期刊,钻采工艺 2024年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

钻采工艺

主　　编：韩烈祥

出版周期：双月刊

国际刊号：1006-768X

电子邮箱：zcgy2288@sina.com

电　　话：0838-5152488

邮政编码：618300

地　　址：四川广汉中山大道南二段

钻采工艺/Journal Drilling & Production Technology北大核心

查看更多>>本刊是中国石油天然气集团公司四川石油管理局钻采工艺技术研究院和中国石油股份有限公司西南油气田分公司采气工程研究院联合主办的国内外公开发行的科技类期刊。从1978年创刊至今，总计出版了140期，与国内外的石油、地质、机械等英才们共同走过28年的辉煌历程，是报道国内外石油勘探、钻井、固井工艺技术、油气田开发、开采技术、钻井、开采机械设备和技术、油田化学工艺技术等领域最新科技成果、科技动态、科技交流信息的知名期刊。

正式出版

收录年代

海上CO2回注大位移井工程关键技术研究

张伟国高德利严德邓成辉...

1-6页

查看更多>>摘要：CO2回注实现碳捕获和储存是海上油气领域践行"双碳"目标的有效途径之一.针对我国海上CO2回注首口大位移井存在的埋藏浅导致承压能力低、井壁稳定性差、浅地层高造斜率所致的定向钻井轨迹控制难、高浓度高压力超临界CO2对井筒的完整性要求高等技术问题,基于南海东部前期大位移井设计和作业经验,通过理论分析、工程设计和技术攻关,形成了钻井液体系"复合固壁"、浅层大位移井ECD精控、浅地层高造斜率井段定向控制等技术,并构建了多套耐CO2腐蚀的固井水泥浆体系.技术研究成果成功应用于E-X井工程,该井完钻井深3 709 m、水平位移3 212.96 m、垂深894.31 m,井壁稳定性和井筒完整性良好,满足了 CO2回注相关技术要求.研究成果积累了海上CO2回注大位移井工程技术经验,填补了国内海上CCS技术及其应用的空白.

关键词：

大位移井海洋钻井CCS技术回注井井筒完整性

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万方数据

干热岩定向钻井关键技术研究与应用

李宽施山山张新刚王跃伟...

7-14页

查看更多>>摘要：为推动干热岩产业化步伐,中国地质调查局在青海共和盆地部署了我国首例干热岩试验性开发工程,采用一口直井注入和两口定向井采出的开发模式,文章就定向井钻井关键技术进行研究与应用.青海共和盆地干热岩主要为花岗岩,地层硬度大、研磨性强、温度高,加上大规模储存改造的影响,定向井钻井作业存在机械钻速低、碎岩工具寿命短、测量仪器耐温差、信号不稳定、井眼轨迹控制难度大等技术难题.为保证钻井作业顺利推进,从井眼轨迹控制、提高井下工具耐温耐磨能力、提高钻井液高温流变性能、钻井液主动降温等技术手段入手,创新研发了耐高温MWD、抗高温聚合物钻井液体系、螺旋板式钻井液冷却装置等关键技术与装备,优选了"牙轮钻头+单弯螺杆+MWD"钻具组合,安全高效地完成了双靶点定向井施工,AB靶心的中靶精度分别为4.85 m和8.97 m,钻井周期缩短20％以上,并取得了最高进尺175.00 m、最快机械钻速3.74 m/h的提速增效成果.

关键词：

干热岩定向钻井高温随钻测控聚合物钻井液钻井液冷却技术

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万方数据
维普

煤层气水平井钻柱摩阻计算与优化

苗强辛江王维林伟...

15-23页

查看更多>>摘要：煤层气的开发方式主要分为多分支水平井和从式水平井,由于两种生产方式均采用了水平井,因此钻柱在钻井过程中的摩阻和托压一直是业界关注的热点,但到目前为止,该问题仍未得到有效解决.为此,文章以大吉-吉县区块的深部煤层气水平井为例,通过对全井钻柱系统建立动力学模型和应用数值仿真方法进行水平井摩阻研究.研究结果表明:钻压对煤层气水平井造斜段的摩阻影响较大,其中小井斜造斜段的摩阻与钻压成反比,大井斜造斜段的摩阻与钻压成正比,稳斜井眼段的摩阻对钻压变化不敏感;受钻柱屈曲变形的影响,水平段钻柱摩阻上升10.2％.因水平井大井斜井眼段和水平段较长,因此煤层气水平井的总摩阻整体来讲与钻压成正比.文章通过建模和数值仿真方法,揭示了深部煤层气水平井各井段摩阻对钻压的敏感性,并可根据不同钻压条件下对井眼轨迹进行了优化,以此指导现场作业,降低井下摩阻,提高机械钻速.

