深水表层钻井关键技术及装备研究应用现状

深水表层钻井直接决定深水钻井作业的成败。为此,调研了深水表层钻井遇到的问题,分析并总结了动态压井、喷射下导管钻井、无隔水管钻井、双梯度钻井、人工海底和三维地震等深水表层钻井关键技术及其装备的原理、技术特点、适应能力及技术难点。针对深水表层钻井遇到的困难和风险,应建立"预防为主,综合控制"的理念,增加风险预测和监测的研究。钻前应用三维地震等技术对浅层危害进行预测,降低事故发生率;在钻导管段时,将动态压井钻井和旋转导向控制技术联合使用,以提高导管下入的成功率和质量,最终实现"安全、高效、优质"钻井。     

动载作用下页岩动态破碎力学特性及能耗规律

四川盆地页岩气已成为规模效益开发的重要领域和对象，其中四川盆地南部地区(以下简称川南地区)已成为我国页岩气勘探开发的主战场，2022年产量达223.23×10⁸ m³，展示了川南地区页岩气良好的勘探开发潜力。但川南地区页岩气长水平井面临机械钻速慢、钻井周期长等严峻挑战。为了解决页岩气水平井钻井破岩过程中页岩动态破碎特征和能耗规律不清的难题，基于霍普金森压杆测试技术测试了动态破岩的应力波传播过程；采用应力波平衡法，评价了动载荷作用下页岩动力学强度演化特征、破碎能耗响应规律、岩石裂纹动态扩展特性。研究结果表明：(1)页岩破碎过程中，动态强度和能耗直接影响破碎和提速效果，不同加载应变率和加载模式下页岩强度是动态变化的，动态加载会激活页岩内部更多的微裂纹和穿透裂纹；(2)随着加载应变率增加，页岩压缩强度和拉伸强度均是先缓慢增加，超过临界应变率时，强度快速增长；(3)页岩压缩破碎能耗存在临界应变率区间，随着应变率增加，破岩能耗增长缓慢，当超过临界区间，能耗快速增长，页岩拉伸破碎能耗呈对数型增加规律，也存在临界应变率区间；(4)钻头—岩石互作用过程中过高...