弱面结构对页岩地层井壁稳定性影响研究

页岩地层大量发育弱面结构,造成井壁垮塌现象频发,严重制约了页岩气的高效开发。因此,本文在Mohr-Coulomb准则的基础上,建立多弱面条件下的强度破坏准则。应用该准则,对不同弱面产状、弱面数量、钻井时间下的岩石强度进行分析,从而建立页岩地层坍塌压力预测模型,计算分析表明:围压增大后,页岩强度增加,不易沿弱面破坏;弱面产状和数量变化,使得岩石强度产生变化,从而造成坍塌压力分布复杂。尤其弱面数量增多,岩石强度下降明显,逐渐受弱面强度控制,坍塌压力出现明显增加;实例分析表明多弱面条件下的坍塌压力预测方法能更为准确地预测页岩地层坍塌压力,对页岩地层钻井工程有一定指导意义。     

谈工程地质性质测试在露天边坡及井筒检查勘探中的作用

通过对工程地质性质测试的叙述,明确了其在工程建筑、边坡护理及井筒检查勘探中的作用及其重要意义,并由此得出结论:工程地质性质测试是一切工程地质工作的基石,更是露天矿的边坡护理及矿井检查的必要手段。     

Gas-Condensate Reservoir Pseudo-relative Permeability Derived by Pressure-Transient Analysis. Incorporation of Near-Wellbore Effects

Gas-condensate reservoirs exhibit a near-wellbore complex behavior due to the existence of a two-phase system when pressure drops below dew point. In analyzing well-testing data, a single-phase approach is only valid for well condition above dew point, whereas a multi-phase pseudo-pressure approach is widely adopted for a gas reservoir operating below dew-point. This article utilizes the pseudo-pressure approach, for analyzing well-test data in gas-condensate reservoirs producing below the dew-point pressure, to generate Corey exponents for relative permeability in order to determine near-wellbore representative relative permeability that history matches the actual well-testing data.     

用改进的ISA方法消除井筒存储效应影响

针对井筒存储效应对ISA（Inverse Solution Algorithm）试井分析方法的影响，利用拉普拉斯反褶积法对实际试井资料进行处理。用地层的变流量过程代替井筒存储效应，对同时测得的井底压力和流量，使用拉普拉斯反褶积方法求出所需要的准确的压力导数，达到消除井筒存储效应的目的；如果不能够同时测得井底的压力和流量，在拉普拉斯反褶积过程中，把井筒存储系数始终当成一个常量来考虑，并以该存储系数来定义变化的流量，然后用拉普拉斯反褶积积分法处理井筒压力和流量，得到压力响应，再通过Stehfest算法将解转换到实空间，这样处理后得出的压力导数结合ISA方法算得的渗透率分布更符合真实的地层情况。该法有助于提高有井筒存储效应影响的实际试井资料分析的准确性。图4表1参12     

抛物线型井眼轨道的数学模型及其设计方法

井眼轨道设计是实现定向钻井的首要环节。下部钻柱比较符合抛物线的力学模型,所钻出的井眼轨迹更接近于抛物线,因此将井眼轨道设计成抛物线具有理论依据。抛物线剖面设计的实质是确定抛物线井段的形状和位置,抛物线的特征参数P决定了其形状,而抛物线井段的起至井斜角或后续稳斜井段的段长等参数决定了抛物线井段在井身剖面中的位置。系统地阐述了抛物线轨道的力学模型和数学模型,分析了抛物线剖面的特征参数和设计条件,提出了2种抛物线剖面的设计方法——迭代法和直接法。在相同的条件下,这2种方法的设计结果是相同的,可以相互验证。但是,直接法不需要进行迭代计算,设计条件具有较好的可操作性,便于推广应用。通过对抛物线剖面的优化设计可以降低摩擦阻力和摩阻力矩,有利于减少钻柱和套管的磨损;可以改善钻柱的受力状况,减轻钻柱的疲劳破坏、减少产生键槽的几率;可以施加高钻压连续钻进,有利于提高机械钻速。     

用常规定向井技术钻川东高陡构造大位移定向井

温泉11定向井的目标点位于平行岭谷区内的大山地形之中,受地理条件的限制,该井设计为一口水平位移达1650~1750m的定向井。该井使用F320-4DH型钻机设备及常规定向井施工技术,应用兰德马克井眼轨迹控制软件优化设计井身结构、井眼轨迹,并采用滑动钻具、满尺寸双稳定器等多种钻具组合来控制井眼轨迹,采用无固相和低固相聚合物钻井液、聚磺防塌钻井液来保证井壁的稳固。该井在实际施工中充分利用高陡构造地层的自然造斜规律,实钻斜深4332m,垂深3825.59m,最大井斜角45.49°,水平位移1705.57m,钻井周期238d,全井无事故和严重复杂情况的发生,是川渝地区水平位移最大的一口定向井。通过该井的钻井实践证明,在川东高陡构造中,只要技术措施得当,利用常规钻井技术和设备,完全能够完成水平位移小于2000m的定向井。     

重力热管井筒伴热方式可行性分析

将重力热管的高效传热特性应用于井筒伴热过程，并与热流体循环伴热和电加热伴热两种传统方法进行对比，分析影响重力热管伴热效果的外部因素。结果表明，重力热管作为一种井筒伴热方式是可行的，空心抽油杆为工质提供工作环境。通过重力热管的热量存储和传导，将井筒下部流体多余热能通过自平衡过程传递给近井口管段内的流体，加热井筒上部温度较低的原油。与两种传统伴热方式相比，重力热管在无需补充能量的情况下，能起到均衡井筒温度场的作用，同时满足生产的要求。重力热管的伴热效果受到井底流体温度、下入深度、产量以及原油物性的影响：随着井底温度、下入深度、产量的增加，重力热管的伴热效果变好；原油物性直接决定重力热管能否在油井应用。图9参13     

考虑井壁岩石损伤时保持井眼稳定的泥浆密度

钻井施工中保持并眼稳定的措施之一是确定合适的钻井液密度.本文采用摩尔-库仑屈服条件,考虑材料损伤后的应变软化特性,对井壁岩石进行力学分析,给出维持井壁稳定的泥浆密度.     

深井钻进模拟井筒研究

概述了深井钻进模拟井筒的进展，并提出了研制新一代深井钻进模拟井筒的结构方案，对其中的关键技术进行了可行性分析，最后对深井钻进模拟井筒的有关理论也逐一进行了阐述。