浅析云峰井变径前后气压效应与井径比的关系

本文通过改变云峰井孔径试验,探讨了提高地下水观测井映震能力的一种途径。

双向驱动井径测井仪推靠系统工作行为分析

针对单向驱动井径测井仪存在的启动响应慢、速度集中和初始运动冲击等问题,提出一种具有双向驱动特征的新型结构井径测井仪,并对其推靠系统(实现测量臂伸缩)双向驱动过程进行矢量化建模求解及工作行为分析(运动性能仿真、测量性能仿真)。首先进行双向驱动测井仪推靠系统物理建模和理论研究,以双驱动丝杠系统参数(速度、位移)为输入,采用复数矢量法对测井仪推靠系统运动性能参数(位移、速度、加速度)进行参数化表征;然后以实际双驱动推靠系统为对象进行实例分析,对其运动特性进行理论求解,得到推靠杆端口和推靠销钉的运动曲线,并对双驱动速度匹配特性进行研究;最后基于ADAMS进行测井仪工作行为分析,将仿真与理论结果进行对比,结果表明推靠系统仿真运动曲线与理论解析曲线具有较高的吻合度,证明了测井仪推靠系统矢量化建模求解的正确性。

井眼井径综合表征方法研究与应用

钻井过程中井眼井径信息能辅助识别井下岩屑床与掉块等异常状态,根据井眼形状可对井壁裂缝发育程度和方向以及固井质量、套损情况进行分析。但现阶段表征井径图形的形式单一,直观性较差,采用简单数学计算得到的平均井径变化率隐藏了严重扩径点、缩径点等带来的工程影响,尚未建立连续井段井径变化合格率量化方法。文章基于井径测井数据,采用数学表征、理论推导等综合方法,建立井径平面化图形表征方法,推导出等效周长平均井径变化率及连续井段井径合格率量化方法,精细刻画出连续井段井筒信息。以A油田为例,对其2020—2021年期间的74口已钻井井径进行综合表征,分析表明钻遇B地层易发生坍塌、掉块,已钻井中井径变化合格率多在90%以上,井眼井径综合表征方法能较好表征油田井径信息,井径平面化图形表征能深刻反映井径变化内在含义,等效周长平均井径变化率计算方法使平均井径变化率对异常值点更加敏感,工程安全性增加,井径合格率量化方法首次量化计算连续井段井径合格率,为钻井作业质量评估、井筒质量评价提供了理论依据。

延长气田钻井井径扩大率影响因素

在实际进行发展建设的过程中,延长气田为天然气的输送提供了强有力的支持,同时也为社会发展以及居民日常生活提供充足的天然气资源。在实际开展天然气钻井的过程中,存在一定的故障和问题,很容易出现安全事故,对整体钻井工作的开展造成严重的不良影响。延长气田所处位置相对来说较为复杂,因此,在进行钻井的过程中,井壁失稳对后续钻井工作的开展造成了严重的不良影响,可能导致出现坍塌等情况,为了降低井下复杂情况的影响,需要进行相应的计算,对钻井井径扩大率进行相应的计算,并明确其影响因素,进而降低出现安全事故的概率。

油田随钻超声井径测量系统设计与实现

随着石油工业的不断发展,油田勘探和开发技术也在不断进步。其中,随钻超声井径测量系统的应用对于提高钻井效率、降低成本以及保障安全具有重要意义。该系统通过实时监测井壁内径变化,能够及时发现并解决井眼偏斜、卡钻等问题,从而避免事故的发生。并且,随钻超声井径测量系统是一种利用超声波技术对井壁内径进行实时测量的设备。它可以通过安装在钻杆上的传感器采集井壁内的回波信号,并通过数据处理算法计算出井壁内径的变化情况。这种技术的应用可以有效地提高钻井过程的稳定性,减少井下故障的发生率并提高工作效率。本文将介绍油田随钻超声井径测量系统的设计与实现。

变井径环空分形表征及其对固井顶替效率的影响

为分析井径非线性变化对油气井注水泥顶替效率的影响,利用W-M分形函数、体积填充等理论,研究变井径环空几何形态表征及注水泥顶替效率计算,建立实测井径曲线的分形函数特征参数计算方法及变井径环空顶替流动分析模型,开展注水泥顶替流动数值模拟。结果表明:变井径环空的顶替效率低于均匀井径环空的顶替效率;标度参数、分形维数增大,井壁壁面凸起、凹陷高度增大,不规则程度增高,顶替效率降低;高标度参数、高分形维数范围内,顶替效率降低幅度高,顶替效率相对变化率大;顶替注入流速增大,顶替效率相对变化率减小;井斜角增大,顶替效率相对变化率增大;计算顶替效率时,当标度参数、分形维数低于阈值时,可将井眼环空近似考虑为均匀井径环空,而当标度参数、分形维数较高时,采用均匀井径环空简化处理会造成很大偏差;工程中,应注意处理计算模型选择及有效解决顶替效率问题。该结果为解决注水泥顶替效率计算的准确性、推进科学化固井设计与施工提供基础。

