国家高技术研究发展计划(2012AA091501)
- 作品数：36 被引量：181H指数：8
- 相关作者：管志川刘永旺史玉才杨春旭张会增更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油大学中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家科技重大专项长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程环境科学与工程理学一般工业技术更多>>
- 井眼清洁技术在东海超深大斜度井中的应用被引量：5
- 2021年
- 近年来东海海域通过滚动勘探获得一些边际油气田,依靠海上已有生产设施实施超深大斜度井开发成为实现边际油气田低成本开发的有效途径。超深大斜度井稳斜角大、稳斜段长,钻井过程中岩屑在井筒中易堆积形成岩屑床,导致摩阻增大、起下钻困难甚至卡钻等井下复杂情况,井眼清洁是确保超深大斜度井钻井工程作业安全与高效的关键技术之一。文章通过应用当量循环密度控制、摩阻扭矩随钻监测、岩屑床清除钻杆等技术,配合合理的工程参数与措施,实现了钻井液的高效携岩,有效清除岩屑床,突破了超深大斜度井携带岩屑困难的技术瓶颈。该技术的应用,解决了东海超深大斜度井井眼清洁技术难题,提高了钻井过程中的携岩效果,减少了清洁井眼辅助时间,保障了作业安全,为边际油气田的超深大斜度井开发提供了参考。
- 谢中成曹明辉王涛李进宫吉泽雷新超
- 关键词：岩屑床摩阻扭矩井眼清洁
- 大位移井顶替效率最优的套管居中度设计方法被引量：5
- 2015年
- 在实际井眼中,由于存在重力效应,造成套管偏心的形式有两种:一是套管贴向下井壁的整体偏心;二是扶正器间的套管屈曲变形产生的局部偏心。这两种偏心都极大地影响套管的居中度,在大位移井中体现得更为明显。在分析SY/T 5334—1996中居中度标准由来的基础上,得出目前国内采用套管居中度标准的局限性,引入最优顶替效率情况下的极限偏心距理论,建立极限偏心距条件下的套管居中度计算模型,并分析各因素对套管居中度的影响规律,提出利用极限偏心距理论和国标对大位移井套管居中度进行综合优化设计的思想,提高大位移井的套管居中度,满足水泥浆的顶替效率需求。结果表明:适当提高水泥浆动切力、降低钻井液动切力及提高水泥浆与钻井液的密度差的方法可以弥补井斜角对套管居中度的要求,但在90°的水平井段改变密度差的方法不适用。
- 步玉环张大千郭权庆
- 关键词：大位移井顶替效率
- 大斜度稳斜段导向钻具复合钻进特性模拟分析
- 2013年
- 利用纵横弯曲连续方法建立了导向钻具复合钻进特性分析模型,分析了导向钻具结构参数、上稳定器位置和直径、钻压等因素对导向钻具组合复合钻进效果的影响.结果表明:适当减小导向钻具的弯角和稳定器直径有利于提高复合钻进稳斜效果;上稳定器直径和位置对复合钻进效果影响均比较明显,上稳定器安放位置可以依靠短钻铤长度来调节;转盘转速对复合钻进效果影响不明显,钻压则较为明显;常规Φ215.9 mm井眼,复合钻进时的增斜趋势随钻压的增加而变弱,适当增大钻压有利于提高复合钻进稳斜效果.
- 王丹史玉才史玉才刘永旺张文哲
- 关键词：导向钻具复合钻进
- 胶乳水泥在大位移井中的性能
- 2014年
- 大位移井固井水泥浆凝固时易在环空上侧形成游离液通道,同时,由于重力作用,环空上下侧容易形成密度差,使得环空上侧形成的水泥石强度低、渗透率高,极易破碎而引发窜流,严重影响固井质量以及后续增产作业。采用新型胶乳BCT-800L,设计了一种零析水,低失水,24h抗压强度大于21 MPa,渗透率低于0.001×10-3μm2的胶乳水泥配方,并利用三轴岩石力学测试系统和环境扫描电子显微镜,分析了大位移井水泥石的力学形变行为以及微观形貌。实验结果和初步机理分析发现,胶乳通过胶结方式转变,运移阻滞和高分子网架成膜等机理有效提高大位移井固井液的稳定性,减小水泥环上下侧差异,降低水泥石渗透率,提高水泥石的韧性,有效防止油气、水窜的发生。
- 张直建雷鑫宇杜紫诚曹成章李文涛陈大钧
- 关键词：大位移井力学性能
- 水平井钻柱延伸能力影响因素分析被引量：10
- 2015年
- 页岩气、煤层气等非常规油气开采技术近年来发展迅速,为了降低钻井成本和提高储层的开发力度,水平井作为一种提高油气产量和采油效率的有效开采方法,在钻井工程设计中被广泛使用。水平井段延伸越长,经济效益就越好。但水平井段的可钻长度不能无限延伸,还受地质条件、地面设备和工程设计等多因素的制约。水平井段能延伸多远,能否根据现有条件准确预测,成为水平井钻井领域研究的一个重要课题。文章从工程设计、地层因素和工程技术三个方面详细分析了影响水平井水平段延伸能力的因素,通过对井深剖面、造斜率、摩擦系数、钻具组合、钻柱屈曲变形、钻压、水力参数等影响因素的限制机理的研究,得出通过优化井身剖面设计,优选钻井参数,提高钻井泵额定泵压等措施,达到有效提高水平井水平段延伸能力的目的。
