钻头优选的属性层次模型及应用

在属性测度的基础上 ,通过分析判断准则和属性判断矩阵 ,建立了属性层次模型。该模型将属性识别理论和层次分析方法结合在一起 ,是一种新的无结构决策方法。将该方法应用于钻头优选技术中 ,研究了属性层次模型进行钻头优选的步骤和层次结构。结合大庆油田深井的钻井实际 ,基于该油田深井钻井使用数据库 ,利用所建立的模型对大庆油田的深井钻头进行了优选 ,以尚志地区为例进行了实际分析 ,给出了该地区钻头优选方案。

空气钻井最小流量计算的修正模型

文章用气体状态方程以及热力学定律对空气钻井中流动参数进行分析,重点修正了储层流体涌入的空气钻井中最小空气流量计算公式以及钻头喷嘴压力计算公式,为空气钻井实际提供了必要的理论依据。根据修正后的模型编制应用软件,结合现场实践,达到指导现场实际空气钻井的目的,为大庆地区开展空气钻井提供参考。

深井钻具失效分析与预防

为了弄清深井钻井中频繁发生的钻具失效事故的原因和机理,减少深井钻井钻具失效的发生率,依据现场操作过程中出现的实际情况,首先从理论的角度总结了深井钻具失效的基本类型和主要特点;从钻具的自身条件和外部影响两个方面分析了深井钻具失效的8个影响因素及其作用机理,最后从优化钻具内部组织性能和外部使用方法出发,提出5条预防深井钻具失效的措施,指导现场施工。

大庆油田侧斜井井身剖面设计研究

侧斜井井身剖面设计中的关键因素是井间距和各井眼的轨迹。在进行防碰设计中,应重点考虑将井眼的设计方位错开。为使布井方式不变,对侧斜井井身质量要求更高。由于井斜角小及地层的非均质性,不容易形成新井眼,侧斜后方位易漂移,给造斜和井眼控制增加了难度。针对侧斜井的特点,研究了侧斜修井的轨道设计技术,包括轨道靶区、方位、剖面设计和井身参数计算。

基于模糊综合评判法的欠平衡钻井方式优选

欠平衡钻井是一种提高钻速、发现和保护储层的钻井技术,也是一项投资较大的系统工程。在实施欠平衡钻井前,对待评估地层进行不同欠平衡钻井方式的筛选评价,可提高钻井的成功率和经济效益,有效避免工程投资风险。基于不同欠平衡钻井方式的优缺点和适应性,综合选择了多个技术性和经济性参数作为评价指标,利用隶属函数将参数量化,引入加权模糊评判运算模型,建立了简便的欠平衡钻井方式优选模糊综合评判模型。评判模型对不同的欠平衡钻井方式进行了量化判断,克服了以往主观认识定性评价的缺陷。最后以大庆油田外围地区为对象进行实例计算,模型评价结果与现场情况符合较好。

空气钻井最小流量计算方法

应用气体状态方程、热力学定律对空气钻井中各个流动参数进行分析,重点讨论储层流体涌入时空气钻井过程中最小空气流量的确定,以及立管注入压力和钻头喷嘴压力等问题。建立了钻头上喷嘴压力的计算模型,根据所建立的模型编制计算软件,可以较准确地计算管柱内压力以及空气钻井需要的最小流量,同时该模型还考虑了储层流体的涌入。结合现场实践,对该模型进行了分析修正,以期达到指导现场实际空气钻井施工的目的。

小井眼钻井模糊层次评价模型及其应用

应用模糊数学理论和层次分析方法，建立了小井眼钻井技术经济评价的新模型，并应用于实际钻井中。针对钻井经济评价的复杂性，该模型对小井眼钻井的１１个指标进行综合分析，应用模糊数学方法将多个指标值转化为隶属度，应用层次分析方法将多个指标逐步合并，使各方案可直接进行比较，提高了评价的可靠性，为钻井工作人员提供了定量化依据；将该模型应用于大庆油田小井眼钻井实际。