EILog井径测井仪偏心校正技术研究及应用

由于自身重量的影响,EILog井径测井仪在大斜度井、水平井中处于偏心状态,所测的井径曲线出现严重缩径现象,测量误差不满足要求。分析了误差超标的原因,采用“四点定圆”方法实现井径测井仪的偏心校正,并对测井仪的机械结构、采集电路、相关软件以及井径臂弹簧、电位器固定架和刻度器进行了改进。室内实验和现场测井结果表明,改进后的井径测井仪采集的井径值与钻头尺寸相比误差≤5%,误差达标,解决了大斜度井、水平井规则井眼测量缩径问题。

等井径膨胀套管系统研制与试验

为了解决深井超深井钻遇复杂地层时实现无内径损失的机械封堵难题,通过优选大膨胀率管材、设计大变形膨胀螺纹和变径膨胀工具,研制了ϕ219.1 mm等井径膨胀套管系统。通过室内试验,评价了ϕ219.1 mm等井径膨胀套管系统的机械性能、膨胀性能,试验结果显示:ϕ219.1 mm等井径膨胀套管系统膨胀后的抗外挤强度为15.1 MPa,抗内压强度为29.3 MPa,连接强度为1850 kN,满足等井径膨胀套管作为“应急套管”临时封堵的要求;膨胀压力18~20 MPa,膨胀过程顺利,膨胀后整个系统性能良好。在测试ϕ219.1 mm等井径膨胀套管系统井下功能性和裸眼下入性的基础上,进行了井下全过程试验,ϕ219.1 mm等井径膨胀套管系统膨胀顺利,膨胀后内径为245.0 mm,满足ϕ241.3 mm工具下入要求,达到了等径膨胀和无内径损失钻进的目的。研究和试验结果表明,ϕ219.1 mm等井径膨胀套管系统可实现等径膨胀,可满足等井径膨胀及封堵作业要求,为等井径膨胀套管系统现场应用奠定了基础。

φ241.3 mm井眼等井径膨胀管封堵技术研究与评价

等井径膨胀管可作为临时套管为深部复杂地层构建临时井壁,实现复杂地层无内径损失的机械封堵作业,封堵后仍保持原有井身结构,为深井安全穿越复杂地层提供一种新的技术方案。文章在介绍等井径膨胀管系统的结构设计和技术原理基础上,重点从膨胀管材优选及应力分析、膨胀螺纹结构设计和变径膨胀锥优化设计三方面对系统关键技术进行研究,通过室内性能评价和全过程井下试验,验证了系统的功能和工艺的可行性。现场应用时,井下电视影像显示:等径膨胀后管体及螺纹仍具有良好的完整性和密封性,内径达245 mm,作为临时技术套管封堵地层,满足φ241.3 mm钻头安全下入及钻井服役要求,为复杂地层等井径封堵应用奠定了基础。

随钻密度成像仪井径加权校正技术

在实钻测井中,复杂的作业环境(仪器旋转、井眼倾斜、井眼不规则等)导致钻井液间隙无规律变化,而随钻密度成像仪测量精度对钻井液间隙变化非常敏感,传统的补偿密度校正算法已经很难满足日益复杂的实钻环境。随着地层评价要求的不断提高,在前人提出的井径加权和采集时间加权技术基础上,基于仿真和仪器实验数据对传统补偿密度算法和井径加权算法的测量精度进行了验证性研究。结果表明,井径加权校正算法要优于补偿密度校正算法,模拟仿真的测量误差减少了约37.5%,刻度实验测量误差分布更为集中。现场试验表明,同时采用采集时间加权技术和井径加权技术,钻井液间隙为0~15 mm时的校正量为±0.01 g/cm^(3)、钻井液间隙为15~20 mm时的校正量为±0.02 g/cm^(3),可有效抵消无规律的井眼尺寸变化带来的测量误差。

四臂井径偏心时井眼尺寸如何计算

由于新到测井系列的四臂井径验收时平均井径值低于钻头尺寸,原因分析为仪器偏心严重。本文用解析几何法求解了四臂井径偏心时的平均井径计算公式。比较了现用四臂井径的测量结果。用MATLAB软件模拟仿真,对比两种仪器偏心时计算方法的差异。

多臂井径成像测井技术及在克拉玛依油田的应用

多臂井径成像测井技术是监测套管损坏的主要手段之一。介绍用多臂井径成像测井技术在克拉玛依油田进行生产井套损检测的应用情况,并根据实际需求,对特殊施工工艺效果进行了检测验证。通过对测井实例进行资料解释分析,认为总体应用效果良好,应用前景广阔。

多臂井径测井检测套损及其评价方法

套管损坏主要分为套管变形、破损和密封性破坏3类。多臂井径测井仪主要用于测量套管内径变化,提供套管变径、壁厚、套管外径变化、椭圆变形及等效破坏载荷等评价资料。根据多臂井径测井套损检测评价标准,已在WATCH平台开发出相对应的评价软件,可进行2～80臂井径测井套损检测评价,给出多种直观图,满足大多数生产井套管维修和工程地质应用的需要。

