测井曲线自动分层模型设计与实现

从实用、有效的角度,阐述了测井曲线自动分层的步骤和多种计算模型。提出加入前处理和后处理的具体方法,以此来消除因测量误差对模型的干扰。阐述了数理统计和聚类分析在自动分层模型设计中的应用,并开发了相应的软件,实现了测井曲线的自动分层,使理论得到有效的应用,同时也验证了模型的可行性和有效性。

井场实时数据采集的组件化软件设计

针对录井仪所采集数据共享应用及实时传输时,存在数据单位定义没有统一标准的问题,提出了基于组件的井场软件开发模式,进而形成了具有数据采集、数据传输、数据回放和数据模拟为一体的通用组件ComDa-ta。该方案将录井仪的多样性、硬件访问的复杂性以及传输协议的特定性屏蔽在具体的计算模块之外,效率高而表达简单。同时也解决了各模块间对共享数据资源独占的问题,还为统一计算单位,扩充实时计算数据量提供了必要的支持。多个油田的试验表明,通过该方案能快捷方便地切换数据源,达到软件集成的预期效果。

钻井工程信息化的数据透视技术

在钻井工程信息化中,还没有出现直观的、便于现场使用的数据挖掘或深层数据分析软件,而数据透视技术能够实现快速的交叉汇总,通过一系列简单操作来表达用户的统计需要,形成在各种条件下的数据分析表格。介绍了钻井工程数据的结构特点、多层面的统计需求及数据透视技术的概念。阐述了多维数据透视技术的实现过程。在钻井工程数据处理过程中的应用表明,数据透视技术可为钻井设计和施工提供数据参考,为油田区块的特征分析提供数据支持,为集团公司的决策提供数据依据。

石油集团企业的云计算战略

结合石油集团企业信息化的特点,从概念层面、商业层面和技术层面对云计算进行详细的介绍和分析。提出了石油企业实施云计算战略的三个阶段,即构建—拓展—提升,并指明在实施过程中决定成败的几个要素即性能、时效性、自动化和安全性。旨在引起石油企业对云计算的关注,引发战略性思考。

钻井工程数据库的扩展与深化

目前的钻井工程数据库标准历经15年,依旧发挥着积极作用,同时新技术和新需求的出现,也催化标准与时俱进。在此背景下提出扩展与深化钻井数据库标准的设计原则,进而探讨了对若干数据库技术细节的处理方法,最后指出了推进这一标准化工作的要点。从统观的角度思考新的钻井信息化建设,为行业的标准化提供参考。

基于VBA的钻井井场计算工具的开发

电子报表虽然不是新事物,但深入应用却有着广阔的空间,尤其在钻井井场计算工具的开发和钻井工程报表的自动生成方面。文中论述了三种Excel应用层次——单元格计算、内置宏计算和VBA二次开发,并辅以实例加以说明,展示了不同场合下的计算解决方案,试图为井队基层的信息化提供一种易于掌握、便于推广的方式。

一种异常高压形成机制判别方法与应用

系统总结异常高压形成机制,分析岩石沉积压实过程的力学关系,在此基础上对异常高压形成机制进行分类。根据地层加载和卸载时的不同测井参数响应特征以及构造挤压环境下的典型构造地质特征,建立一种异常高压形成机制判别方法。收集南海莺琼盆地一口高温高压井的测井数据,利用该方法对该井进行分析。结果表明:该方法能够准确判别区分出欠压实、构造挤压和流体膨胀等异常高压形成机制,进而可以为优选地层压力计算模型提供依据;该井3.45 km以下地层存在流体膨胀机制造成的异常高压;利用判别结果选择的压力计算模型能够有效提高地层压力的计算精度。

三维上覆岩层压力计算方法研究

提出一种基于单点算法假设的三维上覆岩层压力计算方法,能够利用三维密度数据准确计算三维上覆岩层压力。首先,利用测井约束地震反演技术求取三维密度数据体;然后,以单点算法和空间插值为基础利用密度反演数据逐点计算上覆岩层压力梯度;最后,再次借助空间插值技术重构三维上覆岩层压力体。该算法将单井约束和地质分层信息相结合,有效提高三维上覆岩层压力场的计算精度。根据三维上覆岩层压力计算方法编制相应的计算机程序,以酒东盆地营尔凹陷的一地震勘探区域为例计算该区域的三维上覆岩层压力梯度,并与该区域上的已钻井的单井上覆岩层压力梯度进行对比分析。对比结果证明该方法计算精度较高,可以满足工程需要。

