钻柱涡动情况下疲劳损伤浅析

钻柱在井下工作环境恶劣,疲劳破坏是钻柱失效的主要形式。随着对钻柱工作环境的不断认识,理论和实践都证实疲劳破坏是一个累积的过程,疲劳寿命与钻柱在弯曲和扭转组合作用下的交变应力有关。建立了在涡动情况下钻柱的交变力学模型,分析了交变弯曲应力,应用形状改变对构件屈服区进行了渐进分析,扩展了线弹性断裂力学的应用范围,并用Forman模型预测了钻柱的疲劳寿命,使计算结果更加准确,引入疲劳损伤观点为钻柱使用安全性的判断增添了一种新方法,具有较好的应用前景。

胜利油田致密砂岩长水平井钻井实践及认识

胜利油田致密油资源量丰富,直井开发具有产能低、初期产量递减快、效益差的特征,为了实现胜利油田致密砂岩的有效动用,长水平井钻井是其高效开发关键技术之一。文章系统的分析了胜利油藏长水平段井钻井地质难点,阐述了长水平段水平井设计理念、钻井液技术、提高钻井时效、轨迹测控和水平井固井等方面的室内、矿场实践做法,分析了存在的问题和下步攻关方向,为胜利油田致密砂岩油藏的有效动用提供了借鉴。

TK818CH短半径水平井着陆控制方法及应用

随着短半径水平井工艺的不断完善和认识水平的不断提高,短半径水平井逐渐成为老油区挖潜上产、老井再改造、降低油田综合开采成本的重要手段之一。鉴于短半径水平井轨迹着陆控制阶段的重要性,从工程角度把井眼轨迹优化、允许井眼弯曲半径、下井动力钻具造斜率相对误差分析、动力钻具实际造斜率核算、优选动力钻具下井这一指导思想应用于TK818CH短半径水平井的造斜段施工,并取得了预期的效果。

二次压力梯度非线性渗流理论与应用

从质量守恒原理出发,详细推导出了二次压力梯度非线性渗流偏微分方程.通过建立考虑井储和表皮效应的不稳定渗流数学模型,并通过变量代换,将渗流方程线性化,求得模型在不同外边界条件下的Laplace空间解析解,利用数值反演得到实空间的解,进而绘制出了不同参数团下的压力和压力导数双对数新型样板曲线,分析了其压力动态特征.通过对某参数团下二次压力梯度非线性项作用的压力误差以及压力导数误差分析,获得理论误差.最后通过实例拟合解释发现：非线性渗流模型与线性模型在实例解释结果上存在一定的差异,解释结果误差与样板曲线理论误差接近,二次压力梯度不应该被忽略 非线性渗流规律代表原油在油藏中的真实流动规律,非线性渗流模型可解释出更为准确的油藏动态参数,应加强非线性渗流理论模型与应用研究.

钻柱疲劳寿命预测研究

疲劳破坏是钻柱失效的主要形式,进行钻柱疲劳寿命预测可以为钻柱的使用和管理提供依据。建立了钻柱力学模型,对钻柱的受力进行了分析,尤其分析了交变弯曲应力,并用Forman模型预测了钻柱的疲劳寿命,使计算结果更加准确。还应用形状改变能判据对构件屈服区进行了渐进分析,扩展了线弹性断裂力学的应用范围。理论计算结果和现场统计数据的一致性证明了此模型的实用性。

下部钻柱有限元动力学仿真研究

针对下部钻柱在钻井过程中的振动状态,分析了振动机理,并建立下部钻柱组合节点单元三维动力学模型,运用强迫频率理论和高斯列主消元法对动力学方程组进行求解,得到不同转速下的最大径向变形及弯曲应力,绘出相应的幅频响应曲线,确定相应的临界转速。研究表明,钻柱转速对钻柱振动影响较大,通常钻柱工作转速要避开钻具组合谐振频率,可减缓钻柱振动,保护钻柱。

高分辨率层序地层学在录井随钻对比中的应用

针对胜利油田东部井区受开发方式调整和油藏类型等因素影响,导致录井现场地层划分与对比难以满足精细勘探开发需求的问题,基于高分辨率层序地层学理论,对正钻井进行高分辨率层序随钻地层对比,将沙四上亚段划分为1个长期、3个中期、6个短期基准面旋回,从而建立了研究区的高分辨率等时地层格架,实现了地层层序的等时划分与对比。研究表明:中期基准面旋回的变化控制了砂体的叠加样式及横向展布,有利于录井现场地层的划分与对比;短期旋回基准面的升降变化控制了砂体的类型,是预测油气层位置的重要依据。研究结果对胜利油区地层分析和界面卡取等有一定的理论和实际指导意义。

