近井塑性带应力状态与地层损害关系

油、气井测试及生产过程中，井筒周围储集层应力应变状态发生变化，这是造成地层损害的不可忽略的因素。地层被钻开后，井筒周围存在塑性应变带和弹性应变区，前者渗透率大大低于后者，地层被严重损害，被损害地层的范围与塑性带的宽度密切相关。塑性带宽度（半径）除与储集层的岩石力学性质和流体物性有关之外，还随测试或生产流速的增加而增大。对任何类型的砂岩储集层，存在一个不使其发生坍塌破坏和出砂的临界流速，该临界值的大小取决于储集层的胶结强度和地层流体的粘度等因素。当测试或生产流速接近临界值时，塑性带宽度急剧增大，导致地层损害范围急剧加大。因此，将测试或生产流速控制在低于临界流速的范围内，在钻井过程中尽量控制井喷、井涌，是避免储集层发生灾难性损害的关键。储集层胶结强度对临界流速影响很大，对可能因酸化而大幅度降低胶结强度的储集层，不宜酸化；可进行酸化的，酸化后应考虑胶结强度降低对临界流速的影响，将测试流速控制在合理范围内。图４参７（郭海莉摘     

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在负压钻井过程中，地层流体不断流入井内。如果负压钻井的钻井液密度过低，造成过大的井底负压，大量的地层流体会流入井内。这不仅会给涌出地层流体的地面处理带来困难，还会造成储层垮塌，导致储层的毁灭性伤害。因此，必须确定合理的钻井液密度以避免地层坍塌。井眼形成后井筒周围的应力将伴随地层流体的流入而重新分布，由于地层岩石的力学特性不同，井筒周围应力的重新分布可能是弹性的，也可能是弹塑性的，并且与地层流体的流速密切相关。从分析井筒周围的应力分布入手，以地层不发生坍塌为条件，导出了负压钻井所需的最小钻井液密度；对影响最小钻井液密度的主要因素进行了分析，指出地层的胶结强度和原始地层压力是影响最小钻井液密度的主要因素。     

产层特性与完井方式的选择

过对产层特性、产层井眼周围的应力分布及其与产层特性之间的关系进行分析,指出产层特性决定了产层井眼周围的应力分布状态,因此成为选择完井方式的决定性因素。同时指出用所谓“Ｃ”公式判断产层的坚固程度,并据此选择完井方式是不当的。     

储层应力的二次分布及其对储层的损害

储层打开后,由于原地应力平衡的破坏,井眼周围应力将重新分布。当储层胶结强度较低时,近井带存在塑性区。由于塑性区的存在和钻井过程中泥浆滤液及固相颗粒侵入的双重作用使近井带的渗透率很低,并将地层分为具有不同渗透率的三个带,即损害带（含塑性作用）、塑性带和弹性带。在测试、生产过程中由于地层流体的流入将增大塑性带宽度,从而加剧对储层的损害。临界流量与损害带的渗透率、地层的胶结强度成正比,与产出流体的粘度成反比。塑性带的宽度随流量的增加而增加,随胶结强度的增加而降低     

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在定向井固井作业中，固井质量很大程度上取决于套管在井眼中据中程度，而套管持正器的安装间距与套管是否具有足够的居中度密切相关。很多国家颁布套管扶正器间距计算规范。这些规范在套管所受外载的处理上大同小异，而变形和受力的求解方法却存在相同的问题－把本属于静不定的问题作为静定问题来处理。文章重点讨论了API规范和我国现行的套管扶正器间距计算方法，给出了二维计算实例，并通过分析讨论后指出，套管扶正器合理间距的确定必须在正确处理套管变表和受力模型的基础上进行。     

考虑储集层塑性变形的最小射孔深度计算

储集层被打开后,由于原地应力平衡被破坏,井孔周围的应力将重新分布。如果储集层胶结强度较低,近井带存在较大范围的塑性区。由于存在塑性区,以及钻井过程中发生钻井液的滤液及固相颗粒侵入,此双重作用导致近井带的渗透率很低,分成具有不同渗透率的３个带（含塑性作用的损害带,塑性带,弹性带）。由于塑性带宽度较大,其渗透率比弹性带小得多,因此在确定射孔深度时应将塑性带考虑在内。进行了近井周围储集层的弹塑性分析,给出了塑性带半径的计算方法,分析了影响塑性带范围的因素,在此基础上指出：射孔的最小深度应包括塑性带宽度。图３参７（段玉廷摘）     

定向井抽油杆柱系统的准静态分析

在定向井有杆抽油系统中,为避免抽油杆柱直接和油管壁接触,必须按照一定的方法安装扶正器.安装扶正器后,杆住的受力与变形分析都不同于直井.本文就准静态条件下,运用纵横弯曲连续梁理论对定向井抽油杆柱系统的受力与变形进行分析,为定向并抽油杆柱的设计提供依据.     

丛式井地下空间位置计算

在大密度的丛式井中,计算丛式井的地下空间位置,防止井眼相交是个十分重要的问题。本文从建立井眼轨迹的参数方程出发,提出用水平和球面扫描法计算丛式井井眼规迹的空间位置。由于测量误差,两井相碰不能简单地理解为井下两条空间曲线相交,而应理解为两井的位置误差椭球相交。根据系统误差模型,提出两井相碰的判别方法。     

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在定向井轨迹控制中,方位控制是个棘手问题。本文从方位漂移的统计规律出发,推导了同时变斜、变方位的三维井眼轨迹方程。根据推导出的公式编制了考虑方位漂移的三维定向井轨迹设计程序。