钻遇多压力系统气层溢漏同存规律研究

钻遇多压力系统气层,多个不同地层压力系数的漏层、喷层常同存于一个裸眼中,钻进过程极易发生溢漏同存的复杂情况。目前国内外对多压力系统气层溢漏同存的研究,往往局限于现场堵漏压井处理工艺技术。文中阐述了多压力系统气层溢漏同存时的物理规律,并根据井筒环空多相流的理论建立了数学模型,系统总结了气液两相流型转换准则和不同流型的压降计算公式,得出了不同工况下多压力系统气层溢漏同存时的井筒环空压力曲线,以及气液两相流型沿井深的分布。计算结果表明:溢漏同存时井筒环空压力迅速下降,溢流态势更加严重;井筒环空的液体流量急剧减少,气体迅速向上滑脱和运移,导致气液两相流型分布变化较大,模拟结果对现场溢漏同存处理技术具有重要的指导意义。     

基于油水两相渗流的地层流体复合注水井试井模型

目前,注水井试井以单相渗流为基础,缺乏考虑含水率、水驱前缘半径等参数,以及缺乏分析地层性质与流体性质的变化对压力特征曲线影响。根据质量守恒原理,结合注水井岩心归一化相渗曲线,建立含水饱和度与相对渗透率关系,以油水两相流渗流理论为基础,建立地层流体复合注水井试井模型,通过Laplace变换,利用Stehfest数值反演得实空间解,绘制了压力和压力导数双对数样板曲线,分析水驱前缘半径、油水两相驱前半径缘、两相区含水率、两相区含水饱和度等注水油藏重要参数对试井曲线的影响,讨论流体性质与地层性质的变化对试井曲线的影响。研究结果对认识注水油藏的物性参数及注水情况起到重要作用,为注水油藏进一步合理注水开发提供依据。     

欠平衡随钻压力监测在裂缝性地层中的应用与实践

裂缝性地层压力系统复杂,地层压力系数测量困难。为了保证欠平衡钻井在裂缝性地层的顺利施工,地层压力及时、准确的测量显得尤为重要。欠平衡钻井随钻监测技术提供了一种随钻进行地层压力测试的方法,能在面临窄压力窗口、多压力系统时,保持当前欠平衡钻进施工的同时测量到地层压力系数,并监测多压力系统的存在。通过数口井的现场应用,其及时、精确的测量结果有效地保证了现场施工的顺利进行,防止了井漏井涌等复杂情况的发生,且测量结果与后续测试结果吻合度较高。该技术为实现井底压力的精确控制、保证裂缝性地层下欠平衡钻井的顺利进行提供了技术保障。     

泡沫流体循环利用研究进展

泡沫欠平衡钻井中的泡沫流体能否循环使用,直接影响着泡沫钻井的成本、环境保护及推广,是国内外共同关注的技术难题.文章综述了目前四种常用的消泡方法的特点、泡沫循环流体的分类及区别、以及国内外在泡沫流体循环钻井方面的实例.在泡沫流体循环利用技术方面一是研制价格便宜、抗温抗盐性能好、携岩携水能力强、井壁稳定性好的多功能泡沫体系;二是开展机械与化学及其它联合消泡机理与工艺配套技术的研究,实现泡沫流体的多次循环利用.     

钻井液液压作用下裂缝性定容封闭体地层压力的变化规律

裂缝性地层在钻进过程中经常出现漏喷同存的复杂情况,目前对其机理只能采用经验描述,缺乏基础理论研究和模型描述。为此,以伊朗雅达油气田大量现场实钻录井和测试资料为例,采用基于真实裂缝的液—液置换可视化实验装置对液—液定容置换行为进行了模拟实验和CFD单裂缝定容仿真验证,分析了钻井液密度、井口回压、裂缝宽度等参数对地层压力的影响规律。研究结果表明:(1)置换现象随钻井液密度的增大而变得更加明显且地层压力迅速下降,随着置换时间的推移,地层压力基本稳定;(2)地层压力随着回压升高而逐渐增大;(3)当高密度钻井液抵达缝板后,地层压力逐渐增加并达到最大值,随着置换的发生,地层压力重新建立起新的平衡;(4)裂缝越宽地层压力变化越大,置换形态越不易受裂缝面形态的影响,置换推进速度越大。结论认为,对于定容性油气藏地层压力与所用钻井液密度和回压呈正相关,现场宜采用封堵和井口控压结合的方式进行钻进,采用泄压法实施压井作业。     

