国家自然科学基金(51174043)
- 作品数：5 被引量：76H指数：3
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- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 气体钻井钻头泥包风险预测及影响因素研究被引量：3
- 2016年
- 为深入研究气体钻井过程中地层出水后的岩屑运移情况、避免或减少钻头泥包风险、指导气体钻井的顺利实施,在分析出水量预测模型的基础上,引入工程岩土学中的稠度指标,将黏土的黏着界限作为泥包的临界条件,对地层出水后的泥包情况进行数学建模,利用编制的计算机程序对所建模型进行求解计算,并对计算结果进行分析,预测泥包风险;然后对影响钻头泥包的岩性、钻头表面性质及钻井参数等因素进行分析。结果表明:1所建模型能够预测地层出水后形成泥包的时间,并以泥包时间为指标对钻头泥包风险进行预测,进行风险评级;2岩性及钻头表面性质对钻头泥包影响很大;3钻头泥包风险随着机械钻速、井口回压、井深和井径扩大率等的增加而降低。结论认为:从钻遇水层到钻头形成泥包,时间非常短暂,基本在数十分钟之内就会发生井下事故。因此,现场操作过程中,一定要提前做好对出水层的预测和转换钻井方式的准备工作;发生水侵后也可根据数值模拟结果采取适当的措施延缓发生钻头泥包的时间。
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- 关键词：气体钻井水侵稠度钻头泥包数学模型
- 井眼清洁工具作用下岩屑颗粒运动规律研究被引量：21
- 2013年
- 在复杂结构井钻井过程中常有岩屑成床现象发生,容易造成一系列井下复杂问题,严重影响施工效率。目前一种螺旋式工具已被用于解决井眼清洁问题,应用效果较好。针对这种工具的基本结构,通过研究岩屑颗粒在螺旋式工具叶片上的运动,建立数学模型,得出这种工具螺旋角在不同井斜角条件下对岩屑颗粒通过该工具后的轴向、切向速度影响关系。研究结果表明:该螺旋式工具对岩屑颗粒运移有明显的加速作用,利于清除岩屑床;螺旋角作为清除岩屑床螺旋式工具的可控参数对工具性能产生重要影响;随着螺旋角增大,经过螺旋工具作用的岩屑颗粒切向速度逐渐增大,轴向速度逐渐减小,调整螺旋角可以使岩屑颗粒产生所需的速度以提高工具清屑效率。
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- 关键词：岩屑床复杂结构井螺旋角
- 复杂结构井井眼清洁技术研究进展被引量：52
- 2013年
- 复杂结构井在海洋油气田、老油田和低渗透油气田开发中应用广泛，但该井型的大斜度井段和水平井段易出现井眼清洁问题，造成卡钻等事故，从而影响机械钻速和井下安全，制约了复杂结构井技术的发展。文中分别从井眼清洁的主要影响因素、数学模型及岩屑床清洁工具等方面，对井眼清洁技术进行了系统综述。通过分析井眼清洁的主要影响因素，结果表明，井斜角在30～60°时岩屑床最难清除，增加环空流速、钻杆转速和调整钻井液性能，可在一定程度上提高井眼清洁效果。此外．分析了描述岩屑运移规律的经验模型、分层理论模型及岩屑床清除工具，并对未来井眼清洁数学模型和井眼清洁技术发展趋势进行展望，为今后深入研究井眼清洁问题提供了参考。
- 孙晓峰闫铁王克林焦建军张杨
- 关键词：复杂结构井井眼清洁数学模型
- 气体钻井地层出水量与钻具黏卡风险预测模型被引量：2
- 2015年
- 气体钻井过程中,地层出水将使环空岩屑状态发生改变,造成携岩困难、钻头泥包、堵塞井眼等严重的井下事故,因此必须弄清楚钻遇水层后,不同出水量情况下地层水和岩屑的相互作用情况及流型分布,有必要对不同时刻地层出水量进行预测。现阶段地层出水量的计算模型中普遍未给出井底流压计算公式,而井底流压又直接影响着地层出水量的大小,文中采用渗流力学中平面径向流模型,结合气体钻井井底压力公式建立了地层出水量预测模型,结果表明,计算出水量的井底流压就是水层顶界面的压力,给计算带来简便。以不同出水量情况下地层水与岩屑的相互作用情况及地层出水量预测模型为基础,引入工程岩土学中稠度的概念,将岩屑的黏着界限作为钻具黏卡的临界条件,建立了地层出水后钻具黏卡定量预测风险模型。据此计算井底泥包出现的时间,对现场气体钻井地层出水后的井底状况、钻具黏卡以及泥包出现的预测有一定的指导意义。
- 陈烨闫铁孙晓峰王克林张亚东
- 关键词：气体钻井地层出水
- 非直井气体钻井岩屑起动的临界流速被引量：4
- 2013年
- 注气量作为气体钻井的关键参数,直接关系到现场钻井的成败。目前用于气体钻井的注气量计算方法均是基于垂直井眼得到的,对于水平井、大斜度井的情况并不适用,从而给气体钻井在水平井、大斜度井的应用造成很大困难。在分析岩屑颗粒运动方式的基础上,假设岩屑颗粒沉积在下井壁,注入气体后对岩屑颗粒进行受力分析,得到不同井斜角情况下岩屑颗粒起动所需的临界流速模型。以此速度作为气体的最小流速,从而得到最小注气量。分析认为,在井斜角为60～70°的情况下,岩屑颗粒起动所需气体速度最大;大粒径岩屑对注气量要求很高,实际钻井过程中应采用适当方法减少大粒径岩屑的数量。
- 邵帅孟庆双孙晓峰王克林栾石柱
- 关键词：大斜度井气体钻井临界流速注气量
