4145H钻铤钢的示波冲击性能及其动态断裂韧性

针对石油钻井中钻铤断裂以及北方油田在冬季石油钻铤下井起钻之后存在的冷脆现象,通过示波冲击实验,获得了4145H钻铤钢试样在冲击变形和断裂过程中的冲击力—位移曲线,并用实验得到的总冲击功、起裂功来计算其动态断裂韧度。结论认为:4145H钻铤钢的延性断裂韧度和动态断裂韧度均随温度的降低而降低,其冲击功随温度的降低而降低,起裂功与冲击功的比值随温度的降低而升高,裂纹扩展功及其与冲击功的比值随温度的降低而降低。在钻井工程中表现为:常温下裂纹在钻铤中扩展速率较慢,钻铤不容易断裂;低温下裂纹在钻铤中扩展速率较快,钻铤更容易断裂。该研究成果为合理指导4145H钻铤的生产工艺和现场正确使用钻铤提供了实验数据支撑。

多分支三维水平井轨迹设计

针对分支井的三维轨迹特性,采用空间解析几何的方法建立了三维空间斜平面内水平井轨迹设计计算模型,根据推导出的轨迹设计模型编制了轨迹设计软件,该软件可以计算出轨迹设计的分段数据。经过测试,该轨迹设计软件计算出了预期的数据,这些结果为可视化三维轨迹设计提供了数据支持。同时该研究成果也可广泛应用于分支井、定向井、水平井、以及大位移井的设计计算。

大位移井井壁稳定机理及安全密度窗口分析

从井壁稳定的岩石力学机理出发,分析大位移井周的应力分布规律,建立大位移井井壁稳定的力学模型。根据库仑-摩尔强度准则和最大拉应力破裂准则,计算大位移井的井壁坍塌压力与泥浆安全密度窗口。利用Visual Basic语言编制了大位移井井壁稳定分析计算软件,分析影响大位移井井壁稳定性的因素,并计算大位移井的井壁坍塌压力与泥浆安全密度窗口。采用某油田的实际资料,计算出在不同井斜角和井斜方位角下的坍塌压力与泥浆安全密度窗口。计算结果表明,大位移井井壁坍塌压力、安全密度窗口与原地应力状态、井斜角和井斜方位角有直接关系,并提出了最优的井眼轨迹设计方案。

深井套管磨损几何力学模型及计算分析

在深井、超深井钻井过程中,套管磨损有可能导致套管封隔失效和油气井的早期报废。建立了深井钻杆与套管之间磨损模型,对深井套管磨损机理进行分析,研究钻杆本体与套管的接触情况,计算钻杆与套管之间的接触力。讨论了井眼曲率、套管钢级、钻杆轴向拉力、钻井时间对套管磨损的影响。应用所建的模型分析了不同因素对套管磨损厚度的影响,预测了深井套管磨损厚度。

垂直钻井技术在巴基斯坦JAD地区的应用

巴基斯坦JAD地区PARH、GORU地层倾角大,岩性多变,砂岩、泥岩、页岩互层频繁,很难控制井斜。使用常规防斜技术,不但钻速低,还很容易卡钻。为了解决井斜和钻速问题,首次在JAD地区采用了斯伦贝谢公司的PowerV旋转导向垂直钻进工具以及配合使用螺杆的井下工具组合。通过GS X-5井和KIN X-1井的使用,表明了PowerV旋转导向垂直钻进工具能很好地控制井斜和提高了机械钻速,并取得很好的井身质量。

气体螺杆钻具输出性能研究

气体螺杆钻具作为气体钻定向井和水平井的新型井下动力钻具,在使用过程中常常遇到启动难、扭矩不足等问题。输出性能的分析对其结构参数和钻井参数的选择有着重要的作用,应该考虑井下压力对气体螺杆钻具输出性能的影响。文中将气体螺杆简化为一个环形圆筒的等效模型,求出其当量直径,并结合一维可压缩流体的流动特性,求得井下螺杆的压降,进一步得到螺杆转速、扭矩等输出特性。研究结果为提高气体钻井中螺杆钻具的工作效率提供了理论依据。

SUI-93井卡钻事故处理

SUI-93井在起钻过程中发生压差卡钻,在分析卡钻事故原因的基础上,采用了大力活动钻具、降密度、泡解卡剂,最后通过两次泡酸,顺利地解除了该次卡钻事故,大大地减少了经济损失。通过事故处理,获得了一定的卡钻事故处理经验以及后续施工应注意事项。

巴基斯坦SUI气田井漏现状及治理对策

作为巴基斯坦国内最大气田的SUI气田,在钻探过程中,井漏频发,损失巨大。分析了SUI气田井漏的特点、井漏原因,总结目前SUI气田井漏现场处理的主要措施,根据中国川渝地区堵漏经验,提出一些新型的堵漏措施。

巴基斯坦NASHPA-2井钻井复杂事故处理技术

巴基斯坦北部NASHPA区块地质条件复杂,储层敏感,安全密度窗口小,在油气层钻进中经常发生井漏、井壁垮塌、卡钻、溢流等复杂情况和事故,为此,总结出了一套适合巴基斯坦NASHPA区块的钻井复杂事故处理技术,成功的处理了该区块产层钻进中恶性卡钻事故,平均节约钻井周期20d,大大降低了该区块钻井成本,为该区块各井顺利完钻和类似该区块地层岩性结构的油气田提供技术支持。