掌上多功能超声波测厚仪

本文以实际的研制经验，着重介绍了一种以AT89C51单片机为核心的超声波测厚仪的基本原理及控制电路的实现方法。     

一种三维地层流体势的计算方法及其应用

流体势是控制地层烃类运移和聚集的重要因素。综合利用三维地层压力和Hubbert流体势模型建立了三维地层流体势的计算方法,即利用测井约束地震反演求取三维地震层速度体,结合已钻井的测井资料,以单点算法假设和克里金插值算法为基础求取三维地层压力,然后根据三维地层流体势和三维地层压力的对应关系计算得出三维地层流体势。以胜利油区博兴洼陷高89井区为例,对其三维油势进行计算,进而分析油势的分布特征及其在预测油气优势运移方向和有利聚集区带中的应用。研究结果表明,与常规的流体势等值线图相比,该方法计算的三维地层流体势在横向和纵向上的精度较高、连续性较好,便于得到各深度及各层位切片上的流体势分布特征,预测的油气低势区与实际生产情况较为吻合。     

四参数流变模式及其在固井水泥浆中的应用

为了提高固井作业中水泥浆顶替效率的计算精度,提出用四参数流变模式描述固井水泥浆的流变性能。采用回归分析的数学方法得到了宾汉、幂律、卡森、赫-巴及四参数模式的流变参数,然后用残差平方和的均值Sr来表征各模式与实测值的拟合效果。充分考虑各种力系的平衡关系建立了四参数模式下水泥浆在倾斜偏心环空中顶替钻井液的数学模型。并选择应用于现场的6种适用于复杂井固井的新型水泥浆体系的流变性测量数据进行了验证。四参数流变模式在各水泥浆体系不同剪切速率下的计算值与实测值的残差平方和的均值都小于1.1,一般在0.2左右,最小达到了0.04,其残差平方和均值之和2.81,远小于宾汉、幂律、卡森和赫-巴模式。验证结果表明,四参数流变模式在各水泥浆体系不同剪切速率下的计算值与实测值的残差平方和的均值都最小,拟合最为精确,能在全剪切速率范围内精确描述水泥浆的流变性,适用于各种水泥浆体系,其顶替模型适用于各类井型。      

CDS系统下全漂浮套管串工艺及技术分析

近年来,随着海上油田勘探向滩海和深海的发展,大位移井由于其显著的成本和技术优势,获得了快速且广泛的应用。但是,在大位移钻井中应用传统下套管技术时发生了套管下不到设计位置且无法处理等井下事故。CDS(Casing Drive System)技术通过顶驱整合了套管钳、灌浆工具与循环工具,实现下套管自动连接,提供套管旋转及循环钻井液功能。基于CDS系统的组成及其下套管工艺的原理,通过将CDS系统与全漂浮下套管技术结合,形成了CDS下全漂浮套管串工艺。现场应用取得了良好效果,为超大位移井的下套管作业提供了新的技术方案。     

掌上多功能超声波测厚仪的原理及实现方法

以自己实际的研制经验，着重介绍了一种以AT89C51单片机为核心的超声波测厚仪的基本原理及控制电路的实现方法。     

机械比能理论及其在钻井工程中的应用

论述了机械比能理论的进展概况,对现有的机械比能模型进行了系统的分类与评价,分别指出了机械比能、钻进比能及水力机械比能不同模型的适应性及其各自的优缺点。从钻前预测机械钻速、随钻评价钻井效率、随钻诊断井底工况并优化钻井参数、随钻监测钻头磨损、钻后优选与评价钻头与提高机械钻速六个方面分析了机械比能理论在钻井工程中应用的发展状况。其应用效果良好,具有良好的推广价值与应用前景,但还有很多问题没有解决。结合现代钻井技术,对机械比能研究的未来发展趋势作了初步探讨。基础模型研究、钻头力学动态特性测试、应用范围的控潜及拓展将成为机械比能研究的主要发展方向。     

利津洼陷古近系烃源岩异常高压计算方法与分布特征

东营凹陷利津洼陷古近系沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙三段中亚段烃源岩中广泛发育异常高压.对其异常高压的成因进行分析,利用综合解释法建立了研究区80口已钻井的地层孔隙压力系数剖面;明确了沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙三段中亚段的地层孔隙压力系数等值线分布,分析了利津洼陷烃源岩地层异常高压的分布特征.研究结果表明,综合解释法在计算由欠压实和生烃膨胀等多种成因共同作用形成的利津洼陷古近系烃源岩异常高压时的精度较高;研究区古近系烃源岩异常高压分布与洼陷形态一致,呈东北—西南向展布,在洼陷深陷区以高压和超高压为主,至洼陷边缘构造高部位逐渐呈辐射状降低至正常压力;洼陷中心的异常高压是烃源岩向洼陷边缘排烃的主要动力.     

斜井测井声波检测孔隙压力校正方法研究

针对斜井地层压力检测中的重要因素——泥页岩声波各向异性,提出测井声波各向异性因子计算模型及斜井测井声波校正方法,并利用其进行斜井地层压力计算。首先,在大量分析国内外实验数据和理论分析的基础上,提出泥页岩在地层应力条件下声波各向异性因子的线性-指数计算模型,指出声波各向异性因子的大小与泥页岩中泥质含量呈正相关关系,得到声波各向异性因子的计算模型;然后,在Hornby B.E.椭圆方程理论基础上,进行斜井声波数据校正;最后,对某油田一口大斜度井,利用其测井声波数据,进行地层孔隙压力检测。结果表明:校正后,部分井段测井声波校正量高达20%,地层压力计算精度平均提高了10%。与传统方法相比,该模型计算简捷,且考虑了泥质含量、地应力对泥页岩声波各向异性因子影响,斜井地层压力计算精度得到提高。     

射流磨钻头流场特性及其外排屑槽影响的数值模拟

在油气田开发中,水平井钻进时携岩困难、托压严重、机械钻速慢等问题严重影响生产效益。射流磨钻头既能降低井底压差实现欠平衡提速,又能粉碎岩屑实现岩屑悬浮运移,为水平井安全高效钻井作业提供技术支撑。研究基于计算流体力学方法,建立了射流磨钻头流场的数值仿真,并采用标准k-ε双方程模型对其流场特性及其外排屑槽尺寸的影响进行了模拟研究。结果表明,无外排屑槽时射流磨钻头的降压效果最好,井底低压区和中压区呈现一降一升的趋势;井底压力沿钻头直径方向分布极不均匀,高压与低压交错出现;在开外部排屑槽的情况下,内排屑孔的总体积流量占比达100%以上,随单个外排屑槽宽度的增大,内排屑孔的总体积流量占比增加,且外排屑槽存在钻井液回流的现象,回流体积流量占比4%以内。研究结果为射流磨钻头的优化设计与应用提供理论依据。