四川盆地五峰组—龙马溪组深水陆棚相页岩生储机理探讨

针对上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组优质页岩生储机理不清的问题,以四川盆地五峰组—龙马溪组深水陆棚相优质页岩为研究对象,结合页岩气形成地质条件和实验分析模拟,从岩石学、矿物学、地球化学等多方面对页岩成烃、成储机制及内在耦合关系等进行分析。结果表明,四川盆地五峰组—龙马溪组优质页岩热演化程度高、生烃强度大、物质基础好,具有良好的顶底板条件;深水陆棚相优质页岩不仅具有高生物成因硅、高有机碳含量,而且具有相对高孔隙度耦合特征。研究认为:①四川盆地五峰组—龙马溪组高演化深水陆棚相优质页岩保存条件好,早期原油滞留效率高,其气源主要来自原油滞留裂解气。②深水陆棚相生物成因的硅质(蛋白石A),在埋藏成岩早期转化成高硬度晶态石英,伴生形成大量微米级粒间孔,而生物成因的硅质格架抗压性强,为优质页岩储集层早期原油充注及纳米级蜂窝状有机孔的发育和保持提供了空间和保护,是有机孔得以保存的关键因素。③五峰组—龙马溪组优质页岩脆性好,均质性强,微米级硅质粒间孔与纳米级有机孔共生,是压裂形成复杂缝网、硅质粒间纳米级有机孔实现高效连通的关键,有利于页岩气高产、稳产。

随钻井下动态参数测量系统

在勘探开发油气资源的工程中,经常需要近钻头处的各种工程参数,这些参数能够直观对的反应钻具在井下的实际情况,这些参数对于钻井作业工程中提高效率和优化工艺十分重要。因此设计了随钻井下动态参数测量系统,其能够通过各种传感器测量在井下钻井作业工程中的钻压、扭矩、环空水眼压力、温度和转速等重要的工程参数,并将其记录在井下存储器中。同时可以在需要的情况下从井下上传到地面平台,作为地面钻井作业操作人员钻井操作的依据,提高钻井作业的安全水平和效率。

基于邻井相对位置的井眼分离系数计算方法

针对现有井眼分离系数计算方法存在的不足,提出了基于邻井相对位置的井眼分离系数计算方法(简称相对位置法),并进行了算例分析。在轨迹误差椭球模型的基础上,考虑邻井轨迹误差的相关性,推导了邻井相对误差椭球的计算公式,提出了基于邻井相对位置的分离系数计算公式,并利用共轭梯度法进行求解。算例分析表明,与椭球缩放法和椭球间距法相比,相对位置法计算结果更加精确,适用性更强,能更合理地评价井眼交碰状态。采用提出的方法进行大批量计算,并结合相应的防碰技术规范要求,可以快速简便地寻找关键设计参数的许用范围,在丛式井和定向井设计中具有较好的应用价值。

随钻仪器井下降温系统阻热性能研究

现有井下仪器采用的阻热技术都没有对阻热性能进行可靠的分析和定量的评价。鉴于此,以随钻仪器井下降温系统中的阻热技术为研究内容,建立了相应的物理模型,设计了阻热方案,阐述了阻热机理。基于传热学理论,建立了一维数学模型和三维数值模型,并通过一组参数得到了不同阻热方案和不同求解方法下的传热量,从而定量评价了降温系统的阻热性能。研究结果表明:一维解析解和三维数值解给出的阻热性能趋势一致,即采用真空和绝热材料组合的阻热方案,电路系统获取的传热量最低,阻热性能最好;一维解析解和三维数值解得到的传热量为同一数量级,明确了高温环境传递给电路系统热量的大小;一维解析解均小于相同条件下三维数值解,表明三维数值模型能更精确地反应实际传热量,更适用于对阻热性能的研究。研究成果可为随钻仪器井下降温系统的设计提供理论依据。

A new calculation approach of wellbore separation factor based on the relative position of adjacent wells

As the current calculation methods for wellbore separation factor have some deficiencies, we propose and analyze a new calculation approach for wellbore separation factor based on the relative position of adjacent wellbores, named as relative position method for short. Based on the trajectory error ellipsoid model of single wellbore, the error ellipsoids model of adjacent wellbore was derived considering the correlation of trajectory errors between adjacent wells. Furthermore, the calculation formula of the separation factor based on relative position of adjacent wellbore was derived and solved with the conjugate gradient algorithm. Case study shows that the new approach is more precise and higher in applicability than the ellipsoid scaling method and the minimum distance method, it can evaluate the state of well collision more reasonably. By doing batch calculation with the new method and following the criterion of well collision avoidance, the permissible ranges of key parameters in the well design can be worked out quickly. This method has good application in the design of cluster wells and directional wells.

圆弧型井眼轨道设计模型的综合求解法

为让圆弧型井眼轨道设计模型的求解方法简洁、有效、快速且具有足够精度,提出了井眼轨道解析、扫描和迭代的综合求解法。讨论了三段制和五段制两种典型的圆弧型井眼轨道及其初值问题。对于三段制轨道,利用其几何性质直接给出解析计算公式;对于五段制轨道,分为约束目标井段的井斜角或方位角、约束中间稳斜段的井斜角或方位角两大类,并建立了简洁的参数约束方程,提出了先以图谱扫描初步求解、再以此为初值迭代求解的综合求解方法。研究结果表明,所提出的算法简单实用,易于编程实现,在三维定向井和水平井设计中具有应用价值。

七段制恒工具面角三维水平井轨道设计方法

为降低页岩油气田三维水平井的施工难度,提出了七段制恒工具面角轨道设计模型。根据工程设计需求,将设计参数归为3类18种求解组合。由于参数约束方程为多元非线性方程组,难以解析求解,为此探索了数值求解方法。首先求解对应的三维圆弧轨道模型,将其结果作为恒工具面角轨道模型的初值,进而采用拟牛顿法进行求解。基于三维圆弧轨道模型及其解析公式,设计了恒工具面角轨道模型常用求解组合算法流程,解决了三维恒工具面角设计模型求解难题。算例研究表明,模型求解方法简单、有效,计算精度高,易于编程实现,可以为三维水平井轨道设计以及页岩油气田三维丛式水平井优快钻井提供新选择以及相应的技术支持。