电潜泵与电缆发热模型;然后针对井下封隔器内的复合缆穿越器,建立了基于Comsol有限元仿真软件的穿越器部分三维温度场模型,并且结合分布式光纤实测数据,建立了井下分布式光纤温度分布状态空间方程,利用扩展卡尔曼滤波算法,实现了井下分布式光纤井筒温度的精确校准。最后,利用所研发的温度分布式监测系统在南海某油田进行现场验证,结果表明采用三维温度场建模与卡尔曼滤波校正的井筒测量温度曲线,减轻了电潜泵电缆与封隔器对井筒温度的干扰影响,提高了井筒温度测量的精度,测量相对误差仅为0.16%,满足生产现场...     

塔里木盆地富满油田二叠系玄武岩井壁稳定技术研究及应用

塔里木盆地富满油田二叠系普遍发育有玄武岩,玄武岩段钻进易发生井壁失稳,引起卡钻等井下故障复杂,影响了在该区块钻井时效和经济效益。通过对二叠系玄武岩进一步结构特征研究、易垮井地震相态特征及实钻特征研究、理化特性、地应力、坍塌压力研究,确定引起井壁失稳的原因。根据该区块现场实钻资料及井壁失稳处理经验,从强化钻井液封堵性、控制滤失量、提高钻井液抑制性、携岩能力、密度优选、控制工程参数等几个方面给出避免二叠系玄武岩井壁失稳的处理建议。研究成果在AM3井应用成功,效果显著,对指导富满油田二叠系玄武岩钻进具有一定的指导意义。     

Experimental Investigation of Shale Membrane Behavior Under Tri-Axial Condition

Abstract

Wellbore instability in shale formations is one of the primary problems in oil and gas well drilling. The problem has been traditionally tackled by using oil-based drilling mud. However, this technique is costly and restricted by the environmental regulatory bodies. Recent studies have shown that borehole instability in shales can be managed by controlling the chemical potential of drilling mud. One of the critical issues in this approach is that shales are not ideal membranes. It is essential to understand the nonideal behavior of shale before the wellbore instability problem can be managed by the chemical potential approach.

The nonideality of a shale membrane is, in general, a function of the type of the shale being drilled, composition of the formation water in the shale, burial depth of the shale, and chemical composition of the drilling mud used. In this paper, the theory on nonideal membrane was reviewed and identified for the purpose. The mathematical model was validated by experimental results obtained using a real field shale specimen from the Northwest Shelf of Australia. An example is also given to show how the model can be used to manage wellbore instability in shale by controlling the chemical composition of mud. The results of this study can be used as a useful guideline for formulating proper mud to drill troublesome shaly formations.     

A New Approach to Calculate the Mud Density for Wellbore Stability Using the Asymptotic Homogenization Theory

Abstract

This study addresses mud density prediction as part of wellbore stability analyses considering effective rock properties and using friction and elastic theories to determine the deviator stress at failure. The effective rock properties for different sandstone porosities were obtained through the theory of asymptotic homogenization, and the wall vicinity stresses at the borehole wall were estimated considering friction and elastic theories. The use of the method of asymptotic homogenization (MHA) allows obtaining effective rock mechanical properties varying in porosity and saturation conditions.     

蛇曲井稳态产能计算模型

蛇曲井是一种新的复杂结构井，其生产井段起伏较大，不能直接用常规水平井产能公式计算其产能。以1口蛇曲井在无界地层中生产时引起的势分布为基础，根据镜像反映和势叠加原理，建立了底水油藏、气顶底水油藏及边水油藏中1口蛇曲井生产时的势分布和压力分布方程。考虑井筒流动和地层渗流的耦合作用，建立了蛇曲井的稳态产能计算模型，给出了模型的求解方法。实例计算表明：当井的水平段起伏较大时，不能将其处理为水平井，而应根据蛇曲井产能计算模型计算其产能，否则将导致产能预测出现较大偏差。     

裂缝和洞与井筒连通的三重介质油藏试井解释方法研究

针对由基岩、裂缝和溶洞组成的三重介质油藏提出了裂缝和洞与井筒连通的试井解释模型,建立了相应的数学模型,并采用Laplace变换和数值Laplace反演方法进行了求解,分析了介质的弹性储容比、窜流因子以及裂缝渗透率比对压力响应的影响,同时还提出了三重介质油藏的试井解释方法——利用遗传算法进行自动拟合,并编制了实用软件,实例分析表明了该新方法的可靠性和实用性。     

半潜式钻井平台在恶劣海况下的一开技术

在南海海域,海洋的高流速环境会对半潜式钻井平台一开作业产生很大影响,为了使海洋钻井的昂贵费用有所降低,钻井作业者急需一种应付高流速问题的技术。文中介绍了半潜式钻井平台在高流速海域钻井作业时,防止表层打斜的一种新方法。应用该方法突破现行的常规作业程序,可以让半潜式平台在海流较大的情况下正常开钻,从而避免了为等平流而耽误开钻时间。该方法在南海西部莺歌海高流速海域的成功应用表明这种新技术是可靠的,可以有效节约建井时间和成本。     

考虑地层方位漂移特性的定向井轨道设计方法

按照地层划分方位漂移规律进行了定向井轨道设计,建立了井眼轨道的自然曲线模型,给出了更为简洁的井眼轨道数学模型。分析了井斜单元和方位单元之间的耦合关系,得到了计算单元的划分方法。论述了定向井和水平井方位漂移轨道设计的特点,提出了约束方程和设计方法。解决了按地层划分方位漂移规律的井眼轨道设计问题,适用于各种定向井和水平井的漂移轨道设计。定向井和水平井的设计实例验证了该设计方法的科学性和实用性。     

BZ34-2EP-P1S井钻井液技术

BZ 34-2EP-P1S井是对BZ34-2-P1井进行侧钻的一口调整井,以提高油井利用率及油田储量动用程度,预计侧钻后该井产能可达100 m3/d.该井主要钻井技术难点在于井壁易于失稳,而且井较深,需要在相对高的钻井液密度下进行油气层保护.该区块构造应力大,井眼力学不稳定的因素明显,井壁失稳属于硬脆性页岩的剥落坍塌.由于受构造应力的作用,地层坍塌压力系数较大,为1.30～1.40,破裂压力系数检测值为1.8～2.0,最小水平主应力当量钻井液密度最小为1.60 g/cm3.经过大量的前期研究和现场调整,优选了PEM钻井液.该体系是在常规的PF-PLUS聚合物体系中引入JLX水基防塌润滑剂和经过化学改性的具有类硅酸盐结构的高温防塌剂WLD配制而成的,具有良好的润滑性能;能有效抑制钻屑的分散和造浆,防止井壁坍塌,保证井眼稳定和井下安全;具有保护油气层、环境安全的特点,无油类和重金属盐类,可以直接排放.其抑制防塌机理为体系中各种处理剂的协同作用,在钻进中必须保证PF-PLUS、PF-JLX-C、KCl、PF-TEX和PF-WLD在钻井液中有足够的加量.采用该钻井液及屏蔽暂堵和成膜油层保护技术,成功完成了BZ34-2-P1S调整井的钻井作业,侧钻后该井获得了较高的产量.讨论了PEM钻井液的作用机理,分析了井壁失稳的原因及其控制措施,对该区块今后作业提出了建议.