深部地层智能压井多解性分析与优化策略

开发深部地层油气资源时普遍存在地质条件复杂、钻井周期长和井筒压力控制困难等问题,采用智能压井方法结合多源实时信息反馈,可实现井筒内气液分布状态和压力变化规律的实时预测与更新,但不同修正系数组合可能得到相同的压力计算结果,导致模型存在多解性难题。为此,分析了不同历史时间节点解空间形态的演变规律,揭示了模型多解性的本质源于少量数据约束下模型训练的不完善性;并对应建立了基于实时信息序列的模型全局训练优化方法及动态随机种群训练优化方法,测试了其对于模型全局最优解的搜索能力及适用条件。测试结果表明,全局训练优化方法在压井初期能够实现精准调控,但计算耗时较长;而动态随机种群训练优化方法在压井初期与预期值略有差异,但计算耗时较少。根据可用计算资源情况选择合适的训练优化方法,可实现多源实时数据约束下模型关于井筒气液流动规律的深度学习。

基于疲劳累积损伤理论的页岩气压裂泵注程序设计

水平井分段压裂技术是以页岩气为代表的非常规能源经济有效开发的关键技术之一。文中采用理论研究和软件数值模拟相结合的方法,将岩石疲劳累积损伤理论应用到水力压裂设计研究中,提出了以最大限度提高页岩气储层改造缝网体积为目标的水力压裂设计思想。基于Corten.Dolan等人的周期载荷疲劳累积损伤研究,建立了岩石疲劳累积损伤方程,定量研究岩石剩余强度与各影响因素间的函数关系。通过页岩气压裂设计Meyer软件和室内岩石力学实验进行了验证,对于通过泵注程序的设计来优化水力裂缝参数有重要的指导作用。

考虑气体悬浮的关井井筒压力计算方法

钻井过程中发生气侵后,侵入井筒内的气体以气泡形式分布在井筒中。当气泡浮力不足以克服因钻井液屈服应力产生的阻力时,气泡将会悬浮在钻井液中。通过试验研究不同钻井液屈服应力、气泡几何尺寸下气体极限悬浮体积分数,根据试验结果拟合气泡极限悬浮体积分数预测模型,建立关井条件下考虑气体悬浮影响的井筒压力计算方法。结果表明:在屈服应力为0~22.4 Pa时,模型预测结果与试验结果相比误差小于7%;与现场实测数据对比,套压峰值误差为1.51%,关井后同一时刻套压值误差小于3.5%;模型可用于气侵关井后有气体悬浮时井筒压力精确计算。

流花16-2油田钻井返排岩屑堆积参数预测方法

在海洋钻井作业中将钻屑排放到海床可显著降低钻井成本,但会导致钻井井场附近海床形成岩屑堆积体,进而会改变原有海床起伏趋势,从而给生产管汇水下安装带来安全隐患。基于岩屑颗粒受力分析,综合考虑岩屑性质(粒度分布、密度和球度)和海水性质(密度和黏度)对岩屑运移的影响,建立了返排岩屑堆积预测模型。利用建立的返排岩屑堆积预测模型分析了流花16-2油田LH16-2-A1井岩屑堆积参数及岩屑运移规律,结果表明本文方法预测结果较为准确,可满足现场需求;当排量小于4200L/min、洋流速度小于0.1m/s时形成岩屑堆积体距井口不足50m,存在岩屑堆积体堵塞临井井口隐患,因此建议增大钻井液排量使岩屑运移距离增加,从而保障邻井井口安全。本文研究结果对钻井返排岩屑堆积参数预测及生产管汇设计安装具有指导意义。

高产土壤增产潜力与施肥关系

通过多年在不同土壤上的试验结果表明:草甸黑土、黑土肥力高,增产潜力大,土壤提供玉米产量为88.6～96%;白浆化黑土和破皮黄肥力较低,增产潜力小,土壤提供玉米产量为60～70%;因此,培肥地力,提高土壤增产潜力对作物高产稳产有重要意义。氮肥施用量与产量相应,施量继续增加增产幅度下降。不同土质对氮肥的增产效果:草甸黑土和白浆土每公斤尿素增产玉米2～3公斤。黑土每公斤尿素增产玉米3.32～6.56公斤。以每亩施13.1公斤尿素最经济。施肥影响玉米单产诸因素中主要因素是氮肥、磷肥及氮磷配合施用,其次是农肥;三者单独效应是农肥大于磷肥大干氮肥,最佳组合为:农肥2000公斤,氮肥20公斤,磷肥15公斤。