钻井液用新型可酸溶加重剂的制备与应用

以羟基磷灰石为原料,六偏磷酸钠为改性剂,制备了一种可酸溶加重剂。采用FTIR对其化学结构进行表征,对改性后加重剂的酸溶性、Zeta电位以及润湿性进行了评价,并对其配制的钻井液的流变性、滤失性以及储层保护效果进行了评价。实验结果表明,10%盐酸作用下改性加重剂的溶解率可达88.27%;采用该改性加重剂的钻井液具有良好的流变性和降滤失性;采用该改性加重剂的钻井液污染的岩心经10%盐酸浸泡2h后,渗透率恢复值>90%,表明改性加重剂参与形成的泥饼可被酸性工作液有效溶解和清除,从而保护储层。

光伏并网发电模拟装置(2)

本设计以dsPIC30F2010单片机为控制器，采用全桥DC／AC逆变电路和双极性SPWM控制构建模拟光伏并网发电系统。设计的系统绝大部分指标满足设计指标要求，不仅具有性能优良的模拟光伏电池的最大功率跟踪、数字锁频锁相功能，而且有低的输出电压THD，高的效率和可靠性，

胜利油田固井质量评价测井技术现状及发展趋势

胜利油田现阶段固井质量评价测井普遍使用声波变密度测井仪(CBL/VDL)进行水泥胶结质量评价测井,新仪器、新技术应用较少。针对现阶段油田内固井质量评价测井仪器主要为声波变密度测井仪(CBL/VDL),第一界面定量评价、第二界面定性评价的现状,分析了所面临的难题,指出今后胜利油田需要依托声波变密度测井技术进行定量评价及标准研究,提高固井质量评价的精度和准确性,为下一步工艺措施的科学性和精确性提供依据。

声波变密度测井地层波能量的孔隙校正方法研究

利用声波变密度测井资料进行水泥胶结质量评价时,声波全波列中的地层波能量大小可实现对二界面固井胶结质量的定量评价。地层孔隙发育时,二界面固井胶结质量评价受到的影响较大,故利用地层波能量进行二界面定量评价时需要考虑地层孔隙的影响。通过建立套管井声波正演模型,开展套管井声波数值模拟,建立地层波能量与孔隙的关系,利用校正后的地层波能量评价二界面固井胶结质量,消除了地层孔隙发育对地层波能量的影响,提高二界面固井胶结质量定量评价的精度和准确性,为下一步制定油气井工艺措施的科学性和精确性提供依据。

永21储气库防气窜水泥浆体系研究

根据前期研究结果,胜利油田永21区块是非常理想的储气库改建区块,计划下一步在永21区块建设山东首个储气库。在储气库建设过程中,能否有效解决固井过程中环空气窜问题对于永21储气库井的建设和安全运行至关重要。在分析环空气窜产生的基础上,研究了一种新型的聚合物胶乳防气窜剂,通过水泥浆性能系数法进行环空水泥浆防窜性能评价,其水泥浆性能系数为2.71,防气窜性能提升率达到83.7%。在此基础上研究形成了一套防气窜水泥浆体系,其抗压强度达到21.6 MPa,抗折强度达到8.9 MPa,满足储气库固井施工需要。通过扫描电子显微镜研究胶乳水泥石微观结构进一步揭示了其作用机理,本研究为胜利油田永21储气库建设提供了关键的固井防气窜水泥浆体系。

胜利油田钻井工程质量标准体系建设

针对胜利油田在钻井质量管理和监督中存在的主要问题,构建了以井身质量、取心质量、固井质量、完成井井口质量和油气层污染判定为核心的胜利油田钻井工程质量体系。该体系建立实施后,目的层井径扩大率由7.0%降至5.2%,固井二界面合格率由63.2%提高至71.8%。通过优化井身结构、固井工艺技术,优选套管及水泥浆体系等,单井钻井质量和固井质量得到提高,标准体系建设取得明显效果。

胜利油田页岩油丛式井提速提效钻井技术

胜利油田济阳坳陷页岩油储层属陆相断陷盆地,发育多套优质烃源岩,具有极大开发前景,但该类油藏钻井地质环境复杂,面临井壁稳定性差和钻头选型难度大等技术难题。为此,进行了井组整体设计优化、井眼轨道优化及控制技术、钻具结构优化及钻具优选、提速配套技术与精细控压钻井技术研究,形成了页岩油丛式井提速提效钻井技术。目前试验井组已完钻12口井,其中牛页XX井钻井周期53 d,试验井二开平均机械钻速达22.3 m/h,比前期试验井提高47.3%;三开采用“NOV钻头+旋转导向+导向马达+水力振荡器”钻具组合,机械钻速达13.04 m/h;水平段中后期采用“抗高温动力钻具+双水力振荡器”钻具组合,油气层穿透率高。结合实钻数据分析,提出了页岩油丛式井钻井提速提效建议和下步重点研究方向。

