阶梯形水平井段等曲率双圆弧形设计问题的解析解

为了快速、精确地求解阶梯形水平井段等曲率双圆弧形三维井眼轨道设计问题,对设计约束方程组的解析求解方法进行了研究.利用三维井眼轨道设计问题的拟解析解理论,推导了圆弧曲率相等且同为未知数时的特征多项式的数学表示式;利用C++面向对象编程语言,实现了多项式的数值计算.利用构造理论模型计算出该模型的各种关键数据,再以此为已知设计数据、以圆弧曲率为未知数进行求解验证;设计约束方程组的解析法不仅能够正确区分出真解与增解,而且真解与已知数据完全相同.求出了阶梯形水平井段等曲率双圆弧形三维井眼轨道设计问题的解析解,解决了该问题有解、无解的判定问题,以及快速求解的问题.研究结果表明,设计约束方程组的解析法是一种可以用计算机实现的新算法,计算速度快、结果精确、可靠性高,可应用于钻井设计软件开发.      

最小曲率法井眼轨迹控制技术研究与应用

为进一步完善最小曲率法井眼轨迹计算方法,采用数学分析的方法,推导出了一系列参数方程,可用解析方法直接计算任意井眼轨迹点的空间坐标、井斜角方位角、瞬时工具面角、井斜角变化率和方位角变化率等。其中对方位角和工具面角的计算进行了数学处理,克服了现有计算公式的缺陷。讨论了工具面角对井眼轨迹变动的影响,并对4种初始工具面角典型状态下井斜角、方位角的变化特点进行了分析。该计算方法不但可以对实钻井眼轨迹进行计算,而且还可以用于井眼轨迹设计、井眼轨迹预测和井眼轨迹控制,为设计结果的优化提供新的思路。     

面曲率法-趋势面拟合法在裂缝预测中的应用

阐述了主曲率法用于裂缝预测的理论原理及运用前提;在微分几何原理的基础上导出了构造面主曲率值的计算公式;给出了形成裂缝所必须的临界曲率值的确定方法;建立了主曲率法计算模型。以WY-ZD系气藏为实例,运用该方法对其裂缝发育情况进行了预测。预测结果与工区的生产及地质特征吻合较好,表征了主曲率法在储层裂缝分布预测中的可行性和合理性。     

改进的聚类法在水平井产能预测中的应用

介绍一种结合灰色关联权重分析的聚类法在水平井产能预测中的应用,采用这种改进的聚类法,以某油田葡萄花油层已投产的24口水平井的数据为基础,将新设计井的有关地质和设计参数和已投产井放在一起进行归类,根据与新设计井相似程度较大的已投产井的有关开发指标,对新设计井的指标进行预测,取得了较好的效果。     

地质导向法在井下地质预测中的应用

地质导向用于井地下质预测，能优化水平井的钻井，本文说明了钻井时如何使用ＭＷＤ实时测井资料预测岩层倾角，回避岩层边界，并估算水平井离目标层顶的距离，这是用便携式计算机在现场的应用结果，地质导向组用这个结果修改或证实地质解释，并对井的轨迹做出必要的调整。     

超深井钻具接头极限工作扭矩图版及其应用

在深井、超深井中,钻具接头由于要承受较大的轴向拉力作用,其抗扭性能受到很大的限制;同时,由于井下情况复杂钻柱遇卡现象时有发生,而顶驱设备的出现使得大轴向力解卡作业时旋转钻柱成为可能,此时钻具接头承受很大的轴向载荷和扭矩联合作用,可能处于极为危险的状态,因此快速准确地确定不同轴向拉力条件下钻具接头的抗扭性能是保障作业安全的关键。API标准中虽提供了拉、扭耦合条件下钻具接头极限载荷的确定方法,但由于基于很多假设性条件,所得结果与实际情况间存在较大误差,特别是在深井、超深井等复杂钻井作业中,这种误差更大。基于钻具接头的三维弹塑性有限元分析,分别计算了3种主流规格钻具接头在不同轴向拉伸载荷条件下的极限工作扭矩,通过对计算结果的多项式拟合,得到钻具接头的极限工作扭矩计算公式,并绘制出钻具接头的极限工作扭矩图版,形成实际工况下的钻具接头极限工作扭矩快速确定方法。     

水平井完井投产设计及其技术

对近几年在水平井完井投产设计过程中所遇到的问题，如产能预测、泵挂深度、卡堵水及防落物等方面作了简要分析，提出了合理的解决方案及技术。认为蒸汽吞吐水平井流入动态模型是正确的；极限下泵深度是可信的；卡堵分层技术延长了水平井开采时间，为水平井采收率的提高提供了一种可行的方法。     

旋风式法曲率包络数控铣削技术及其应用

建立了旋风式法曲率包络数控铣削技术的数学模型,其实质是在每一走刀行程中,实时调整刀具的轴心线绕接触点工件理论曲面外法线向量转动的角度,使铣刀刀尖圆与理论曲面的切触线具有相同的曲率,对理论曲面形成等法曲率的逼近包络。该铣削技术可在保持表面精度不变的条件下,大幅度地减少刀具切削的行程数。     

应用等值渗流阻力法建立面积井网水平井产能方程

水平井的广泛应用使水平井的问题日益受到重视.实际上在海上油气田开发中,总是尽可能多地采用水平井开采.考虑面积井网条件下水平井和直井联合开采的情形,假定中心一口直井作为注入井,而周围部署若干口水平井作为采油井.文中利用等值渗流阻力法导出多口水平井开发单元的产能方程,为水平井开发部署和产能预测提供了简捷有效的方法.     

