JGZ97型万米超深井钻机死绳固定器研制与安全性研究

针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性能,三腹板绳轮的强度、安全裕度均满足钻井作业时的安全要求,确定采用三腹板绳轮。实物测试试验中,三腹板绳轮仿真结果与试验结果的最大相对误差为12.95%,综合分析仿真结果与实验结果基本吻合;线性屈曲分析表明,最大死绳拉力作用下的三腹板绳轮临界屈曲载荷为绳轮实际受载的48.8倍,满足结构稳定性要求。研究表明,三腹板绳轮可以解决死绳固定器绳轮存在的问题,可以为万米超深井钻机结构设计提供支持。

流动对比法在水平井生产测井解释中的研究和应用

由于水平井多相流体分布复杂、流动形态多变,导致生产测井数据难以处理出地层的产液剖面,尤其是脚跟回流和筛管完井管外流等复杂因素的影响。该文提出了水平井生产与相同井眼部位的流相和流速的对比,判断之间层的产出,称之为流动对比法。水平段高部位与高部位对比,低部位与低部位对比,上坡与上坡对比,下坡与下坡对比,脚跟的回流段则计算回流段上下部位流动剖面,对比判断此段是否有产出。经过多口井资料处理的结果表面,流动对比法消除了水平井高低部位、上坡、下坡、脚跟回流对测井曲线解释的影响,使水平井生产测井曲线可进行定性、定量解释。该方法分析出来的地层产液剖面,为后续的酸化、堵水提供了基础数据。给出了此方法需要的测前设计的关键点。讨论了流动对比法的优缺点和推广应用中注意的事项。

基于多参数敏感性分析的试井设计方法研究与应用

在压力恢复测试之前进行试井设计,可以有效指导测试方案,但设计参数选取不合理,特别是多个不确定性参数叠加影响时,可能会导致测试资料有效性和解释准确度差。从试井压力和压力导数设计出发,研究了多重不确定性设计参数的Sobol采样方法,建立了基于时间序列的全局敏感性分析总效应指数计算方法,并以“均质油藏+一条不渗透边界”为例介绍了其在试井设计中的应用过程。研究表明,在某个时间段当某参数的总效应指数占绝对优势时,说明压力导数的不确定性主要来自该参数,完成对应时间段测试即可实现参数解释;若某参数的总效应指数非常小,说明压力导数对其敏感性很低,可赋固定值进行降维处理;若各参数的总效应指数都没有绝对占优,则需利用其他时间段进行辅助判断。利用本方法对海上S气井进行了试井设计,得到基于测试时间的总效应指数,显示关井测试260 h可出现径向流的概率在90%以上,实际测试在230 h出现径向流特征,且曲线形态基本一致,验证了本方法的正确性和可靠性。

槽形轨井字形组合道岔的设计

应三亚市有轨电车线路所需研制了槽形轨井字形组合道岔。根据线路设置与行车条件,确定了槽形轨井字形组合道岔的平面布置形式。首先采用有限元方法对比73C1钢轨和105C1钢轨的受力和横向位移进行钢轨选型;然后将既有辙叉结构形式优化为钢轨焊接式辙叉;最后选取仿形断面钢轨,采用熔化极活性气体保护焊工艺焊接后进行了钢轨静弯强度试验。结果表明:无论是受力,还是横向位移,105C1钢轨均优于73C1钢轨,且105C1钢轨重心稳定,开槽位置较自由,焊接性能更好;与既有辙叉相比,采用钢轨焊接式辙叉,焊接接头数量减少1/2,降低了加工成本和开裂风险;采用熔化极活性气体保护焊工艺焊接后钢轨轨头和轨底的静弯强度满足规范要求,且焊接单个接头用时短。槽形轨井字形组合道岔已于2019年在三亚有轨电车示范线上应用,上道4年来线路运营状态良好。

试井设计风险评价

试井测试计划的安排往往带有一定的主观性和盲目性 ,设计目标可能与实施效果存在较大的差异 ,导致获取的测试资料可解释性差、结论不可靠。这一问题来源于两方面的困难 :一是难于准确估计油气井、流体和储层的特性参数 ,二是缺少系统化的测试设计评价方法。通过建立测试模拟器实现全过程模拟 ,针对某组确定的设计参数产生解释诊断曲线 ,能够对设计方案进行评价。试井设计过程本身所涉及参数不确定性问题 ,应用蒙特卡洛模拟方法评价试井设计风险 :不确定性参数随机抽样和测试模拟 ,以人工智能方法识别诊断曲线和评价测试合格率 ,确定出测试合格率的概率分布 ,从而指导优选设计方案 ,降低设计风险。