区域三维空间岩石可钻性预测方法研究与应用

在已钻井资料较少的情况下，合理、高效、低成本地预测岩石可钻性在地层空间的分布对钻井工作十分重要。分析了单一测井、录井及地震资料预测方法的不足，提出了预测三维空间岩石可钻性的新方法，即利用测井约束地震反演技术对三维地震数据进行反演，生成全频带高分辨率的岩石纵波速度体，通过室内微钻头岩心可钻性试验，建立了考虑岩石声波时差与密度属性的可钻性预测模型，并据此开发了三维岩石可钻性预测软件。在吐哈盆地某区块两口井进行的实例分析表明，可钻性平均误差约10％，研究区块牙轮钻头对应的岩石可钻性级值约2.8～6.3，PDC钻头对应的岩石可钻性级值约2.0～5.0；软件三维显示结果表明，局部地层存在异常高可钻性级值带，与钻井资料显示该地层存在砾岩层结论相符。该区块PDC钻头的三维空间地层岩石可钻性整体优于牙轮钻头对应的可钻性。研究表明：建立的岩石可钻性预测模型同时考虑了岩石声波与密度属性，能合理预测岩石可钻性，反映不同类型钻头的可钻性差异；新方法能较真实地反映出岩石可钻性的三维空间分布情况，可为制定钻井提速方案提供参考。

新型钻井数据库设计

随着数据库开发技术的发展和钻井工艺技术的进步,基于以前数据库行业标准设计的钻井数据库已满足不了新的要求。因此,设计新型钻井数据库及开发新的数据库管理系统具有重要的现实意义。新型钻井数据库按照标准化、规范化、灵活性、开放性等原则设计,大大提高了钻井数据库的性能。新型钻井数据库具有优化的数据结构,以井眼作为贯穿整个结构的主线,数据表间结构合理,符合钻井工艺流程,满足多分支井、丛式井等各种井型的要求;数据项齐全,以满足目前需要为前提,考虑可能存在的扩充;字段遵循规范的英文命名原则,方便数据库的开发、维护和多语言显示;利用规范的编码表,规范数据录入,保证统计分析准确;强大的内置计算功能,减少人工输入量,保证数据的准确性和完整性;良好的兼容性和安全性,保证数据库之间的数据共享和数据安全。

新一代钻井井史管理系统的设计与展望

从可实现的角度和新软件发展观出发,阐述了目前钻井井史管理系统的现状和特点,指明了新一代钻井井史系统设计的关键技术。弹性的数据库设计将为数据挖掘带来方便,柔性的软件框架设计将为平台提供无限的功能扩展。创新性地提出了以支持插件为代表的新一代钻井井史管理软件架构,将新的软件设计思维注入到石油钻井系统的开发中。

基于数据挖掘技术的深井钻速预测方法研究

为了对钻井过程中的机械钻速进行预测,提出了层次分析-神经网络组合模型,将层次分析法确定的钻速影响因素权重和原始数据一并作为输入信息,经过神经网络训练、迭代,确定已钻井钻速模型,最后利用模型对同一区域待钻井钻速进行仿真预测。仿真结果表明,应用层次分析法与前馈神经网络原理建立的AHP-BP组合模型在一定程度上可以提高迭代收敛速度和训练结果的可靠性;利用数据挖掘技术对钻速进行仿真预测,并与实钻值进行对比,可以对钻井状态进行评价,为优选钻进参数、钻头型号及钻井优化提供辅助决策支持。

基于随钻测井资料的地层孔隙压力监测方法及应用

为了在钻井过程中实时准确地监测地层孔隙压力,保障钻井安全,研究了一种基于随钻测井资料的地层孔隙压力监测方法。以WITS数据格式和TCP传输方式为基础,研发了实时数据采集与处理程序,实现了随钻测井数据的采集与远程传输;根据随钻测井数据的传输特性,建立了一种基于单点算法的地层孔隙压力监测模型。该模型将随钻测井数据离散化,可以实时计算各数据点对应的地层孔隙压力,同时兼顾了压力监测的准确性与实时性。南海莺琼盆地数口井的应用表明,孔隙压力监测精度较高,与实测压力相比,误差均在10%以内。研究结果表明,该方法能够提供准确的孔隙压力实时监测数据,可以为钻井工程设计与施工提供指导。

四参数流变模式及其在固井水泥浆中的应用

为了提高固井作业中水泥浆顶替效率的计算精度,提出用四参数流变模式描述固井水泥浆的流变性能。采用回归分析的数学方法得到了宾汉、幂律、卡森、赫-巴及四参数模式的流变参数,然后用残差平方和的均值Sr来表征各模式与实测值的拟合效果。充分考虑各种力系的平衡关系建立了四参数模式下水泥浆在倾斜偏心环空中顶替钻井液的数学模型。并选择应用于现场的6种适用于复杂井固井的新型水泥浆体系的流变性测量数据进行了验证。四参数流变模式在各水泥浆体系不同剪切速率下的计算值与实测值的残差平方和的均值都小于1.1,一般在0.2左右,最小达到了0.04,其残差平方和均值之和2.81,远小于宾汉、幂律、卡森和赫-巴模式。验证结果表明,四参数流变模式在各水泥浆体系不同剪切速率下的计算值与实测值的残差平方和的均值都最小,拟合最为精确,能在全剪切速率范围内精确描述水泥浆的流变性,适用于各种水泥浆体系,其顶替模型适用于各类井型。