固井滑套多级分段压裂完井水泥环对地层破裂影响研究

固井开关滑套多级分段压裂完井工艺是为解决胜利油田低渗透难动用储量和非常规油藏的新技术,在非射孔条件下水力能量是否能突破水泥环并成功压裂地层是该工艺面临的主要问题。通过数值模拟结合室内试验,评价该完井工艺中水泥环弹性参数的影响。研究表明,水泥环强度降低过程,储层井周地层最大主应力呈增大趋势,有利于岩石起裂。但增大滑套通道口与原始最大水平地应力间的方位角时,井周地层最大主应力会降低,降低了压裂的进程,使得井周地层应力处于临界应力状态。水泥环胶结强度的数值模拟研究表明一旦突破水泥环后,压开地层效果显著,水泥胶结强度的影响是可忽略的。室内实验证实固井开关滑套压裂完井工艺水泥环在较低的压力下即可破裂,对压裂时压开储层影响不大。研究结论对优化和改进固井开关滑套多级分段压裂完井工艺及其在低渗透储层油藏应用提供了理论支持。

红岗油田H 113井区萨尔图含油层系河口坝储集层构型

以红岗油田H 113井区萨尔图含油层系为例,结合岩心、测井和油田开发动态监测等资料,在储集层构型理论和模式指导下,采用"层次约束、模式拟合、多维互动"的研究思路,对研究区单一河口坝、河口坝内部前积体进行识别划分,形成一套针对河口坝地下储集层构型精细解剖方法。在三角洲沉积模式指导下,总结了单一河口坝的识别标志及分布模式,实现了对单一河口坝的划分。分析认为研究区的单一河口坝宽度介于1300~2 000 m之间,长度介于2800~4200m之间;在单一河口坝识别的基础上,对河口坝进行内部解剖,确定了单一河口坝内部的前积体和前积层,前积层倾角为0.3°左右,建立了河口坝储集层构型模型;该研究结论可在指导剩余油挖潜方面提供依据,对促进储集层构型理论的发展和提高油田开发效率具有借鉴意义。

胜利油田石油工程标准体系建设

由于构造复杂及沉积特征的多样性,胜利油田油气勘探开发进程受到了严重阻碍。原有的胜利油田钻井标准体系和测井质量标准体系以提高施工速度、规范操作程序为主,已不能够满足油公司体制下的需要。结合胜利油田开发需求和石油工程管理现状,对原钻井、测井标准体系进行了分类整理和优化,形成了胜利油田石油工程专业标准体系。新的胜利油田石油工程标准体系分为钻井和测井两大专业、460项标准,标准覆盖率达到95%。标准体系建立并实施1年来,新井钻井质量指标和投产效果均取得了明显提高。

复合钻井液添加剂抑制天然气水合物形成研究

近年来深水钻井过程中天然气水合物抑制剂的研究方向从热力学抑制剂转向动力学抑制剂和防聚剂。然而一旦注入系统发生故障,对于不定期关闭气井或抑制剂不足等原因造成的水合物堵塞,动力学抑制剂是无能为力的;而表面活性剂价格昂贵,单纯使用表面活性剂做防聚剂对于油田成本而言不经济。因此鉴于单一试剂在实际应用中存在诸多限制,将动力学抑制剂、防聚剂、热力学抑制剂以及其他辅助剂联合使用,将不同类型的抑制剂进行复配,会大大改善作用效果。文章研究各类抑制剂的优缺点,本着减少用量,提高过冷度,更适用于工业化应用,对复合抑制剂的配方进行试验。在此基础上,进行水合物抑制钻井液配方试验,得到性能较佳的钻井液配方。水合物抑制钻井液在土侵8%条件下,动速比低于0.6、API滤失低于3 m L,模拟水下压力温度条件,保持无水合物生成1.5 h以上。

电容补偿管理与油田配电网节能降耗

本文针对油田配电网现行存在问题以及如何采取措施有效应对等方面进行了深入分析和思考,以期为提升油田开发用电管理,推动配电网节能降耗提供参考。

高分辨率层序随钻地层对比分析在录井现场中的应用

随着胜利油田东部探区勘探开发方式的调整和开发对象的变化,现场生产技术决策对录井地层划分与对比的精度要求越来越高。以利津洼陷南斜坡L 76井区为例,综合应用高分辨率层序地层学理论和地震、测井、录井等资料,对正钻井进行高分辨率层序随钻地层对比,将沙四上亚段划分为1个长期、3个中期、6个短期层序,从而建立了研究区的高分辨率等时地层格架,实现了地层层序的等时划分与对比。研究表明:沙四上亚段分为低位、湖扩以及高位3个体系域,分别对应着3个中期基准面旋回,它们的变化控制了砂体的叠加样式及横向展布,有利于录井现场地层的划分与对比;短期旋回基准面的升降变化控制了砂体的类型,是预测油气层位置的重要依据。