产能预测、试井设计参数优选方法

以科学编制试油地质设计、取全取准试油资料为目的,统计整理了1990年以来的探井资料600多层30余种数据,主要应用了大庆探区已有的岩心、井壁取心、钻井液、钻时、测井及试油等技术,根据以上各种技术所取得的参数及试井软件解释得到的地层参数之间的相关性,建立了产能预测、试井设计参数优选动态方法及图版,通过现场应用,取得了较好效果。

试井设计风险评价

由于对油气井和地层参数估计困难 ,设计目标与实施结果可能存在较大的差异 ,导致测试资料的可解释性差。笔者讨论油气井测试设计过程涉及的不确定性问题 ,采用蒙特卡洛模拟评价试井设计风险 ,通过测试模拟器对设计参数产生解释诊断曲线 ,以人工智能方法识别诊断曲线和评价测试合格率 ,确定出测试合格率的概率分布 ,从而指导优选设计方案。

特低渗透、超低渗透油藏试井设计可行性研究

针对特低渗透油藏试井测试中存在的合理测压时间问题,通过稳定试井设计计算,首先判断特低渗透油藏油井压裂裂缝的闭合情况,得到了确定压裂裂缝是否闭合的方法;其次通过产能指示曲线是否与压力轴相交,提出了确定特低渗透砂岩油藏启动压力梯度的一种方法;同时,通过对特低渗、超低渗透油藏在不同工作制度下的多井试井设计,详细论证了多井干扰及脉冲试井在特低渗透油藏中的可行性及合理的工作制度。研究表明,特低渗、超低渗透油藏成功实施稳定试井、脉冲试井,并通过这些试井进行压力梯度、井间连通性参数研究。

基于井筒与油藏耦合机制的水平井试井设计

通过试井设计确定合理的测试工作制度是保证测试成功、资料完整、解释可靠的关键。尽管业界一直广泛重视试井设计,但是目前的试井设计主要利用经验或近似关系作很初步的估计,缺少完整的手段综合考虑各种因素的影响。为此,提出基于井筒油藏耦合机制的水平井不稳态产能预测模型,应用该耦合模型进行气藏水平井的产能测试和压力恢复测试的全过程模拟,通过测试模拟全面分析各种因素对测试资料的影响,从而为试井设计方案的优选和风险评价提供先进的手段。

单井试井设计参数优选

分析试井设计前资料准备的重要性,综合考虑有效厚度、渗透率等参数以及非均质性对试井设计结果的影响,统计整理近年胜利油区测试解释资料。经统计回归分析,取得了测井渗透率与试井软件解释渗透率之间的相关性,得出单井试井设计参数选取的一般规律和综合考虑各种影响因素的方法。形成了简便易行的单井试井设计参数优选方法,通过实例应用,取得较好效果。

产能预测及试井设计参数优选方法

以科学编制试油地质设计、取全取准试油资料为目的,统计整理了1990年以来的探井资料600多层30余种数据。根据大庆探区已有的岩心及井壁取心、钻井液、钻时、测井、试油等技术所取得的参数及试井软件解释得到的地层参数之间的相关性,建立了产能预测、试井设计参数优选动态方法及图版,能够准确预测油气井产能、合理制定油气井工作制度。通过现场应用,取得较好效果。

大港滩海油藏试井设计优化与应用

由于滩海油藏不同于陆上油藏,如果仍然采用陆上试井的方法,可能需要测试的时间长,引起的费用较高。从如何优选试井方式、优化试井设计、充分利用这些宝贵的资料分析认识油藏入手,把试井的作用充分发挥,节约时间,节约费用,指导大港滩海地区的试井工作。

斜井试油管柱设计

针对试油管柱设计不好就可能导致管柱断裂的问题，对斜井试油管柱进行了受力分析，给出了轴向拉力、外挤压力和内压力计算公式与试油管柱设计方法。在轴向拉力计算中考虑了井眼弯曲所产生的附加拉力。提出在设计试油管柱时，下部管柱钢级和壁厚的初选可以用抗外挤和抗内压两种方案，然后从两套方案中选取高钢级方案；上部管柱钢级、壁厚和螺纹类型按抗拉强度确定，考虑到现场一趟试油管柱使用同一钢级和同一壁厚的习惯，若上部管柱钢级和壁厦高于下部管柱，采用抗拉强度确定的钢级和壁厚代替由抗外挤或抗内压选定的钢级和壁厚。