无隔水管钻井浅部地层井筒循环压耗分析

无隔水管钻井液回收钻井技术能够较好地解决深水浅部地层的钻井难题。基于圆管流量方程及其在环空中的推广应用,分别建立钻柱内和环空中钻井液全流态的井筒循环压耗计算方法。算例分析结果表明,层流状态下钻柱内和环空中循环压耗随排量增大均缓慢增加,而过渡流和紊流下循环压耗随排量增加的速度较快;RMR无隔水管钻井系统在钻井过程中存在一个临界排量,只有泵排量不小于临界排量才能够保证井筒循环的连续性;钻遇浅部地层时井筒压力中还是钻井液液柱压力起主导作用,循环压力的影响相对较小。研究内容可为我国开展深水无隔水管钻井提供一定的技术支持。

无隔水管钻井技术临界排量分析

鉴于国内有关无隔水管钻井技术水力学研究较少,且循环压耗计算仍然基于适用性较差的钻井液流变模式的现状,采用罗-斯模式建立了适用于无隔水管钻井系统的全流态水力学分析方法,分析了泵排量随水深、井深的变化规律。分析结果表明,无隔水管钻井系统正常钻进过程中,应保持泵排量大于或等于临界排量,否则立管压力将为负数,钻柱内将出现U形管效应;钻柱内循环压耗对立管压力随排量变化的规律影响较大,环空循环压耗和钻头压降对其影响较小;不同深水条件下临界排量均随着井深的增加而减小,当井深相同时,水深较小的工况下临界排量较小。所得结论对无隔水管钻井系统平台泵排量的确定有指导意义。

浅谈对目前钻井数据库的修改建议

针对依据《SY/T 5705-1995石油钻井工程数据库文件格式》建立的钻井数据库的一些不足,提出一些修改意见,来提高钻井数据库的性能,满足应用的需求。针对表间关联、数据项、钻井辅助数据库和多语言问题,提出相应的解决方案,使钻井数据库结构清晰,数据项齐全,钻井辅助数据库方便实用,满足海外应用多语言的要求。减少用户的输入量,提高查询统计效率,为钻井数据的收集和应用提供良好的平台。

基于随钻测井资料的地层压力监测系统

提出了一种基于随钻测井资料的地层压力监测方法,能在钻井过程中利用随钻测井资料实时监测地层孔隙压力。首先,以WITS数据格式和TCP传输方式为基础开发了随钻测井数据实时采集程序,实现了随钻测井数据的实时采集;其次,根据邻近地区的已钻井资料建立初始压力监测模型,然后利用实时采集的随钻测井数据对目标井进行压力监测;最后,利用钻井过程中获取的地层压力信息(实测压力、钻井液密度等)对初始模型和压力计算结果进行校正,进而获取较为准确的地层压力监测结果。在理论研究的基础上开发了一套随钻地层压力监测系统软件,介绍了其主要功能模块。该监测系统在南海莺琼盆地进行现场应用,结果表明,系统能够准确监测地层压力,运行稳定、操作方便、监测精度较高,可以满足工程需要。

基于斜面圆弧法的三维绕障轨道设计方法

在复杂的钻井工况下,需要绕过一定障碍钻达目标点,要求设计的井眼轨道既有井斜角的变化,又有方位角的变化。运用传统的圆柱螺线法设计三维绕障井时,先设计水平面上的投影,再设计垂直剖面图,设计步骤繁琐,空间曲线复杂。将用于纠斜设计的斜面圆弧法运用于三维绕障井设计,且使井眼轨道上任一点在水平面上的投影距绕障中心的距离大于绕障半径,从而使斜面圆弧法设计绕障井成为可能。由于设计的井眼轨道仅为斜平面上的圆弧和直线,轨道形状简单,设计方便。施工中运用单一的造斜率进行钻进,不用频繁地调整造斜率或更换造斜工具,施工方便。

无隔水管钻井当量循环密度计算模型

关于无隔水管钻井在钻柱未充满工况下的井筒温度和压力模型还未见报道。鉴于此,推导了保证无隔水管钻井钻柱内充满钻井液的最低海面泵排量(零立压排量)的计算公式。针对钻柱未充满工况,建立了无隔水管钻井稳态温度计算模型,并在考虑温度和压力对钻井液密度影响规律的基础上建立了当量循环密度( ECD )计算模型。研究结果表明:零立压排量随水深增加而增加,随井深增加而减小;水深越大,相同排量下的平衡液面深度距平台越远;深水无隔水管钻井的井筒温度变化规律与陆上井筒温度变化规律一致,但温度要低很多,因此井底压力和 ECD 变化也较小;由于深水井高温高压窄密度窗口的特点,所以计算井底压力和 ECD 时需要考虑温度模型。研究结果对无隔水管钻井水力参数的确定具有一定的指导意义。