跟管钻进在大口径页岩气井浅部复杂地层中的应用 ——以黔水地1井导管段为例

桂中-南盘江地区的浅部地层裂隙、溶洞发育,破碎带多,井漏、井垮严重,泥浆护壁钻进成孔难度较大。针对该类地层,首次将跟管钻进技术引入大口径页岩气井钻探——黔水地1井导管段钻探,有效地解决了该井导管段的成孔难等问题。并通过系统总结该技术在黔水地1井工程施工中的实际应用情况,为今后类似工程提供了宝贵经验和建议。     

渤海湾盆地构造体系与油田地质灾害

渤海湾盆地是我国重要的石油基地。渤海湾盆地发育雁列、帚状和网状等多种类型不同级序的构造体系。根据灾害发生的动力学环境、灾害的特征、灾害的危害及灾害的分布规律,将油田地质灾害分为油水井套管损坏、诱发地震、地表冒砂喷水油等多种类型,并论述了各类的特征及分布。研究认为,渤海湾盆地油田地质灾害的形成、分布及演化受不同级序构造体系及构造应力场的控制,在帚状构造体系的收敛端等现今应力场的转化区、转折带等常是油田地质灾害发生频率高、强度大的地区。      

基于统计损伤的井壁坍塌压力模型

目前在计算油气井壁坍塌压力时,通常采用摩尔-库仑准则,该准则没有考虑中间应力对岩石破坏过程的影响,计算结果比较保守,限制了低密度钻井液发展。针对这一情况,考虑岩石破坏过程中的损伤,基于统计损伤原理,对统一强度准则进行了修正,并利用修正后的强度准则建立了新的井壁坍塌压力模型。结果表明,修正后的统一强度准则能更好地模拟岩石强度,利用该准则建立的井壁坍塌模型计算出的坍塌压力比传统的摩尔-库仑准则低,准确率更高     

砂岩油藏地应力及岩石力学参数与套管损坏相关性

XMAC测井仪能够在井下进行连续测量, 不仅能测得储层各沉积单元的最大和最小水平主应力以及最大水平主应力方位, 而且可以取得密度、破裂压力、泊松比、杨氏模量、剪切模量等岩性及力学参数, 从而有助于研究储层纵横向岩石力学特征, 进而为确立地应力与套管损坏之间以及岩石力学参数与套管损坏之间的相关性提供技术支持。研究结果显示, 与非套损区对比, 标准层成片套损区的主应力及破裂压力很高, 泊松比很大, 剪切模量很小, 这种力学特征可用来确立标准层成片套损区的形成或存在; 与正常井区相比, 油层部位套损集中区的主应力及破裂压力偏高, 泊松比比较大, 剪切模量比较小, 主应力方位发生偏转, 可利用这种力学特征判断油层部位套损集中区的形成或存在; 破裂压力变高、泊松比变大、剪切模量变小、差异应力较大是导致标准层部位发生套损的内在原因, 而区域之间的平面应力差异是导致标准层部位发生套损的外在推动力; 泊松比大、剪切模量小、破裂压力高等岩石本身力学特征是油层部位发生套损的内因, 而地应力场和地层压力场的改变是油层部位发生套损的外因, 油层部位套管损坏是内因、外因共同作用的结果。      

Three‐dimensional controlled‐source electromagnetic modelling with a well casing as a grounded source: a hybrid method of moments and finite element scheme