新型40臂井径仪测井资料处理方法研究

井径测井主要用于确定套管内径变化、射孔孔深及接箍深度等。新型的多臂井径仪除记录最小、最大井径外,还记录了多个方位方向上的套管内径值,因而可以更准确地获得套管形变、剩余壁厚、弯曲、断裂、腐蚀等信息。以新型40臂井径仪为例,提出了多臂井径测井资料的定性分析与直观图形处理方法。与常规的井径仪相比,新型的多臂井径仪测量得到的信息更全面,资料的成像处理效果更直观。

基于井径变化的声波测井时差校正

环境因素,特别是井径的无规则变化,严重影响声波测井资料的可靠性,给声波测井资料的应用带来偏差。已有的各种校正方法在实际应用中或多或少受到一些限制,不能很好地消除由井径扩径引起的声波时差异常。为此,首先从理论上分析了声波测井仪器经过井径扩径段时的时差异常,得出测量时差随发射声系在扩径井段的位移出现规律性异常的结论；然后对比了同一口井中油基泥浆和水基泥浆的声波测井数据,实际测量结果验证了理论分析结果；最后提出了基于井径变化的时差补偿校正方法。实际处理结果表明,该方法能有效地消除井径扩径引起的声波时差异常。

40独立臂井径成像测井仪在套损检查中的应用

对机械井径仪的技术特点和使用效果进行了分析和对比 ,指出了 40独立臂井径成像测井仪的技术优势和应用特点 ,主要是它能够较准确地判断套损的各种形态和程度 ,并且有更大的适用性 ,可较好地取代打铅模方法取得套管变形情况。进一步阐明了井径测井仪器的应用前景 ,并提出了一些技术性建议。

煤体结构组合与井径变化关系研究

煤层气井径扩大不仅影响固井质量,而且会严重影响排采.以煤体变形程度不一的焦作煤田恩村井田为例,根据煤岩典型测井响应曲线,以0.5m煤层厚度为间隔采集测井曲线值,结合钻井取芯,划分出I类、Ⅱ类煤和Ⅲ-Ⅳ类煤的厚度,进而划分出煤体结构组合,应用回归分析方法得出煤体结构组合与井径变化关系.结果表明:煤体结构以I类和Ⅱ类煤为主时,井径变化率较小,扩径较小;当4类煤体结构均含有,所占比例相当时,煤层稳定性较差,井径扩径较大,井径变化率较复杂;煤体结构以Ⅲ-Ⅳ类为主时,井径扩径严重,此类煤体结构组合对井身质量影响最大.

泸州地区深层页岩气水平井套变成因机理探讨

四川盆地南部泸州地区深层页岩气储量丰富,是继长宁、威远等中浅层页岩气之后重要的天然气资源接替领域。但在泸州地区深层页岩气开发过程中水平井套管变形(以下简称套变)频发,对水平井压裂施工产生明显影响,制约了该区深层页岩气的规模建产。业内普遍认为套管变形是地层中的断裂发生滑移并对水平井产生剪切和挤压作用引起的,但基于该理论的套变模型与诸多实测数据不相吻合。为了进一步明确套管变形机理,提高套变的防控效果,以泸203井区18口套管变形水平井为对象,基于多臂井径成像测井,逐个对比套变形态、套变层位以及平面断裂发育情况,建立了断裂滑移和层理面滑移2种地质模型,并分析了2种地质模型下的不同套管变形特征。研究结果表明:(1)断裂滑移诱发的套变具有以下规律,即平面上套变仅出现在水平井与断裂带的交会处;套管的变形长度理论上应在10 m以内;套管的变形程度应呈近似对称关系,中部变形强,向两侧逐渐减弱。(2)该区多数套变不在预测的断裂带内,且部分套变段变形长度与形态不符合断裂滑移的特征。(3)层理面滑移可诱发多个相似的套变,在该机制下套管变形长度等于井筒与滑移面相交的距离,且层理面滑移的垂向分布与地层的页理发育程度一致。(4)层理面滑移与断裂滑移具有相似的力学机理,通过三维莫尔圆可以分析钻井和压裂过程中诱发断裂/层理面滑移的关键参数变化。结论认为,除断裂滑移外,层理面滑移是诱发页岩气水平井套管变形的另一重要机理,该研究成果可为深层页岩气规模效益开发的套变防控提供理论指导。

多臂井径成像测井解释方法

为了深入研究套损机理,减少油水井套管的损坏,提出了新的多臂井径测井解释方法.利用该方法和多臂井径测井数据可得到变形截面上近似偏心圆的圆心、最大通径和有效通经.实际应用结果验证了该方法的正确性和有效性,可为进一步解释套管变形奠定基础.

多臂井径技术评价与应用

介绍井径测井仪的工作原理、信号处理和数据传输方法 ;传感器、陀螺仪的工作原理 ;成像技术的应用 ;井径曲线的对比。通过对井径测井技术的分析 ,整理出了由于电子技术和计算机技术的发展所呈现出的井径测井技术井径臂数量不断增加、电子集成化不断提高、传感器使用精度的不断进步、获取所需数据的不断完善和精确等历史发展过程 ,肯定了多臂井径测井技术的应用前景。