基于BP人工神经网络预测地热井中流体的结垢位置

地热井筒中常存在因地热流体结垢而导致的生产能力下降甚至无法生产的问题,因此研究地热流体在井筒中的结垢位置等行为具有重要的应用价值。人工神经网络（ANNs）可用于开发预测地热井筒中结垢位置新模型。由于其没有机理建模的性质,故只可作为一种新的代理模型。本文以地热流体在井口和井底的温度、压力以及井深等参数作为输入变量,成功训练了三层ANNs结构,以小于10%的相对误差实现了ANNs代理模型的合适精度。对ANNs代理模型预测的结垢位置进行了分析,并与现场测量的井筒结垢位置进行了比较,分析了产生误差的原因。结果表明,新建的ANNs代理模型可作为一种实用工具,能够可靠地预测地热流体在井筒中的结垢位置。     

近井储层改造对天然气水合物藏降压开采特性影响的数值模拟研究

本文基于我国第一轮海域天然气水合物试采地质模型,利用Tough+Hydrate对近井储层改造后的水合物藏进行降压开采模拟研究.探究了多孔骨架渗流通道对气/水输送、压降传播、水合物分解等的影响机制,评估了近井储层改造在不同开采层位和整个开采过程中对产能提高的贡献大小.模拟结果表明:多孔骨架渗流通道内气/水流速高,可以起到导流、防砂的作用;近井储层改造可促进压降传播,加快水合物分解,但骨架通道的增产作用随开采时间增加逐渐减弱;近井储层改造在不同开采层位起到的增产效果不同,三相层中的增产效果最明显,但由于模拟改造范围较小、形成的多孔骨架渗流通道渗透性较低,增产效果不明显,多孔骨架渗流通道高度为50 cm时,2年产气量仅提高11.7%.     

维持页岩井壁稳定的物理封堵模拟和化学抑制实验研究

页岩气作为一种储量巨大的非常规能源,是实现现代多元能源体系的重要一环.本文采用HKY-3压力传递实验仪研究不同盐溶液对页岩井壁稳定的影响规律.此外,基于离散元颗粒流模型,重构纳米颗粒拖拽力,模拟流体粘度及颗粒粒径、浓度、形状对页岩孔隙封堵效率.结果表明:(1)物理封堵方面,颗粒大小和浓度明显影响封堵效率,当颗粒最大值小于孔隙出口时,颗粒粒径由出口尺寸的1/5增加到出口尺寸的1/3和1/2时,孔隙封堵效率分别增加13%和23%.(2)流体物性对页岩纳米孔隙的封堵效果表明,粘度5 mPa·s时纳米颗粒封堵效率比1 mPa·s时高16.26%.(3)化学抑制方面,阻滞页岩孔隙压力传递的最佳的盐溶液及其浓度为20%HCOONa.研究成果可为适用于龙马溪组页岩钻进的水基钻井液体系遴选提供理论和技术基础.     

深孔纳米复合水泥基护壁堵漏材料研究

本文围绕深部钻探技术中护壁堵漏材料性能的实际需要,研制了一种深孔纳米复合水泥基护壁堵漏新材料。首先,通过分析100 ℃条件下2种水泥材料的基本性能,确定了G级油井水泥为胶凝材料;然后,基于深孔钻探护壁堵漏材料的性能缺陷,采用特种纤维、纳米材料针对性改善水泥基浆液的力学性能,并优选早强剂（ZQ）、减水剂（GB）作为外加剂进行正交实验,进而研制出纳米复合水泥基护壁堵漏材料优化配方;最后,对其主要性能进行分析评价。结果表明该材料在深孔钻探中浆液流动性好,力学性能优异,综合性能满足深孔钻探护壁堵漏需求。     

高矿化度储层储气库井筒结盐机理研究

地下储气库在周期性运行注采的过程中,井筒内的温度和压力等条件发生变化会导致盐垢的形成;研究井筒内温度和压力发生变化形成结盐的结盐机理研究对于井筒内的清盐防盐工作有着重要的意义;本文通过选取X储气库A区块中各井为模拟对象,建立动态结盐模型,研究在不同压力和温度条件下井筒内的结盐规律,确立了储气库生产过程中合理的温度和压力...     

有渗流作用的油井井壁稳定性的解析分析

本文将岩石视为多孔介质,考虑渗流作用,应用弹塑性理论和损伤力学,导出了井壁围岩的应力分布规律,并应用动力判别准则提出了力学意义上严格的井壁稳定条件,给出了渗流作用下井壁稳定的孔隙压力的临界值.提出当井壁孔隙压力接近临界值时,井壁处于非稳定平衡状态,在有动力扰动的情况下,井壁因失稳而坍塌.     

注CO2井筒温度场分布规律模拟研究

注气过程中,低温CO2与井筒、地层存在热交换,井底与近井油层温度将明显下降,降低原油黏度,还可能造成蜡沉积和水合物生成,影响生产。为了优化注气参数,提高注气开发效果,通过对注气井筒与地层传热机理的研究,建立了综合考虑沿程流体相态及热物理性质变化的井筒温度、压力场数学模型,利用四阶龙格库塔法求解,并开发了注CO2井筒温度场数值模拟软件。通过实例验证了模型及解法的适用性,模拟并分析了井筒温度及CO2物性变化规律。     

海底硬岩钻探的现状与前景分析

海底硬岩是世界大洋钻探实现"莫霍钻"目标必然钻遇的地层。世界大洋钻探实施的航次中已多次钻遇海底硬岩,不仅采获了岩心样品,也在钻进施工中发现了诸多问题。本文搜集了近年来世界大洋钻探实施的309、312、335、360和384等有关海底硬岩钻探航次的资料,在对航次情况简要介绍的基础上,重点阐述了目前海底硬岩钻探在钻头、井壁稳定以及取心工具等方面遇到的挑战以及采取的应对措施,并对今后海底硬岩钻探的发展进行了展望。     

长庆气田储气库井大井眼钻井液技术

储气库是储备天然气战略资源和天然气生产调配的重要手段，具有良好的社会和经济效益。储气库钻井施工中，由于井眼尺寸大，会出现井眼清洁、井壁失稳、井下漏失等问题。针对上述问题，优化现有钻井液技术，有效减少井下复杂情况发生，形成了一套使储气库井大井眼井眼清洁、井壁稳定的超分子堵漏技术。现场应用表明，使用该技术钻井液动切力≥0.3 Pa，满足井眼清洁需求；完钻密度≤1.20 g/cm³，滤失量≤6 mL，保证了井壁稳定；使用超分子凝胶堵漏剂，地层承压能力可提至1.36 g/cm3以上当量密度；处理复杂情况损失时间占比由原先的10%下降至5.26%，满足储气库建设需求。