深水浅层钻井液安全密度窗口研究

深水浅层钻井液安全密度窗口窄,给深水浅层钻井设计和工程安全带来极大挑战。根据深水浅层地层特征,运用四参数流变模型进行了波动压力计算,在此基础上考虑深水浅层隔水管安全余量和浅层地质灾害安全余量建立了深水浅层钻井液安全密度窗口确定方法。以我国南海莺琼盆地YC1井为例,计算分析了深水浅层钻井液安全密度窗口变化规律,结果表明隔水管安全余量、浅层安全余量对深水浅层钻井液安全密度窗口影响较大。根据上述结果,提出了利用双梯度钻井技术(DGD)解决钻井液安全密度窗口窄的方法,可为深水钻井设计提供参考。

水平井段岩屑床清除工具的设计与实验研究

水平井中岩屑床的存在将导致井下复杂事故,影响机械钻速.基于增加水平井岩屑床清除器周围流场湍流强度的原理,设计出了一种水平井段岩屑床清除工具,该工具采用岩屑床清除工具和液体加速器交互结合的方式,通过加速器加速液体流速来增加岩屑床的清除效果.室内实验结果表明,通过水平井段岩屑床清除工具的组合配置,可以改变岩屑床清除工具周围钻井液流场的紊流速度和强度,并将破坏后的岩屑携带出水平井段,可有效地减少井下复杂事故的发生.

干热岩热能开发降温压裂技术

针对增强型地热系统压裂工艺,提出了降温压裂技术,利用压裂前置液对裂缝地层进行降温。文章以一口地热井的压裂施工数据,计算分析了射孔位置温度和裂缝内压裂液温度的分布,为压裂前置液注入量的计算提供依据。计算结果表明:压裂液对井筒降温的效果显著;裂缝内压裂液温度梯度分布较大;裂缝前端50 m范围内的压裂液温降明显,可满足耐高温压裂液的温度要求。

基于灰色理论对煤层气井压裂层段优选和压裂效果预测

煤层气井压裂效果和压裂层位优选受多种因素影响控制,本文利用灰色理论定量分析各个影响因素主次关系。首先,研究各个影响因素与压裂效果(累计产气量)关联度分析模型,确定各个影响因素主次关系;其次,研究累计产气量灰色(1,N)模型,得出累计产气量灰分方程和微分方程,研究分析模型残差和相对误差。本文通过山西沁水盆地端氏、华固、郑村、浦南四个区块压裂数据和生产数据进行累积产气量灰色理论模型应用研究。研究比较计算累积产气量与实际累积产气量得出模型的平均误差4.95%,最大误差小于10%,模型具有较高精度。因此,基于灰色理论模型,压裂前可求出计算累积产气量,能够为煤层压裂层段优选提供理论依据,并且对压裂施工效果进行预测。

关于套管所受浮力问题的讨论

在水泥浆未固结前,套管在其中受到浮力和重力的双重作用,产生三轴应力状态。传统观点认为浮力是集中作用于套管底面,但这会令套管三轴设计产生安全隐患。通过分析任意截面上套管微元的受力状态,区分所受真实轴向力与有效轴向力的概念,明确所受浮力是分布力还是集中力的问题。针对相关文献上的不准确论述,从材料力学的角度进行了更正和一些细节上的解释说明。最后,利用三轴强度校核理论,特别针对弯曲套管段,推导出新的三轴抗拉强度公式,指出和补充了行业标准的错误和不足。研究结果对套管设计有一定的指导作用。