石油钻探技术

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曾义金

2015, 43(2): 1-7. doi: 10.11911/syztjs.201502001

摘要(3631) 全文 (65) [PDF 1921KB](5081)

摘要:
干热岩地热资源是最具应用价值和利用潜力的清洁能源.我国干热岩资源量巨大,其高效开发对于加快我国能源结构调整、保证能源安全具有重大战略意义.在介绍干热岩地热资源分布、开发利用现状、工程技术进展的基础上,指出基础科学研究、钻井完井技术、大型压裂技术、热能提取技术等是干热岩地热高效开发的重点攻关方向.围绕干热岩地热开发利用存在的硬地层破岩、钻井围岩稳定、缝网压裂、热量交换等技术难题,开展技术攻关,通过示范工程,形成我国干热岩地热开发自主化技术体系,从而加快我国干热岩地热资源的高效开发利用,实现能源结构优化,防治大气污染,改善人民生活,促进经济社会生态环境科学、协调发展.

法面扫描井间距离的解析算法

刘修善, 祁尚义, 刘子恒

2015, 43(2): 8-13. doi: 10.11911/syztjs.201502002

摘要(3449) 全文 (73) [PDF 957KB](4532)

摘要:
法面扫描是分析实钻轨迹偏离程度、邻井防碰、定向井中靶等井间关系的重要方法.然而,传统方法存在2个主要缺陷:一是采用比较井段两端点是否位于法面异侧来判别法面与比较井是否存在交点的方法不具有普遍适用性,可能会遗漏掉邻井防碰的危险点;二是用迭代法来求解法面与比较井的交点,需要进行大量的轨迹插值与比较等方面的计算,计算量大、收敛性差.为此,基于井眼轨迹的空间圆弧模型,发展完善了法面与比较井是否相交的判别方法,并研究提出了求解其交点的解析法.这些方法不需要对比较井进行插值计算,仅需要比较井的设计轨道节点或实钻轨迹测点数据就能得到准确的计算结果,大大减小了计算量.应用实例验证了研究结果的科学性和适用性.

新疆油田中拐凸起探井钻井提速增效技术

刘志良, 支东明, 黄鸿, 南鑫

2015, 43(2): 14-18. doi: 10.11911/syztjs.201502003

摘要(3431) 全文 (62) [PDF 1109KB](4560)

摘要:
为解决新疆油田中拐凸起探井机械钻速慢、钻井周期长等问题,对完钻井的钻井、录井、测井和试油等资料进行分析,提出了探井钻井提速增效技术.应用完钻井的测井资料,开展了岩石力学特性研究并优选钻头;提高了钻井液中抑制剂、包被剂和沥青质材料的含量,并添加了随钻堵漏剂和胶凝剂,提高了钻井液的抑制性、封堵防塌性和防漏能力;根据地层承压能力和井壁稳定情况,确定了完井开次.中拐凸起7口探井由三开井身结构优化为二开井身结构,平均机械钻速提高了48.07%,月平均进尺提高了40.69%,累计降低钻井成本1 956万元.探井钻井提速增效技术为新疆油田中拐凸起高效勘探开发奠定了基础,也为类似区块的钻井施工提供了技术参考.

深水钻井喷射下导管水力参数优化设计方法

王磊, 张辉, 周宇阳, 柯珂, 张进双, 彭兴

2015, 43(2): 19-24. doi: 10.11911/syztjs.201502004

摘要(3178) 全文 (51) [PDF 1036KB](4519)

摘要:
针对目前现有深水钻井喷射下导管水力参数设计方法没有较强理论支撑的问题,以射流和岩土力学理论为基础,推导出了导管喷射下入临界出口速度及临界排量的计算公式,并据此提出了深水钻井喷射下导管水力参数的优化设计方法,给出了设计原则和设计步骤.分析了深水钻井喷射下导管常用钻头与导管组合采用不同直径喷嘴时的临界排量,对于φ660.4 mm钻头和φ762.0 mm导管的组合,喷嘴当量直径为24.0 mm时,临界排量为69.5 L/s;喷嘴当量直径为26.0~30.0 mm时,破土直径最大为762.0 mm.在排量一定的情况下,喷嘴当量直径越小,能够破碎地层的强度也越高.对西非深水JDZ区块深水钻井喷射下导管的水力参数进行设计,选用φ14.3 mm喷嘴时,设计排量与实钻排量对比,误差不超过10%,证明该优化设计方法的设计结果合理,可用于深水钻井喷射下导管水力参数设计,指导现场施工.