- 王伟管志川管志川郭建军刘永旺刘永旺
- 关键词：水平井钻柱造斜率水力参数
- 丛式井组直井段交碰风险评价及设计优化被引量：4
- 2015年
- 直井段井眼防碰是丛式定向井施工过程中需要解决的主要难题之一。为了有效减小丛式定向井直井段的交碰风险,对井眼交碰概率与井眼间距、井眼交碰概率与两井眼平行段长度的关系进行了研究,得出了丛式定向井直井段总体交碰概率的求取方法。基于该方法,对由4口井组成的线形井口丛式井直井段井眼交碰概率进行了计算,通过分析找出了交碰概率最小的直井段排列方式。研究结果表明:随着井眼间距的增大,井眼交碰概率呈快速下降趋势,井眼间距超过某一距离后,井眼交碰概率趋近于平稳;随着两井眼平行段长度的增加,井眼交碰概率呈增长趋势;通过优化排列及设计方式可有效减小丛式定向井直径段的交碰风险。研究为减小丛式开发井整体风险提供了新思路。
- 刘永旺管志川王伟史玉才尤小荣
- 关键词：优化设计
- 大位移井套管轴向力对套管挠度的影响被引量：5
- 2014年
- 大位移井套管在重力效应作用下使套管偏心并产生挠曲变形,大幅降低水泥浆的顶替效率,影响固井质量,现场一般采用安装扶正器的方法改善套管的偏心;而两扶正器间的套管在井斜的影响下,套管自重会在轴向上产生一定的分力,井斜角越大其分力越大,对套管的挠度产生的影响也越大。采用纵横弯曲梁理论建立了套管挠度计算模型,并定义了挠度影响因子的概念,在此基础上研究了挠度影响因子随轴向力的变化规律及轴向力对套管挠度的影响。研究结果表明:在轴向力对套管挠度的影响方面存在1个临界力,小于临界力时轴向力对套管挠度的影响可以忽略,大于临界力时轴向力对套管挠度的影响显著;临界力的大小与扶正器间距、套管的弹性模量以及套管截面的轴惯性矩的相关性可以忽略。研究结果间接证明:大位移井中下套管作业时,现场利用套管的自重使套管下入预定深度的正确性,可以有效地减小两扶正器间套管的挠曲变形,并对大位移井扶正器的优化设计具有一定的指导意义。
- 孙铭新张大千步玉环孙旺
- 关键词：大位移井轴向力挠度
- 基于含可信度地层压力剖面的精细井身结构设计方法被引量：6
- 2014年
- 对现有深井井身结构设计中安全密度窗口约束条件进行分析,发现井涌允量、破裂压力安全系数、抽吸压力系数等经验性安全系数的取值较为保守,且没有考虑循环钻进时防漏的约束条件,这对深井尤其是下部安全密度窗口窄的井钻井不利。通过引入含可信度的地层压力剖面以及附加钻井液密度和抽吸压力的计算分析,使安全密度窗口的上下限得以精确确定,在此基础上加入考虑环空压耗当量密度的约束条件,并给出迭代计算方法,解决了环空压耗计算中需要井身结构参数的难题,避免了深井循环钻进过程中的井漏问题,进而形成了一套基于含可信度地层压力剖面的、适用于深井的精细井身结构设计方法,可以有效避免深井中由于钻井液密度设计不合理导致的井下复杂事故的发生,且其设计结果具备一定的风险控制功能,有利于结合现场实际对设计进行风险控制。
- 许玉强管志川张洪宁张会增
- 关键词：深井井身结构设计地层压力环空压耗
- 旋转激励振动载荷对平面摩擦副的影响实验
- 2015年
- 振动可以减小摩擦,利用自制的旋转激励环境下摩擦力测试实验装置研究了旋转激励振动载荷的幅值和频率对不同材料平面摩擦副摩擦力的影响。实验表明:旋转激励振动载荷降低了平面摩擦副的摩擦系数。相同激振频率下,随着名义振幅的增大,摩擦系数不断减小,且二者呈现近似线性关系。相同名义振幅条件下,Q235A-Q235A平面摩擦副摩擦系数减小率最大,Q235A-花岗岩平面摩擦副摩擦系数减小率次之,Q235A-400目砂纸平面摩擦副摩擦系数减小率最小。相同名义振幅下,随着激振频率的增大,摩擦系数亦呈现减小的趋势;在激振频率为15 Hz以前,摩擦系数减小速率较快,当激振频率超过15Hz后,摩擦系数减小速率变慢。
- 张会增管志川刘亚楠
- 关键词：振动载荷激振频率
- 基于多目标优化的大位移井轨道设计方法被引量：1
- 2014年
- 大位移井由于井深、位移大,摩阻扭矩问题是大位移井钻井过程中面临的一个主要问题,轨道的优劣直接关系到大位移井钻井过程中摩阻扭矩的大小,由此提出了基于多目标优化的大位移井轨道设计方法。在给定地质目标条件下,综合考虑轨道类型、造斜率、造斜点深度、稳斜角等条件进行批量轨道设计,在此基础上对不同工况下的摩阻、扭矩进行计算,建立包括摩阻、扭矩、轨道长度的综合目标函数,采用容限法对多目标函数进行求解,形成既有利于缩短钻井周期又有利于减小摩阻扭矩的大位移井轨道设计方法并进行现场应用。结果表明,该方法综合考虑钻井难度及钻井周期成本,具有明显的优越性,为大位移井轨道设计提供了新思路。
- 贾江鸿韩来聚窦玉玲闫振来黄根炉马庆涛
- 关键词：大位移井摩阻扭矩地质目标多目标优化
