柔性分支管增产工具关键技术研究

柔性分支管增产技术是一种新型裸眼完井增产技术,适用于碳酸盐岩缝洞型储层增产,现亟需开发柔性分支管增产工具。为此,通过分析柔性分支管增产技术原理,提出了柔性分支管增产工具设计的关键力学问题。基于有限元方法,研究了柔性分支管的局部屈曲问题,得出分支管直径的设计依据。基于钻柱整体屈曲计算方法,结合柔性分支管的受力特点研究了其整体屈曲问题,得出分支管壁厚的设计依据,优选了柔性分支管的尺寸参数和材质。通过原理样机的试验研究,验证了柔性分支管增产工具设计的可行性。研究成果对柔性分支增产工具的国产化和技术推广有很好的借鉴意义。

清洁聚合物压裂液研究与现场应用

清洁聚合物压裂液是目前国内外压裂液研究领域的热点之一。以增稠剂（SRFP-1）、交联剂（SRFC-1）、黏土稳定剂（SRCS-1）和助排剂（SRCU-1）工业品作为研究对象,以现场配液用水配制清洁聚合物（SRFP）压裂液,评价了SRFP清洁聚合物压裂液的变剪切性能、破胶性能及压裂液滤液对岩心的伤害性能;测定了破胶液的表面张力。结果表明：该压裂液在90℃条件下具有良好的耐剪切性能;在60～80℃,破胶剂加入量为0.005%～0.04%条件下,2h即可破胶,破胶液黏度小于5mPa·s,破胶液表面张力小于28mN/m;压裂液滤液对岩心基质伤害率为18.7%;最后将该压裂液成功应用于鄂尔多斯盆地某重点水平井的压裂作业。

裂缝性地层防漏堵漏力学机制研究

井漏是制约安全、快速、高效钻井的技术瓶颈。为了提高防漏堵漏效率,基于断裂力学理论,采用理论分析和数值模拟方法,研究堵漏材料在裂缝内不同位置架桥及考虑不同封堵效率的裂缝尖端应力强度因子、井周有效切向应力及裂缝宽度大小。研究表明,井筒压力一定时,裂缝越长,裂缝宽度和裂缝尖端应力强度因子越大;堵漏材料在裂缝开口处架桥时,井周有效切向应力提高最多,裂缝尖端应力强度因子最小,承压堵漏效果越好;缝内压力越低,井周有效切向应力提高越多,裂缝尖端应力强度因子越小。钻井中应根据裂缝宽度变化范围,选择合理的颗粒尺寸,使架桥位置靠近井筒,并随钻加入防漏堵漏材料,及时封堵微裂缝,防止裂缝持续扩展;同时使用优化的粒度分布及高性能的堵漏材料,形成致密封堵层,可以提高地层承压能力,有效预防井漏。通过现场试验验证,研究结果对现场防漏堵漏工作具有很好的指导意义。