扭力冲击器在新疆地区的应用研究

新疆某井A位于克拉玛依东约35km,区域位于准葛尔盆地,地质条件复杂。在地层深度2500~3300m的井段,PDC钻头钻进困难,钻速缓慢,于是使用了扭力冲击器提速。分析了扭力冲击器在A井的适用性,与邻井相比,钻速可提高138%;与上下邻井段相比,可使钻速提高286%,并且有效减少了钻头黏滑现象,延长了钻头使用寿命,这为该区块的钻井提速提供了新途径。

页岩气开发水力压裂技术进展

为实现页岩气资源的高效开发,本文调研了大量学者对于页岩气水力压裂技术的研究成果,全面总结了该项技术的发展历程。同时对压裂液技术发展历程及现状、裂缝扩展技术研究等做出了详细的介绍。在此基础上提出了少水无水压裂技术,智能化、可溶解压裂工具技术以及复杂裂缝扩展技术三项未来发展方向。

填充介质对非均匀应力下双层套管所受应力的影响

采用双层套管是防止盐膏层套管变形和损坏的有效手段,而填充介质是影响双层套管整体力学性能的重要因素。以荆丘地区J45断块沙一段盐膏岩层段套管为研究对象,在确定盐膏岩蠕变本构方程的基础上,应用有限元方法建立了地层-水泥环-外层套管-填充介质-内层套管在非均匀地应力条件下的受载模型,得到内外层套管在不同填充介质厚度、不同填充介质类型条件下的等效应力分布,并进行比较分析。结果表明:增加介质厚度能减弱应力传递效果,但对双层套管整体所受等效应力影响较小;介质类型对套管所受等效应力影响较大,采用机油和天然橡胶介质时内层套管等效应力为使用水泥介质的33.55%和5.87%。基于以上规律,推荐采用正常钢级外层套管+液体介质+低钢级内层套管的双层套管,可以有效降低成本和保障油气生产安全。

瞬态通用固液两相流模型及其在动态井眼清洁模拟中的应用

为准确了解岩屑在井眼中的实时运移、积累过程及其变化规律,基于质量守恒和动量守恒方程,考虑岩屑运移流型和流型转换条件,建立了适应流型变化的瞬态通用固液两相流模型;并将其应用于一口窄密度窗口井的动态井眼清洁模拟过程中,实时模拟整个钻井过程中岩屑沿井筒分布情况。研究结果表明:岩屑对环空压力分布有重要影响;成功钻穿窄安全密度窗口井的关键是实时监测岩屑对井筒压力剖面的影响,通过洗井作业清理岩屑,将井底压力控制在安全密度窗口之内。本文结果能够为洗井间隔设计提供理论依据。

岩石抗钻能力界定新方法——五参数法

准确评价地层岩石力学特征参数是钻头优选的基础。对现场岩心进行室内实验,利用回归分析法建立岩石抗钻特性参数计算模型,考虑岩石物理性质、力学性质及孔隙特征对岩石抗钻特性参数的影响,兼顾钻头攻击性和耐磨性,根据不同声波时差与地层岩石硬度、内摩擦角、单轴抗压强度、研磨性级值及岩石可钻性级值之间的关系,应用归一化处理方法,建立了地层抗钻特性五参数雷达图,绘制并应用雷达图对X油田渔洋组层段进行了钻头选型。结果表明:应用雷达图选出的钻头,平均进尺提高188%,平均机械钻速提高7%,平均纯钻时间提高160%,应用该方法进行钻头优选能够指导现场施工。