裂缝性气藏不同完井方式渗流场分析

地层模型中具有多条不规则天然裂缝,有的裂缝直达井壁,有的裂缝相互贯通,造成渗流规律复杂,运用常规的解析算法很难对其进行计算求解。采用有限元方法,基于ANSYS软件进行建模,模型中对地层和裂缝采用同一种材料,通过引入裂缝放大系数来区分并描述裂缝对流体导流能力的增大。模型中考虑了钻井液入侵造成的井壁和裂缝污染带,通过引入污染系数来描述污染带的渗透率下降。通过模拟计算得出2种模型的渗流压力场分布、渗流速度场分布以及全井流量,并进行对比分析,为完井方式的选择提供较为直观的理论依据。     

套管破损修复新技术综述

近年来随着油田的不断开发,油井套管变形、损坏现象日趋严重,直接影响油井的产量和作业措施的实施,套管的补贴和修复技术在油田已得到越来越广泛的应用。     

分支井流固耦合原理渗流场分析

以流固耦合原理为基础,考虑渗流过程中的渗透率变化,在Comsol Multiphysics软件中将渗流场与应力场进行耦合计算,得到了耦合渗流场的压力、渗透率在垂直于主井眼方向的分布曲线,用以分析渗流规律。研究结果表明,渗透率在井底附近区域变化明显,耦合渗流场的整体压力分布大于单纯渗流场,计算产量小于单纯渗流场产量。由此可知,流固耦合原理作用下的渗流场才是地下渗流的真实反映。通过对各种地层参数采取体积加权平均处理,对比了3种不同类型分支井对地层参数的影响,为油藏开发提供分支井技术依据。     

在气体钻井中应用PDC钻头极大地降低了成本

在国内外许多泥浆钻井中,普遍都采用PDC钻头作为提高机械钻速的有效方式.过去虽然试图在空气和泡沫钻井中采用PDC钻井技术,但是因为对切削元件损坏程度大,所以被认为是不经济、不可行的.由于要实现经济利润,需要通过提高钻头的机械钻速和施工效率等性能来缩减钻井成本.投资商和服务公司共同努力,试图在美国东部的阿巴拉契亚盆地和西得克萨斯州的Permian盆地的干空气、氮气和泡沫钻井中运用PDC钻头.这些盆地是比较著名的具有岩石力学和地质学性能的钻井盆地.在确定施工目标和建立施工方案的同时,也要考虑新型PDC钻头在这些环境中的使用寿命.钻头选型、操作参数的差别、钻头的性能和磨损程度以及对井眼质量的影响都要监控.记录钻头几十次运行累计的性能数据.参数显示:使用新型PDC钻头能够成功增加300%的机械转速并且减少30%的钻井时间.在第二次钻井中平均每多钻30%的深度,会增加40%的时间并且能减少一次起下钻和一个钻头.结果表明:在相关的空气钻井中,把牙轮钻头替换为PDC钻头能够节省大量的钻井成本.文章详细讨论了方法、结果和试验经验,并且把这些结果应用到现场技术中.文章还给出了研究实例,以及支持研究结果的相关性能数据和钻井条件.     

高压深井压井过程中井筒温度数值模拟

根据正循环和反循环压井工艺特点,综合考虑轴向传热、径向传热、对流换热、摩擦做功生热等影响,建立了循环压井过程中井筒二维瞬态温度场预测模型,并采用有限差分法对预测模型进行数值求解。对实例井两种循环方式分别进行数值模拟得出:正循环压井井口排液温度大于反循环压井井口排液温度,循环压井过程中井底温度随压井时间先下降后逐渐稳定,正循环压井井底温度高于反循环压井井底温度。对排量、井深、注入温度、油管尺寸等4个重要影响因素进行敏感性分析,其对井筒温度的影响程度大小粗略排序为:井深、排量、油管尺寸、注入温度,为现场施工采取措施控制井筒温度的变化提供了理论依据。     

打孔衬管完井渗流场的有限元分析（48）

研究元坝地区海相碳酸盐岩气藏打孔衬管完井渗流规律,在充分考虑真实天然气的偏差因子、密度以及黏度随压力变化情况的基础上建立渗流数学模型;同时利用COMSOL Multiphysics软件对该模型进行求解计算,获得打孔衬管完井方式下近井壁的渗流场分布.研究表明:衬管完井渗流场中从供给边界到井底之间压力表现为明显的“压降漏斗”趋势,与常规解析解趋势相一致;当气体在远离井筒位置时渗流速度很小并且流速接近稳定,在井筒附近区域渗流速度分布呈波浪式,其中两端的渗流速度最大,为速度敏感性分析的重点.     

岩石力学参数试验与地层破裂压力预测研究

通过对塔里木盆地群库恰克地区4口井中的7个地层100块岩心进行岩石力学参数试验和声波试验,获得了该地区岩石的弹性模量、泊松比、纵横波时差等一系列岩石静态力学参数。对试验结果进行了分析研究,得到了岩石纵横波时差关系拟合模型。结合测井资料所得到的岩石动态力学参数,回归出了群库恰克地区岩石的动静态力学参数模型,为预测群库恰克地区地层破裂压力提供了准确的岩石力学参数。在建立群库恰克地区地层破裂压力预测模型过程中,基于岩石的破裂机理,提出了一种地层破裂压力预测的新模型,该新模型已用于群库恰克地区地层破裂压力预测,为合理确定钻井液密度提供了理论依据。     

气体钻井全井段钻柱动力学研究

采用有限元法开展气体钻井全井段钻柱的非线性动力学运动过程模拟研究。建立了某井全井段塔式钻具的三维模型和钻头与岩石以及钻柱与井筒之间的接触关系,分析了钻柱在动态钻进过程中的力学参数,得出气体钻井全井段钻柱的运动规律以及对钻柱寿命的影响。对气体钻井中钻柱力学、井斜控制等方面的深入研究具有指导意义。     

基于VSP资料的地层压力预测

讨论了复杂地质条件下利用VSP（垂直地震剖面）资料预测地层压力的原理和方法。该方法主要利用VSP资料下行波的初至时间,直接测量出地震波在垂直方向上的旅行时和速度随深度的变化,进而计算出地层层速度;然后基于等效应力原理和地层压实平衡原理建立地层正常压实趋势线,最后采用等效深度法预测出地层压力。对塔里木油田群库恰克构造带群4井、群5井和群6井的VSP资料进行了分析,采用直线法求得每口井的地层层速度,利用等效深度法对3口井进行地层压力预测。预测结果表明利用VSP资料来预测地层压力精度高、误差低,对研究该领域或该区块地层压力具有重要的指导意义。     

川东北高压、高产、高含硫气井测试地面流程设计

川东北高压、高产、高含硫气井在测试过程中,由于地面流程设计不合理,地面管线、管汇设备刺漏以及天然气水合物堵塞等问题严重。目前关于这方面的研究很少,仅有的设计方法也只是针对一般气井,而用于高压、高产、高含硫气井地面流程设计结果偏差很大。因此,基于质量、动量、能量守恒原理和比焓梯度方程,建立了描述天然气管流压力、温度分布的预测模型。在此基础上进行管汇台选型及流程级数优化,考虑高压、高含硫气井的特点,针对含抑制剂和不含抑制剂两种工况建立了水合物形成条件预测模型,并进行水套炉的优化选型。以元坝1-侧1井为例进行地面流程设计,对不同产量下井筒温度分布以及水合物生成的压力、温度条件进行预测。现场应用表明,设计的地面流程完全能满足测试要求,设计方法可在高压、高产、高含硫气井测试中推广使用。