关键词：

煤层气水平井摩阻计算钻柱动力学钻压井眼轨迹优化

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万方数据
维普

流固耦合下破碎性煤系地层坍塌规律研究

邢林庄周泽南刘可成尹泽斌...

24-32页

查看更多>>摘要：破碎性地层广泛存在裂隙结构,其井壁稳定分析一直是研究难点.文章基于流固耦合理论开展了破碎性煤系地层井壁稳定研究,推导了非稳定渗流模型,结合岩石力学实验确定渗流作用对煤岩力学参数的影响,建立了流固耦合下的坍塌压力计算模型,并结合实钻数据完成模型验证与分析.研究结果表明:渗流初期以非稳定渗流为主,当渗流时间超过6 min后,渗流量随渗流时间增加而线性增加,表明已从非稳定渗流转变为稳定渗流;渗流作用下,煤岩内摩擦角降幅较大,内聚力降幅相对较小;渗流作用对轴向应力影响较小,对径向和周向应力影响较大;考虑渗流作用后,坍塌压力当量密度上升了约0.3 g/cm3;对比分析X01井和X04井煤层段井壁稳定预测结果,文章基于流固耦合理论的井壁稳定预测模型能够准确预测煤系地层的坍塌压力.研究成果有助于保障破碎性地层井壁稳定,为合理确定钻井液密度提供理论依据.

关键词：

破碎性地层流固耦合坍塌压力非稳定渗流煤岩力学参数

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万方数据
维普

川南龙马溪组页岩地层井壁崩塌破坏机制研究

王帅谢勰刘厚彬陶思才...

33-40页

查看更多>>摘要：针对四川龙马溪组页岩井壁易坍塌问题,首先对龙马溪组地面露头开展了微细观组构分析和基础力学实验,明确了其矿物组成、裂缝分布及基础力学参数;其次利用真三轴实验设备开展了原地应力场与井筒力学环境下三轴力学加载与井壁崩塌破坏规律研究,通过改变层理缝倾角研究页岩井壁崩塌失稳方向与失稳类型,利用内窥镜记录岩石力学加载过程中裂隙动态轨迹变化,根据崩塌岩块形状研究井壁崩塌失稳类型;最后利用RFPA2D(真实破裂过程分析)软件验证了页岩井壁崩塌破坏规律.结果表明:龙马溪组页岩矿物组成以石英、伊利石及伊蒙混层为主,水化膨胀性能较弱,页岩岩体层理较为发育,是液相侵入岩石内部的主要渗流通道;当层理缝倾角为0°时,井壁破坏为劈裂和穿越层理缝剪切破坏;随着层理缝倾角的不断增大,井壁岩石倾向沿裂缝面剪切滑移破坏;当层理缝倾角为90°时,井壁岩石倾向沿层理缝劈裂张拉破坏.研究结果揭示了页岩井壁失稳机理与主要影响因素,可为后续井壁稳定性研究提供支撑.

关键词：

裂缝性地层井壁崩塌真三轴实验仿真模拟

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万方数据
维普

龙凤山气田易漏井不承压泡沫水泥浆固井技术

初永涛刘奎肖京男丁士东...

41-47页

查看更多>>摘要：中国石化龙凤山地区面临井温高、地层承压能力低、周期长、承压堵漏成本高等系列固井技术难题,导致固井周期长、费用高且固井质量无法保证等.为解决上述问题,在分析工区现有固井工艺的基础上,提出了不承压泡沫水泥浆固井设计思路,形成了龙凤山地区不承压泡沫水泥浆固井工艺,建立了泡沫水泥浆井内密度及恒密度注气固井计算方法与固井工艺;优选了发泡剂、降失水剂和早强剂等泡沫水泥浆关键外加剂,开发了新型低密度泡沫水泥浆体系,耐温性可达到120℃以上,泡沫半衰期大于420 s、水泥浆30 min失水32 mL、48 h强度13.3 MPa,各项性能均可满足中石化龙凤山气田高温、深井固井要求;形成了适合于龙凤山气田泡沫水泥浆固井技术.现场11 口井应用表明,该项技术能够有效提高固井质量,避免了固井前承压、分级或尾管固井作业,平均节约承压堵漏周期7 d以上,经济效益显著.龙凤山气田泡沫水泥浆固井技术对解决中国石化其他工区深井、高温井固井漏失、承压堵漏等难题具有重要借鉴意义和可持续性推广价值.

关键词：

龙凤山地区低承压地层漏失泡沫水泥浆高温

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万方数据
维普

库车山前巨厚砾石层震动控制方法的研究

李宁陈凯枫宋国志杨小龙...