庆深油田神经网络法优选钻头研究

利用人工神经网络法中的自适应共振理论进行石油工业中优选钻头类型的研究、为了改善钻头工作性能，在提高钻速的同时，还要注意钻头在井下的可靠性，认真进行钻头优选研究非常必要，这将会大幅度降低石油钻井成本．人工神经网络理论为钻头优选提供了一种有效的方法、文章应用自适应共振人工神经理论来提高石油钻井中钻头类型选择的可靠性，分析了自适应共振神经网络的结构并给出了计算步骤，建立了钻头优选模型．该理论在庆深油田徐深10井进行了实验，结果表明：实验井的平均机械钻速比以前提高20％，单只钻头进尺提高37．4％．提高深井钻井速度的效果明显，该优选钻头方法切实可行．

定向井钻柱轴向振动有限元分析

在定向井钻井施工中钻柱受力是很复杂的。仅钻柱振动就存在轴向振动、横向振动和扭转振动,其中钻柱轴向振动是导致钻柱失效的主要因素之一,因此需要进一步对定向井轴向振动进行研究。利用有限元方法分析了钻柱轴向振动规律。首先根据定向井特点建立全井钻柱模型,然后以钻柱单元为研究对象,建立了全井钻柱轴向振动的力学模型,采用线性代数方法,通过计算机分析获得了钻柱轴向振动的共振频率分布规律。钻柱轴向共振,其共振频率取决于钻柱的材料性能及形态特性,与钻柱的长度关系不大。在达到轴向共振状态时,钻柱与井壁激烈地碰撞,使钻柱短时间内产生严重破坏,同时还会造成井塌事件,给钻井施工带来经济损失。该问题的研究对指导钻井施工,减少跳钻、避免钻柱失效等情况有很大意义。

基于范例推理的控压钻井方式评价

提出一种基于范例推理的控压钻井选型方法。首先大量调研成功实施控压钻井的实例为源数据库,然后根据范例推理理论建立控压钻井选型模型,利用该模型对三个区块不同地层进行控压钻井选型研究,得出具体的计算结果,并且对选型结果进行评价。通过基于范例推理的控压钻井选型研究将钻井工程与范例推理有机结合,对解决钻井工程领域不确定性问题提供一种有意义的尝试。使范例推理在具体的工程应用向前迈进了一步,并且为控压钻井适应性分析提供一种全新的研究方法,在学术和钻井工程应用上具有重要的价值。

大庆油田气体钻井井斜控制技术研究

气体钻井以其保护油气层、提高钻速等方面的巨大优势而得到广泛应用,但是气体钻井井斜问题一直没有得到很好地解决,制约着气体钻井的发展。国内外对气体钻井井斜机理及控制方面研究较少,还没有形成系统的理论和技术。根据大庆油田气体钻井实例现从地质因素、井径扩大、钻井参数、井斜角、钻井循环介质等方面分析了气体钻井井斜的原因,基于分析结果并与大庆现场钻井实例相结合,初步给出了气体钻井井控措施,为气体钻井设计和施工提供一定的基础。

考虑气体压缩性的充气钻井井底压力计算

为了降低钻井液静液柱压力,快速有效地进行钻井施工,向钻井液注入气体是常用的方法,介绍了注入气体后井底压力计算的方法,建立了环空多相流计算模型,通过对多相流有关参数的计算,采用分段叠代的方法计算各个参数,充分考虑了气体的压缩性,从而提高了井底压力计算的精度。在此基础上进行计算机编程,计算结果表明该模型有一定的应用价值。

海拉尔油田凝灰质储层水理性质研究

近年来大庆油田加大了对海拉尔油田的开发力度,但由于海拉尔油田凝灰质储层的结构与岩性复杂,导致水力压裂施工事故频出。为了进一步了解该储层特点,就海拉尔凝灰质储层的水理性质进行了深入研究。通过对储层进行取芯分析以及利用取出的岩芯进行水浸实验,总结出海拉尔油田凝灰质储层的水理性质,为更好地对海拉尔油田进行增产开发提供技术支持。

徐深气田火成岩储层岩石可钻性分布规律研究

大庆油田火成岩地层是世界级难钻地层,钻进过程中该地层岩石表现为可钻性值极高,地层与钻头适应性差。预先评价未打开地层的岩石可钻性分布规律,对钻井施工提供指导是有实际意义的。以随机分形理论为基础,先应用分形维数解释模型计算岩屑取样点的岩石可钻性,再应用分形插值理论建立井间地层岩石可钻性预测模型,两模型的结合使用实现了井间岩石可钻性分布规律的评价。经过现场的应用验证,该方法能够有效地再现岩石可钻性的分形分布规律,预测准确,满足工程精度要求。