多相流全瞬态温度压力场耦合模型求解及分析

何淼, 柳贡慧, 李军, 李梦博, 查春青, 李根

2015, 43(2): 25-32. doi: 10.11911/syztjs.201502005

摘要(3639) 全文 (41) [PDF 2316KB](4294)

摘要:
为准确掌握高温高压条件下环空多相流的流动特性,基于井筒多相流、传热学理论,充分考虑循环流体物性参数随温度压力的变化,建立了适用于深井、超深井的井筒多相流全瞬态温度压力场耦合模型,并提出了迭代求解算法,以塔里木油田某深井为例分析了井筒瞬态温度、压力耦合变化规律.结果表明:循环8 h后井底钻井液的密度由1 360 kg/m3升至1 460 kg/m3,塑性黏度由8.6 mPa·s升至13.8 mPa·s;开始循环时井底压力迅速降低,循环0.2 h时降至最低,然后逐渐升高,最后趋于稳定;井底钻井液的密度和塑性黏度随循环时间增长而增大;气侵量对井底压力的影响最大,钻井液地面密度、排量、井口回压次之,钻井液地面塑性黏度的影响最小.分析结果可为深井、超深井水力参数设计提供理论指导.

深水钻井喷射下导管模拟试验装置的研制

柯珂, 张辉, 周宇阳, 王磊, 冯士伦

2015, 43(2): 33-37. doi: 10.11911/syztjs.201502006

摘要(3692) 全文 (31) [PDF 877KB](4430)

摘要:
深水钻井下喷射导管的钻井参数与陆地及浅水钻井存在较大不同.为了模拟喷射下导管过程,为深水钻井喷射下导管作业参数计算提供试验数据,根据深水喷射下导管的特点,以其工具及组合形式为基础,结合土力学基础理论,研制了深水钻井喷射下导管模拟试验装置.该装置主要由土箱、管柱系统、起吊系统、循环系统、加载系统和测量系统组成,可以模拟喷射下导管全过程,通过改变模拟试验中的喷射参数和岩土性质,并对导管的下入速率、承载能力(横向应变、竖向应变及承载能力)进行测量,进而可以研究深水钻井导管喷射作业过程当中,不同岩土性质条件下的喷射参数与导管下入速度和承载能力之间的相互关系和影响规律,建立导管作业参数优化设计方法,为深水油气钻探中导管喷射下入的优化设计提供参考.

钻井工程决策支持系统关键技术

肖莉, 杨传书, 赵金海, 李昌盛, 徐术国, 赵勇

2015, 43(2): 38-43. doi: 10.11911/syztjs.201502007

摘要(2878) 全文 (67) [PDF 3532KB](4198)

摘要:
国内自主研发的钻井软件有的仅能进行辅助设计,不足以支撑专家团队的讨论决策;有的只专注于数据传输或部分风险的预警,功能覆盖面窄,没有形成全面的决策信息支持体系.针对钻井设计论证和钻井施工两个阶段的专家决策需求,开展了系统功能设计及关键技术研究,基于SOA软件架构和插件式开发方法,研制开发了易于扩展的钻井工程全过程决策支持系统DrillAdviser,实现了工程地质信息与钻井工程信息的深度融合,功能覆盖了钻井工程设计论证、施工过程优化、钻后分析等关键技术环节,可为专家决策提供多源异构信息实时融合、二维及三维图形显示、计算模拟、协同讨论等决策支持手段,初步解决了钻井决策支持软件功能单一、多领域信息融合不足等问题.在国内外多个区块的实际应用表明,DrillAdviser设计合理,能解决实际问题,且效果良好.

