考虑岩石尺寸效应的井壁稳定性分析

从岩石强度的尺寸效应出发,初步探讨了小井眼和微小井眼的井壁稳定性特点.一般情况下,当井眼尺寸减小时,坍塌压力随之降低,破裂压力随之增加.实例分析表明,小井眼钻井的地层坍塌压力所对应的钻井液密度比常规井眼钻井低1%～9%;破裂压力所对应的钻井液密度比常规井眼钻井高1%～7%.微小井眼钻井的上述两个密度比常规井眼钻井分别低9%和高7%以上.换言之,小井眼和微小井眼钻井的安全密度窗口范围增大.     

连续循环钻井技术的发展与研究

连续循环钻井技术主要采用连续循环系统和连续循环阀两种方式。与常规钻井方法相比，连续循环钻井具有显著的技术优势，在窄密度窗口井、海洋深水钻井、大位移井、水平井、欠平衡井、高温高压井以及天然气水合物开采等方面均有重要应用价值。另外，根据连续循环钻井技术现状、特点以及发展趋势，从技术水平和操作安全性考虑，提出应以发展连续循环系统作为今后的主要研究目标，重点解决诸如钻杆本体保护、接头螺纹保护、高压动密封和钻井液分流控制等关健技术难点。     

伊朗阿扎德干复杂碳酸盐岩油气藏钻井提速技术

伊朗阿扎德干复杂碳酸盐岩油气藏储层埋藏深,非均质性强,裂缝发育并存在多套地层压力体系;钻井液密度窗口窄,漏失频繁;高压盐水侵、溢流、卡钻等事故复杂多发;井眼环空间隙小及封固段长导致固井质量难以保证;钻井速度慢,钻井周期长,针对上述问题,开展了以提速为目标的关键技术研究,形成了以井身结构优化、个性化钻头优选、漏涌同层防漏治漏、当量密度有控固井为主体的钻井提速技术,解决了复杂事故多、固井质量差、机械钻速慢、钻井周期长等技术难题,现场应用效果显著,机械钻速提高70%以上,非生产时间控制在2%以内,固井质量合格率达100%,为中石油海外油气合作项目快速上产提供了有力的技术支撑,对国内外同类大型复杂碳酸盐岩油气藏的勘探开发也具有借鉴和指导作用。     

三维块体离散元可变形计算方法研究

 在三维刚性块体离散元的基础上,研究可变形块体离散元方法,并编制相应的可变形块体离散元程序。该方法把块体单元看作弹性体,并对其划分有限元网格,对每个可变形单元的计算是假设在力边界条件下求解可变形单元的节点位移;可变形块体之间力和位移的传递是通过构筑的节理单元实现的,节理单元反应岩土工程中实际节理的变形性质和强度特征,结构面破坏前,体现了连续介质计算方法的特点,结构面如果发生破坏,预设节理处的节理单元直接转变化为法向和切向弹簧,体现了离散元计算方法的特点。另外,节理单元有实际的厚度,可以根据实际节理的性质确定计算参数,这一点也体现出了对刚性块体离散元方法的改进。与刚性块体离散元方法比较,该方法可以反映岩体变形性质,如泊松效应、三维岩体中的真实波速,它还可以模拟结构面的破坏演化过程;与有限元方法比较,它可以更好地描述岩体中节理的特征,允许单元有较大的位移;相对于以前的可变性离散元方法,它既克服了有限差分格式带来计算上的复杂,又建立在三维模型的基础上,为有关岩土工程的数值分析提供了一个可行的数值方法。