圆柱拟合法在描述斜井空间形态中的应用

应用圆柱拟合方法建立了斜井抛物线剖面空间曲线的参数方程，给出了井眼曲率及挠率的计算公式。文中从微分几何原理出发，证明了不存在Lubinski提出的“狗腿用平面”，因而过去以此为基础的井下钻具组合和套管扶正器的三维分析都不是精确解。并指出，目前各种井眼曲率计算方法都是近似的，都低估了井眼实际弯曲的严重程度。为提高井眼质量，建议在制定技术法规时，严格控制斜井的方位漂移率。最后建议在水平井及斜井的有关技术文件中，增加一幅井眼空间轨迹的立体图，以便给钻井作业者和采油作业者一个形象的、生动逼真的井眼轨迹的空间形态。     

计算井眼轨道的曲线结构法

井眼轨道计算是钻井工程的项基础件工作.本文应用曲线论原理,提出了计算井眼轨道的新方法-曲线结构法.这种方法有益于了解井眼轨道上某点附近的基本形态和变化趋势,对于钻井工程的实际应用来说具有足够的精度.     

提高原油采收率的一种新理论与新方法

近年来,水平井开采底水、气顶油藏显然在初期得到一些令人满意的效果,但对于气、水突入油井,依然没有抑制措施,当水突破油井以后,油井大量出水,影响正常开采,成为阻碍直井、水平井技术发展的一大技术难题。本文研究了油田开发中水气突入油井的机理,首次建立了消除水、气突入油井的新理论,并提出了消除水、气突入油井的多种工艺方法。采用此理论和工艺可高效地开采低渗油气藏、特种油气藏、中高含水期的已开发油藏,可延长油井的无水、气采油期,提高原油采收率,给油田带来重大的经济效益。     

成对平行水平井钻井完井技术

辽河油田为开采杜84块超稠油,试验用水平井蒸汽辅助全力泄油,钻成一对平行水平井,杜84平1-1井为采油井,在下方;杜84平1-2井为注汽井,在上方。先钻下方的采油井,后钻上方的注汽井。两口井完钻井深分别为1214.00m和1189.00m,入靶点垂深分别为796.81m和760.51m,水平段长分别为325.53m和307.71m,2口井水平段垂直间距最大11.98m,最小10.43m,技术套管下入油层10~15m,完井管柱均采用φ168mmTBS筛管和φ177.8mm盲管,并用悬挂封隔器挂于技术套管鞋以上30m处。文中主要介绍了地质情况、井身结构设计原则、井身剖面设计要求、造斜段和水平段井眼轨迹控制技术等。     

斜井与水平井套管扶正器计算的三弯矩方程解法

套管扶正器的正确位置，是保证斜井与水平井固井质量的前提。在全面分析安装有多个扶正器套管柱的力学特性的基础上，采用了有初弯曲连续梁的力学模型，用初弯曲纵横弯曲梁理论和三弯矩方程组成的多元线性联立方程组，从理论上解决了斜井和水平井套管扶正器安装位置的正确计算方法，并修正了《API套管扶正器技术规范》（APISpec10D）违背扶正器处套管变形连续性原理和我国原石油部部颁标准《SY5334－88套管扶正器间距计算推荐方法》认为扶正器套管转角为0的不妥作法。     

螺杆泵优化设计方法及应用

螺杆泵采油方式近两年来得到了较快的发展。为了优选螺杆泵的抽油工艺,本文以流体力学和理论力学为基础,推导出了地面驱动螺杆泵的基本数学模型,简单讨论了螺杆泵采油方式的优化设计方法,并举实例说明。     

水平井95型复合射孔器配重设计及质量控制和在吉林红岗气田的应用

本文介绍了水平井内定向复合射孔器配重设计、定向精度的检测方法、导爆索对压裂弹作用的试验;射孔器装配时的质量控制措施;在吉林油田红岗气田的应用情况。     

给定井眼方向的修正轨道设计方法

在定向钻进过程中,井眼方向及其变化规律是井眼轨道监测与控制的关键参数.修正轨道设计作为井眼轨道监控的重要组成部分,对修正设计目标点的井眼方向往往有一定的要求.根据定向钻井工艺技术的特点,本文构造出了具有两个圆弧段和一个直线段的三段式剖面,从而解决了给定井眼方向条件下的修正轨道设计问题,为井眼轨道的有效监控奠定了基础.本文的设计方法避开了求解约束方程组,使得求解过程是一致收敛的,并且所有计算公式在理论上都是精确解,因此其普适性、精确性、稳定性和收敛性得到了保证,可广泛应用于定向井、水平井、大位移井、多目标井的修正轨道设计.     

多层曲线拟合的建模方法及其应用

本文提出模型参数估计的多步广义梯度法和建模的多层曲线拟合方法,在油田注水系统建模项目中得到成功的应用,所建模型均有很高的精度.     

女MH－1水平井钻井技术及分析

女MH-1水平井是大港油田钻成的第一口长半径水平井,也是目前国内陆地上最深的水平井.由于油顶深度及地层对井眼方位漂移不确定等因素的影响,该井井眼轨迹控制难度较大.本文将从油藏地质概况及钻井的主要特点、钻探效果、钻井技术等方面来介绍女MH-1水平井的情况,并分析讨论井眼轨迹控制等技术.