元坝气田超深水平井防漏型乳化酸解卡技术

李霜, 董波, 孔方清, 谢永斌

2015, 43(2): 44-49. doi: 10.11911/syztjs.201502008

摘要(2915) 全文 (37) [PDF 867KB](4444)

摘要:
元坝气田水平井在钻进长兴组地层时常发生卡钻事故,采用常规泡酸易井漏且无法解卡.为解决该问题,在深入分析卡钻原因的基础上,研究了超深水平井防漏型乳化酸解卡技术.其基本思路是:利用乳化酸的缓速原理使酸液返至卡点位置,配合使用惰性堵漏材料来减缓形成漏失通道后的漏失速度,增长酸液与基岩的反应时间从而达到解卡的目的.通过室内试验形成了一套防漏型乳化酸配方,试验表明,该乳化酸与长兴组岩屑以及滤饼的酸溶率能分别达到50%和40%;酸液中的堵漏材料能有效提高封堵效果,封堵率达到99%;同时,乳化酸具有较好的缓速酸性能,破乳温度可达到140 ℃.该乳化酸在YB205-1井长兴组地层压差卡钻中进行了试用,成功解决了卡钻问题.研究表明,防漏型乳化酸能解决高渗碳酸盐岩超深水平井中的压差卡钻问题.

连续管钻定向井工具面角调整方法研究

胡亮, 高德利

2015, 43(2): 50-53. doi: 10.11911/syztjs.201502009

摘要(3127) 全文 (36) [PDF 557KB](4325)

摘要:
为了解决连续管钻井定向过程中存在的工具面角调整偏差问题,提出了两段式定向施工设计方法.以斜面扭方位计算模式为理论基础,根据工具面角的调整特点,建立了双圆弧定向轨道设计模型,利用数值迭代法对其轨道约束方程组进行求解,从而得到符合定向设计要求的井眼轨道方案.实例计算结果表明,工具面角调整符合定向调整特点,设计的井眼轨道光滑,满足各项井眼约束条件.研究结果表明,两段式定向施工方法理论设计切实可行,符合定向要求,解决了连续管定向偏差问题,具有现场实际应用价值.

固井滑套端口参数对压裂影响的试验研究及模拟分析

杨焕强, 王瑞和, 周卫东, 李罗鹏, 桂捷

2015, 43(2): 54-58. doi: 10.11911/syztjs.201502010

摘要(3059) 全文 (46) [PDF 3080KB](4042)

摘要:
为了解固井滑套端口参数对裂缝起裂压力和裂缝形态的影响,利用全尺寸水力压裂模拟试验系统,进行了φ168.3 mm固井滑套不同类型端口下的滑套固井地面压裂试验,采用有限元数值模拟方法对试验结果进行了分析.结果表明:在端口面积相同的条件下,槽型端口与翼型端口的起裂压力相差较小;随着端口角度的增大,起裂压力呈升高的趋势;端口长度与端口数量对起裂压力的影响较大,随端口长度的增大及端口数量的增多,起裂压力降低;翼型端口及角度为0°槽型端口的试验样本,压裂后形成了较宽的单一对称裂缝,带角度端口的试验样本破裂后形成的裂缝较为复杂.研究表明,端口角度及端口长度与起裂压力分别满足二次函数关系;端口数量与起裂压力呈线性关系.研究结果可为固井滑套端口参数的优选提供理论依据及参考.

基于双“泥质指示因子”的砂泥岩薄互层饱和度模型

张晋言, 刘海河, 刘伟, 孙建孟, 赵建鹏

2015, 43(2): 59-62. doi: 10.11911/syztjs.201502011

摘要(3115) 全文 (32) [PDF 1636KB](4189)

摘要:
砂泥岩薄互层的电阻率受泥岩影响,导致直接应用阿尔奇公式计算的含油饱和度偏低.针对砂泥岩薄互层内部沉积结构特征,将储层看作多个不同岩性薄层交互分布的层状介质,考虑层间耦合与层内泥质的共同导电效应,提出了一种横向、纵向双"泥质指示因子"导电等效模型,由此建立了砂泥岩薄互层饱和度计算模型.通过处理分析实际测井资料可知,利用该模型计算的含水饱和度比阿尔奇公式计算结果低10%~20%,更接近于岩心试验分析结果.研究表明,新建立的饱和度模型可降低薄互层层内及层间泥质对含水饱和度计算的影响,适用于砂泥岩薄互层测井资料的处理解释,对于厚砂岩层同样适用.

