随钻气侵检测仪在小井眼钻井中的应用

介绍随钻气侵检测仪的结构、工作原理及在小井眼中的应用。该仪器能实现实时随钻气侵检测,对于浅层气开发和高压气井、复杂地层钻井的井控预报具有重要的现实意义。

深井超深井套管损坏机理与强度设计考虑因素

深井超深井开发过程中,套管损坏带来重大经济损失和安全隐患。分析了深井超深井套管损坏主要形式和损坏机理,主要包括轴向力引起的脱扣和失稳、非均布载荷产生挤毁破坏、剪切变形、螺纹密封失效、磨损、腐蚀等。认为对于深井超深井套管,尤其是气井必须引入强度设计、密封设计、防腐蚀设计,需要从外载的计算、强度模型的选择、塑性岩石蠕动引起的载荷、技术套管磨损、温度效应、螺纹的密封性以及套管本身强度的选择等方面进行研究。建议采用安全系数和失效概率相结合的套管柱强度评价方法,进一步完善套管设计规范与标准。

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。

下部钻柱与井壁接触对钻柱失效的影响

在石油钻井中,下部钻柱与井壁之间存在十分强烈的碰摩作用,影响下部钻柱的横向运动状态,还可能诱发或加剧下部钻柱失效。应用下部钻柱运动状态分析模型,模拟研究了下部钻柱与井壁接触对钻柱失效的影响机理及规律。研究表明,下部钻柱与井壁的碰摩作用使下部钻柱反向涡动,产生高频的交变弯曲应力,会加速下部钻柱疲劳破坏;下部钻柱与井壁接触点处存在较大的高频冲击力,并且接触区域靠近钻铤螺纹联结处,更容易诱发螺纹联结处失效,该研究成果可为预防钻柱失效提供理论依据。

钻柱的浮力分析及轴力计算

本文将钻柱真实轴力分解成两部分,一部分为压力,它与作用于钻柱截面同等深度的液柱压力相等;另一部分为有效轴力,它等于钻柱的有效弯曲轴力。求钻柱真实轴力时,可先求有效轴力,再换算成真实轴力。本文还用有效轴力和真实轴力分别定义了中性截面和中和点。

钻井岩心三个力学参数的测试

介绍了钻井岩心机械传性的测试方法──三轴应力试验。通过对两地区部分岩心的测试，得出了岩石泊松比、杨氏弹性模量和抗拉强度等岩石力学参数。数据分析表明，岩石油松比和杨氏弹性模量都随围压增加而增大，并给出了经验关系式。

随钻气侵检测仪在胜利油田的应用

简要介绍了随钻气侵检测仪的结构特点、工作原理、现场模拟试验及应用情况。中原油田全尺寸实验井和胜利油田６口井的现场试验及应用结果表明，该仪器能实现早期气侵检测，比常规方法检测到气侵的时间明显提前，对高压气井和复杂地层井控具有重要的现实意义。