48-54页

查看更多>>摘要：库车山前巨厚砾石层软硬交错,钻进过程中钻具震动强烈,"蹩跳钻"现象严重,对钻头、地面设备等损伤严重,制约了山前主力油气区块的提速提效.为有效降低井下震动,保护井下工具、提高钻头使用寿命,文章设计了一款具有较好抗冲击、抗涡动和稳定性的PDC钻头;针对正在使用的碟簧减震器、防粘滑工具等减震工具存在的不足,研制出了震动解耦工具DDS,结合工作经验,提出了带震动解耦工具DDS的钻具组合.现场试验表明,新配置的钻具组合在井下工作时钻头处测得的震动均值平均降幅达到30.2％,震动峰值平均降幅17.4％,新研制的钻头减小了对钻头和复合片的冲击,延长了钻头的使用寿命,满足了快速钻进需求,为国内砾石层钻进过程中的震动控制提供了重要参考.

关键词：

库车山前砾石层震动控制

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万方数据
维普

大位移井井筒岩屑运移状态研究现状与展望

郑金龙吴江王巍宋洵成...

55-66页

查看更多>>摘要：井眼清洁不充分是造成60％以上大位移井井下故障的主要原因.自上世纪70年代以来,学者们一直致力于大位移井井筒岩屑运移实验研究和岩屑运移理论研究,以期为准确预测和诊断大位移井全井井眼清洁状态提供可靠的实验数据和理论技术.文章全面回顾井深入分析了国内外岩屑运移实验,包括实验装置、目的、方法和基于实验数据获得的井眼清洁状态.其中,对岩屑运移的理论研究分统计回归模型、颗粒起动力学模型和分层模型等3种类别;认为筹建具备环空堆积岩屑质量准确测量和截面环空岩屑浓度可视化测量功能的Ø311 mm大尺寸岩屑运移实验环路是未来岩屑运移实验研究的重要发展方向;此外,挖掘海量实验数据,建立基于大数据的人工神经网络井眼清洁状态预测方法,可更准确地映射工程因素与井眼清洁状态间的复杂非线性关系,有望取得较传统理论模型更加准确可靠的预测结果.

关键词：

岩屑运移井眼清洁大位移井井筒实验理论模型

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万方数据
维普

水平井膨胀管井筒重构技术研究及现场试验

张利伟李杰于会永周毅...

67-73页

查看更多>>摘要：针对新疆玛湖强非均质致密砾岩油藏低产水平井精准重复压裂工艺不成熟的难题,开展了膨胀管井筒重构技术的研究及现场试验.通过膨胀管抗内压、环空密封等系列室内全尺寸物理模拟实验,验证了膨胀管各项指标均满足高压重复压裂工况的要求,同时验证了桥射作业的有效性;开展了膨胀管有限元数值仿真模拟,明确膨胀过程Mises应力、应变及接触应力的变化规律,膨胀管在膨胀锥作用力下发生径向塑性变形,膨胀压力稳定在40～42 MPa.通过水平井膨胀管井筒重构工艺设计,支撑了玛湖地区试验井完成现场试验,试验井原Ø127 mm套管经膨胀管井筒重构后内径达到85 mm,重构长度1 041 m,重复压裂施工最高承压83 MPa,压后测井显示膨胀管完整性良好.经过室内研究及现场试验,验证了水平井膨胀管井筒重构重复压裂技术的可行性,为非常规油气藏低产井提产提供了技术借鉴.

关键词：

致密砾岩油藏水平井膨胀管井筒重构井筒完整性

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万方数据
维普

深层页岩裂缝扩展与多期次压裂实验研究——以渝西龙马溪组为例

王荣刘伟朱炬辉张然...

74-80页

查看更多>>摘要：渝西深层页岩具有高闭合压力、高水平应力差的地质特征,导致页岩气开采过程中裂缝扩展难度大,裂缝扩展规律不清.本文以渝西深层页岩储层岩心力学参数、矿物质含量为基准,优选具有类似参数的川南龙马溪组页岩露头开展实验.通过模拟较高垂向应力和正断层应力状态,结合声发射监测数据与泵注压力数据,对不同天然裂缝发育条件下的岩页水力裂缝起裂和扩展规律进行研究分析.研究发现:正断层应力、天然裂缝不发育的条件下,压裂形成的裂缝形态单一;天然裂缝发育方位显著影响缝网形态,高角度天然裂缝引导人工裂缝转向,形成台阶状缝;水平天然裂缝引导人工裂缝水平扩展,形成"T"字或"工"字缝;声发射显示,在实验条件下水力裂缝破坏机理主要为拉张破坏,而水平天然裂缝破坏机理为剪切破坏;多期次压裂可有效改善缝间局部应力,进一步增加裂缝复杂程度;综上所述,天然裂缝是龙马溪深层页岩储层形成复杂缝网的基础条件.本文实验结果可为深层页岩气压裂中裂缝复杂度的提升措施提供实验规律认识和参考依据.

关键词：

水力压裂复杂缝网深层页岩天然层理缝声发射

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万方数据