分支井嵌套回收工具的接触方式研究

伴随着多底井、分支井技术的广泛应用,井下工具的种类和形式也在不断地更新并逐渐起到制约作用,针对分支井井下工况的不确定性,分析了井下工具的接触方式,对井下配套组合工具的使用进行研究,在利于结合与脱开的原则上,介绍了一种嵌套工具咬合的基本原理及结构,并对接触面的组合应力进行了分析,提出卡爪组合式井下工具触动方式的设计方案。对组合井下工具的开发研制提供宝贵借鉴依据。

新型双合叶浮球式自灌浆浮箍设计及应用

双合叶浮球式自灌浆浮箍能够在注水泥时用来控制胶塞的下行位置,以确保管内水泥塞长度,防止水泥浆倒流。通过投球蹩压的方式蹩掉塑料挡管,实现自灌浆和逆向密封的变换,可连续作业,既能增加密封效果,又能节省套管下入的时间。该浮箍可用于直井、水平井、定向井、套管开窗侧钻井等多种钻井的固井作业。减轻了钻井液对套管的浮力,减少了套管下入过程中井眼环空泥浆上返速度,及套管在下放时卡钻的几率,实现了下套管的连续施工,利于井壁稳定;能很好地配合其他固井工具的使用,易安装易钻取,使用安全可靠,值得推广应用。

小井眼钻井成本随机模拟方法及其应用

应用概率统计的方法研究了小井眼钻井成本及其变化规律。对钻井成本进行了分类，明确了钻井成本的影响因素和降低钻井成本的途径。根据钻井过程和钻井成本的随机性，结合常规成本计算方法，分析了钻井成本符合三角分布的特点；应用随机模拟方法，论述钻井成本的变化特点，提出了钻井成本的计算模式。并结合井身结构、钻井周期、钻前费用和钻机作业费等条件，进行了定量计算。结果表明：小井眼钻井的经济效益受诸多条件的限制，其降低成本的幅度主要取决于钻井技术的配套程度。

深井钻柱振动规律的分析及应用

钻柱振动是在当前钻井工程中的普遍现象,对钻井的影响很大,钻柱共振是钻柱失效的主要原因。文章研究深井钻柱的振动问题,以深井钻柱为研究对象,分析研究了钻柱的纵向振动、横向振动及扭转振动。首先,建立了深井钻柱各种振动的力学模型,获得了钻柱振动所遵循的物理规律,得到了钻柱的各种共振频率。然后,结合实际对振动规律进行了应用,该研究为减小深井钻具损坏和优化钻具设计提供了理论依据。

旋转钻井中岩石破碎能耗的分形分析

通过旋转钻井中破碎岩石的能耗分析,应用分形岩石力学理论,从钻井过程中钻头破碎岩屑的粒度分布、能量耗散等角度,建立旋转钻井中钻头破碎岩石所需能量的分形描述模型,详细分析影响钻头破碎岩石能耗的因素。该模型显示出旋转钻井岩石破碎能耗不仅与钻压、转速等钻井参数关,还与地层岩石破碎体的尺度和粒度分布分形维数等因素有关。应用该模型不仅可以确定钻井过程中破碎岩石所需的能量,还可以反演计算,根据所需岩石的破碎能量优选钻进参数。将所建立的模型进行适当简化,可得到经典岩石破碎比功三大学说表达式,说明该模型具有一定的普遍性。

一种基于破碎比功的岩石破碎效率评价新方法

在石油钻井工程中,评价钻进效率差别的方法是利用钻速方程来计算各单因素对钻速的影响,计算工作量大,缺乏综合性。根据岩石破碎的基本理论,对牙轮钻头破碎岩石所消耗的能量进行分析,建立了岩石破碎比功的计算模型,并提出一种基于破碎比功的岩石破碎效率评价方法。应用所建立的模型和方法,可以有效地分析和确定不同条件下的岩石破碎效率,分析评价不同钻头、不同钻进措施条件下所产生的钻井效果,为钻井工程设计中优选钻头类型、优化钻进参数以及钻井事后效果分析提供了依据。应用该方法所得的计算结果,很好地解释了过平衡钻井和欠平衡钻井条件下同种地层而钻速差异较大的根本原因。