欠平衡/气体钻井设计与分析软件

国内开发的一些欠平衡钻井软件不能同时满足欠平衡钻井众多工况的综合设计和实时监测的需求,为此开发了欠平衡/气体钻井设计及分析软件。软件包括气体欠平衡、雾化欠平衡、泡沫欠平衡、充气欠平衡、液相欠平衡以及钻井知识库系统、模型对比、钻井方式选择、钻井方式转换、完井方式选择、设备选择、钻井液帽钻井、全过程钻井和动态模拟等功能模块,可以对多种欠平衡钻井方式进行钻前设计、随钻实时监控和完钻事后分析等全过程欠平衡钻井设计与监测,从钻前设计、钻中监控、钻后分析3个方面满足欠平衡钻井设计与施工的需要。现场应用结果表明,欠平衡/气体钻井设计及分析软件优选了欠平衡钻井水力参数计算模型,简化并修正了精度较高、可行性较好的模型,可对环空、钻柱的水力参数进行分段计算,与其他欠平衡钻井软件相比,更适合工程实际应用。     

国外钻、完井技术新进展与发展趋势(Ⅰ)

非常规油气、深层、深水、极地油气的勘探开发及新能源技术的发展对钻井技术提出了更高需求。近年来国外钻井技术的新进展主要包括高效起下钻机和自动化钻机、高效PDC钻头和辅助破岩工具、高造斜率旋转导向工具、井下信息高速上传、连续管技术、套管与尾管钻井技术、深水钻井、极地钻井、页岩气钻井、钻井实时优化与远程监控技术、新型钻井液及堵漏材料等方面,新材料、新装备、信息化技术为极端环境下的资源钻探提供可能,随钻技术、远程控制和自动化操作将有助于解决复杂地质条件难题,满足要求越来越高的HSE标准。     

高温高压井中温度和压力对钻井液密度的影响

文中研究了地温梯度,地表温度,入口钻井液温度,循环钻井液温度梯度和钻井液类型等因素对当量静态钻井液密度的影响,建立了高温高压井中预测ＥＳＤ的积分模型。结果表明：温度梯度对ＥＳＤ影响很大。随温度梯度增加,ＥＳＤ减小,且井口与井底差值增大。随地表温度或钻井液入口温度增加,ＥＳＤ减小,但不同初始温度条件下井口与井底ＥＳＤ差值基本相同。     

探井地层孔隙压力计算

对地层压力的计算准确与否直接影响深部探井钻井工程的设计和正常施工,因而成为提高深井钻探效率的一个技术关键。在对地层上覆压力、孔隙压力有关计算模式理论研究分析基础上,结合深部探井的施工实际情况,对压力计算模式进行了优选;建立了综合的钻前、随钻及钻后各环节压力计算的系统化、精确化方案;对影响多数孔隙压力计算模型的正常压实趋势线,提出了多种相关的验证修正算法;对压力计算过程中一些关键中间环节参数转换模式进行了探索;形成了孔隙压力数据处理系统软件。通过在几口深部探井进行实际应用,表明能够使地层孔隙压力的计算逐步精确化。     

国外钻、完井技术新进展与发展趋势(Ⅱ)

研究了近年来国外完井技术革新与进步情况,完井技术创新主要围绕水平井开展,在i-Frac完井工具、智能完井、多级压裂完井技术方面都有新进展,特别是膨胀管技术和多级完井工艺得到不断发展并走向成熟;压裂段数倍增技术、缝网压裂技术、高速通道压裂技术等的进步使压裂呈现出平均分压段数不断增加、平均段间距不断减小、平均单段加砂量不断增加的发展趋势;正在开发的双壁同心钻杆钻井新方法、无钻机钻井方法、天然气水合物开发钻采技术、太空钻探技术、深冷压裂技术等有望使钻井技术发生新的革命。     

高频磁耦合有缆钻杆信道的联合仿真设计

为了延长高频磁耦合有缆钻杆的无中继传输距离,使用电磁结构仿真与线性仿真的联合仿真技术对信道建模并仿真。高频磁耦合有缆钻杆信道是重复的基本单元的级联,基本单元包含磁耦合线圈副与同轴电缆。对磁耦合线圈副,电路理论建模需要通过测量样品等得到元件参数,有些参数不易测量,有些结构及材料参数不易体现在模型中,而电磁结构仿真能够解决这些问题。对于同轴电缆这类大尺寸模型,电磁结构仿真耗时长,使用线性仿真可以保证仿真精度、缩短仿真时间。联合仿真技术弥补了单一仿真的缺陷,经实验验证,仿真结果与实际测量结果一致。通过联合仿真研究了基本单元级联数量、有缆钻杆尺寸、铁氧体磁芯磁导率及隔离隙等对谐振峰载波频点和衰减的影响,完成了高频磁耦合有缆钻杆信道的阻抗匹配和优化设计,使无中继传输距离达到了300 m以上,有效减少了中继器的使用数量,在降低成本的同时提高了信道可靠性,并完成了现场试验。     

LandMark钻井软件应用现状及发展启示

随着钻井施工越来越复杂,钻井工程设计对专用软件的依赖性也逐步增强。在众多的钻井软件中,认可度最高的当属哈里伯顿(Halliburton)公司的LandMark软件。通过整体分析LandMark软件及其应用情况,介绍了其中Well Plan、Compass和EDM等得到广泛应用的软件模块的功能和特点,并根据LandMark软件在我国的应用情况深入分析了国内钻井软件存在的问题和未来的发展方向,以企为国内钻井软件更快更好的发展提供实用参考。     

利用孔隙度资料预测科学探索井破裂压力

确定科学探索井破裂压力的依据资料不多,而利用随钻过程及钻后获得的孔隙度资料及孔隙压力资料能准确地确定相应地层的破裂压力,并在现场应用中取得了较理想的效果,为探井的破裂压力预测提供了另一条途径。     

科学探索井地层压力计算

对地层压力的计算准确与否直接影响科学探索井钻井工程设计和正常施工,因而成为科学探索井的一个技术关键。本文在对地层上覆压力、孔隙压力及破裂压力有关计算模式理论研究分析基础上,结合科学探索井的施工实际情况,对压力计算模式进行了优选;建立了综合的钻前、随钻及钻后各环节压力计算的系统化、精确化方案;对计算破裂压力的一些关键参数转换模式进行了探索;形成了压力数据处理系统软件。通过在几口科学探索井进行实际应用,表明能够使地层压力的计算逐步精确化。     

国外钻、完井技术新进展与发展趋势（Ⅱ）

研究了近年来国外完井技术革新与进步情况，完井技术创新主要围绕水平井开展，在 i-Frac 完井工具、智能完井、多级压裂完井技术方面都有新进展，特别是膨胀管技术和多级完井工艺得到不断发展并走向成熟；压裂段数倍增技术、缝网压裂技术、高速通道压裂技术等的进步使压裂呈现出平均分压段数不断增加、平均段间距不断减小、平均单段加砂量不断增加的发展趋势；正在开发的双壁同心钻杆钻井新方法、无钻机钻井方法、天然气水合物开发钻采技术、太空钻探技术、深冷压裂技术等有望使钻井技术发生新的革命。