欠平衡钻水平井岩屑运移可视化实验

随着我国薄层低压油气藏的开发需求,充气欠平衡钻水平井技术成为国内外钻井界关注的热点,井眼净化不畅造成钻具摩阻扭矩的增大严重制约着水平井眼的延伸能力,气液固复杂多相流动,特别是认识固相运移规律是欠平衡条件下岩屑运移的核心内容。为此,在分析水平井与直井多相流条件下的岩屑受力与运移规律异同的基础上,根据气液固流动机理以及大平面沙丘颗粒运移理论,利用大型多相流实验台架开展了水平井段岩屑运移可视化实验,研究岩屑受力、运移形式及动态运移规律,获得了井眼净化注液量、注气量、液体流速、岩屑浓度等数据,进而对比找到了模拟携岩临界速度与实测携岩临界速度的误差,用实测速度修正了水平井井筒携岩临界速度预测数学模型,研究出了能够满足现场施工设计需要的钻进和循环工况的携岩速度模型和岩屑动态运移规律,对于优化钻井施工参数以及降低钻井安全风险均有重要意义。     

无心磨可调式滚轮组支架的改进

利用无心磨床加工光轴是一种高效率的生产手段。对于较长的轴,在无心磨床上加工时,必须使用附加支架。支架的结构,大致有整体式V形块组;可调式V形块组;可调式滚轮组;以及能自动送料的可调式滚轮组等。能自动送料的可调式滚轮组支架,一般常用锥形滚轮传动,能自动送料;但结构     

裂缝密度对致密砂岩气藏水侵规律的影响研究

致密砂岩在水基过平衡钻井过程中,工作液会沿着裂缝侵入储层,为了深入了解裂缝密度对水侵规律的影响,研究了在裂缝渗透率相同情况下,裂缝密度对水侵量和水侵范围的影响。研究表明,在裂缝渗透率恒定的情况下,水侵一定时间后,"细而密"裂缝组水侵量更大,但"粗而稀"裂缝组水侵距离更远;侵入一定水侵量时,"细而密"裂缝组更快达到预定水侵量,但"粗而稀"裂缝组水侵距离仍更大。说明在裂缝渗透率恒定的情况下,无论相同水侵时间或水侵量时,"粗而稀"裂缝组水侵距离均更远,更容易造成储层深部损害。     

QL1井井底突发性岩爆动力学机理及动态演化过程

氮气钻井钻遇致密砂岩高压裂缝圈闭导致井底岩爆是四川盆地西部白马庙构造QL1井恶性井喷事故的根本诱因。利用研究井壁失稳的理论方法来进行井底岩爆的动力学机理分析,并借助Visual Basic语言和Matlab软件编程,进行了岩爆的动态演化模拟。研究认为,当井底逐渐接近高压裂缝圈闭的过程中,裂缝面周向应力和径向应力差值逐渐增大,主应力之间的差值所引起的剪应力增长使裂缝面产生压剪破坏及压剪-拉伸复合破坏,直至破坏区连通井筒,高压气体携带大量碎屑喷入井内,释放大量能量,产生井底岩爆。该研究成果系统解释了QL1井录井监测参数的异常变化,其研究结果不仅可为岩爆的防治提供理论基础,而且在石油工程领域为深部岩体动力学失稳研究提供了一个新的视角。     

花岗岩储层损害机理及保护技术研究

花岗岩储层由于岩性、物性、孔隙结构和敏感性矿物特征与常规储层有一定的差异,所以其损害机理也与常规储层不尽相同。本次研究利用扫描电镜、铸体薄片等手段,系统分析了花岗岩储层的损害机理,并对其有效的储层保护措施进行了探讨。研究结果表明：花岗岩储层主要的损害机理为固相侵入、应力敏感性损害和水锁损害,“五敏”损害中水／盐敏、碱敏损害较弱,主要为酸敏和速敏损害？研究认为欠平衡钻井技术是开发花岗岩储层的最佳选择,将欠平衡钻井与非直井工艺相结合可穿越储层中多条裂缝,获得更佳的产能;低压屏蔽暂堵技术虽然难以解决储层中宏观缝、大缝的封堵问题,但可以有效封堵储层中小于50μm的裂缝,使部分产能得到保护。