Steel well casings in or near a hydrocarbon reservoir can be used as source electrodes in time‐lapse monitoring using grounded line electromagnetic methods. A requisite component of carrying out such monitoring is the capability to numerically model the electromagnetic response of a set of source electrodes of finite length. We present a modelling algorithm using the finite‐element method for calculating the electromagnetic response of a three‐dimensional conductivity model excited using a vertical steel‐cased borehole as a source. The method is based on a combination of the method of moments and the Coulomb‐gauged primary–secondary potential formulation. Using the method of moments, we obtain the primary field in a half‐space due to an energized vertical steel casing by dividing the casing into a set of segments, each assumed to carry a piecewise constant alternating current density. The primary field is then substituted into the primary–secondary potential finite‐element formulation of the three‐dimensional problem to obtain the secondary field. To validate the algorithm, we compare our numerical results with: (i) the analytical solution for an infinite length casing in a whole space, excited by a line source, and (ii) a three‐layered Earth model without a casing. The agreement between the numerical and analytical solutions demonstrates the effectiveness of our algorithm. As an illustration, we also present the time‐lapse electromagnetic response of a synthetic model representing a gas reservoir undergoing water flooding.     

过套管电阻率测井的地层电阻率快速反演算法

过套管电阻率测井是通过测量套管壁电势实现测量地层的视电阻率,基于传输线方程理论,针对层状地层,给出了套管壁电势、电流对地层横向电阻导数的微分方程(称Jacobi矩阵微分方程)及边界条件;利用Jacobi矩阵微分方程边值问题导出了过套管电阻率测井反演地层参数的Jacobi矩阵系数的解析表示,利用Marquardt方法实现了过套管测井的地层电阻率反演;通过计算对Jacobi矩阵的特性进行了探讨,并获得了较快的计算速度(因为Jacobi矩阵是用解析解表示的),反演结果与地层模型取得了较好的逼近.本文实现了过套管电阻率测井地层参数的Jacobi系数矩阵的快速计算及地层电阻率反演,为进一步开展电阻率测井数据处理提供了理论依据和快速反演算法.     

油基钻井液井筒清洗技术室内研究

油基钻井液在解决南海涠洲12-1油田易垮塌硬脆性泥岩的剥落掉块以及提高钻速、减少井下复杂情况等方面具有较好的应用效果。但是在固井作业完成后,含有钻屑的油基钻井液会牢牢粘附在套管内壁,射孔作业时这些污物将直接影响油井的储层保护效果。因此,室内研制了油基钻井液井筒清洗装置,并开发出针对性的清洗液,该清洗液不仅能对套管内壁上的油膜产生较强的渗透清洗力,并且能防止洗掉的油污造成二次污染,具有较理想的清洗效果,清洗率达90%以上,有效的保护了储层。     

全角曲率理论在指导下入深孔大直径井管中的应用

利用测斜资料，采用全角曲率理论来计算钻孔弯曲曲率、曲率半径及大直径井管的弯曲应力，以指导在深孔中安全地下入大直径井管，避免井管折断事故。     

地热井表层套管常见事故及处理技术

介绍了北京地区地热井表层套管常见事故及处理技术,分别详述了地热井表层套管丝扣连接处发生卷起破损以及地热井表层套管拉槽破损2个地热井表层套管事故案例,并提出了预防表层套管事故的一些技术措施。     

特长套铣筒在埋钻事故中的应用

以往用煤田钻探常用的套铣筒处理一起普通的埋钻事故耗时费力,又容易滋生次生事故。在使用特长套铣筒处理钻孔中的埋钻事故,可以大大缩短处理事故的时间,减少了工人的劳动强度,收到事半功倍的效果。特长套铣筒采用石油专用的带丝扣套管,每根套管长度12m左右,套管之间用管箍连接,总长度一般在80~100m,套铣筒的下端接套铣筒钻头。套铣筒的规格根据孔内事故钻具的最大外径确定,通常比事故钻具最大外径大两个级差,而又比孔径小两个级差。套铣筒钻头的规格应该比事故钻头的规格小一级或等于事故钻头的外径,钻头合金宜采用孕镶粉未合金或其它抗耐磨合金。山西某煤矿送料孔钻探到497m时埋钻,用普通方法处理上部272m钻具用时24d,改用特长套铣筒处理剩余225m钻具仅用时10d,体现了高效率的特点,为大孔径勘探孔埋钻事故的处理,找到了一条比较快速的处理方法。