脉冲试井典型实例分析

脉冲试井是井组 (至少两口井 )间开展的一种试井技术 ,其测试的难度远高于常规、稳定或不稳定试井。进行脉冲试井必须对井组作详细论证 ,编写优质试井设计 ,合理高效的组织协调 ,配备高精度的资料录取系统 ,选择先进的资料处理方法及解释软件 ,充分结合油藏动态 ,获取正确的认识 ,为油田开发提供指导。陵 16 2 4井组脉冲试井的成功就是基于此而取得的。

水平井液体药高能气体压裂技术试验应用研究

液体药高能气体压裂技术在我国研究已有十多年的历史,近五年来才开始现场试验与应用,但在水平井上应用还是首次。针对水平井复杂的井身结构特点及地质特征,开展了水平井液体药高能气体压裂技术的研究,其目的是改善水平井储层渗透导流能力,提高油井产量。主要包括水平井液体药配方优化、隔离液设计研究、施工工艺设计研究、点火起爆工艺研究等。文中论述了液体药的作用机理及特点,水平井液体药设计方法、水平井液体药施工工艺设计、水平井液体药点火起爆工艺设计等,并在大庆油田CP-2井进行了现场试验应用,取得了较好的效果。该项技术的研究成果,为我国水平井的储层改造提供了一项新的技术,具有重要的研究价值和应用前景。

高温冻胶阀的研制与现场试验

南堡油田潜山裂缝性油气藏水平井目的层温度在150℃以上,钻井过程中存在漏喷同存等问题,完井作业难度大,为此,设计应用了二次交联高温冻胶阀。该冻胶阀设计采用二次成胶方式,第一次交联形成适当结构冻胶,满足泵注要求;第二次交联速度快成胶强度大,完成封隔井筒,保证冻胶阀上部井段顺利施工。RM2100高温高压冻胶检测仪在线检测结果表明,冻胶阀形成过程中冻胶黏度体系一直保持在1 000mPa·s以上,150min时二次成胶开始,最终黏度12 000mPa·s以上。室内模拟试验结果发现,该冻胶阀承压能力在2 MPa/100m以上,150℃高温下72h冻胶黏度基本稳定,可用钻头切割冲蚀方式完成破胶。在NP23-P2016井的试验表明,该冻胶阀成功封隔了井筒,减少了漏失,为回接尾管等完井作业提供了安全的井控环境。研究结果表明,高温冻胶阀技术可有效解决南堡油田潜山油气藏水平井完井作业井控难题。

单井评价及滚动开发技术

针对外围油藏的复杂性及时实现油藏评价对象的转变,以工业油流井单井综合评价为突破口,按照“单井评价、注重落实、探采并举、加快开发”的技术路线形成了以井-震相模式预测技术、探边测试和单井滚动开发设计为主的单井评价技术和“百井工程”开发模式。对进一步扩大目标探井勘探成果,加快储量动用步伐,实现勘探开发经济效益最大化具有重要意义。

修正等时试井的合理设计

修正等时试井作为适合低渗透气藏气井产能试井的方法 ,在国外气田得到广泛应用。本文在理论研究和长庆气田气井修正等时试井经验总结的基础上 ,对影响修正等时试井结果的等时间隔、产量序列和延续生产时间等环节进行了较系统的研究 ,进而提出修正等时试井的合理设计方法 ,即等时间隔生产时间应略大于井筒储集效应时间、产量序列必须采用递增的方式、延续生产时间必须持续到拟稳态开始时间等 ,从而使修正等时试井设计更科学 ,实施更有效 。

超深井压裂工艺技术研究

超深井压裂是一项在常规水力压裂基础上发展起来的新技术。结合塔里木东河油田注水井改造在趋深井压裂方面的研究和实践，介绍了国内超深井压裂现状及起深井压裂的特点；东河油田趋深井压裂工艺技术研究；东河超深井压裂现场实施及效果；超深井压裂工艺分析及评价。

干扰试井设计参数优选

干扰试井设计参数选择误差较大导致干扰时间估算不准确是干扰试井测试失败的主要原因。针对影响干扰试井设计的各影响因素,统计整理了近几年胜利油区干扰试井测试资料,分析了压力计分辨率、激动量、有效厚度、渗透率参数及非均质性对干扰试井设计结果的影响,经过统计回归分析,得到了测井渗透率与干扰试井解释井间渗透率之间的相关性,得出了干扰试井设计参数选取中的一般规律和综合考虑各种影响因素的方法,实例应用取得较好效果。