基于hp-FEM的随钻电磁波测井仪器响应正演分析

朱庚雪, 刘得军, 张颖颖, 王政, 赖天祥

2015, 43(2): 63-70. doi: 10.11911/syztjs.201502012

摘要(3117) 全文 (70) [PDF 1848KB](4402)

摘要:
为研究复杂井周条件下随钻电磁波测井的响应规律,优化仪器参数,开展了基于hp-FEM算法的随钻电磁波测井仪器响应正演研究.根据时谐电磁场理论建立数学模型,考虑边界条件建立了变分方程,采用hp-FEM算法对仪器在二维旋转对称性地层模型中的响应进行模拟.数值模拟结果表明,均匀地层hp-FEM数值解与解析解相对误差仅0.046 3%,验证了正演程序的精确性.在其他参数不变的条件下,发射线圈频率越大,相位差曲线变化幅度越大,且极化角所处位置越靠近真实模型的分界面;仪器的源距越小,极化角越明显,纵向分辨能力越强.相对于低阻层,仪器进入高阻层时,相位差曲线上出现的极化角较大.研究结果表明,提高频率和缩短源距可以更加精确地反映地层界面位置,为地质导向决策提供测井资料支持.

碳酸盐岩油藏缝洞单元离散数值模拟方法研究

张宏方

2015, 43(2): 71-77. doi: 10.11911/syztjs.201502013

摘要(2970) 全文 (24) [PDF 2617KB](4131)

摘要:
由于碳酸盐岩油藏中的缝洞储集体分布具有极强的离散性和随机性,现有油藏数值模型不是十分适用.因此,首先以碳酸盐岩油藏溶洞和裂缝的地球物理识别预测结果和物性参数统计特征为主要依据,建立了规整化的离散缝洞分布模式;然后,通过引入裂缝连通流动系数、溶洞弹性储集系数建立了缝洞单元离散数值模拟方法;该模拟方法考虑了裂缝的各向异性和其中流体流动的非达西效应,以及溶洞中油水的重力分异效应,并利用TK472C单井缝洞单元和TK630多井缝洞单元生产历史数据对该模拟方法的可行性和可靠性进行了验证,结果表明,建立的缝洞型油藏离散数值模拟方法是可行和可靠的,可以用于碳酸盐岩油藏数值模拟;最后,基于历史拟合的TK472C单井缝洞单元和TK630多井缝洞单元地质模型,分析了注采参数对注水开发效果的影响.研究结果表明:强底水缝洞单元应依靠底水驱动方式进行开采,弱底水缝洞单元可以通过注入一定量的水来增加地层能量,在一定程度上抑制底水锥进;对于TK630多井缝洞单元,采出程度达到8%~10%时转注水和以3%的采液速度生产,注水开发效果较好.

超高分子缔合聚合物溶液特性及驱油效果研究

徐辉

2015, 43(2): 78-83. doi: 10.11911/syztjs.201502014

摘要(2699) 全文 (28) [PDF 1178KB](4155)

摘要:
为了提高胜利油田高温高含盐Ⅲ类油藏的聚合物驱效果,开展了耐温抗盐超高分子缔合聚合物AP-P5溶液的特性及驱油效果研究.在温度为85 ℃、地层水矿化度为32 868 mg/L的Ⅲ类油藏条件下,对AP-P5的基本物化性能进行了评价,测试了AP-P5溶液的黏度-浓度曲线,用光散射仪测定了AP-P5溶液的流体力学半径分布,并通过混合聚合物和石英砂,研究了溶液的吸附性,最后利用岩心物理模拟试验研究了AP-P5的注入渗流特性和驱油效果;在胜利油田坨28区块进行了现场试验,分析了AP-P5溶液的注入曲线和注入后该区块的生产曲线.试验发现,AP-P5与普通缔合聚合物DH3相比,相对分子质量高一倍,缔合单体含量低58%,无明显的临界缔合浓度,流体力学半径更小,吸附量小30%,注入压力低50%,采收率提高率高3.9百分点;不过,现场试验还在继续,目前尚无明显的降水增油效果.研究表明,AP-P5溶液特性优良,在地层中比普通缔合聚合物更容易形成活塞式推进,驱油效果更好.

基于支持向量机的二氧化碳非混相驱效果预测

王杰祥, 陈征, 靖伟, 陆国琛, 牛志伟

2015, 43(2): 84-89. doi: 10.11911/syztjs.201502015

摘要(3203) 全文 (36) [PDF 873KB](4359)

摘要:
目前国内缺乏一种快速、准确预测CO2非混相驱油效果的方法,为了解决这一问题,选取剩余地层压力与混相压力之比、孔隙度、渗透率、油藏中深、地层平均有效厚度、地层温度、原油相对密度、含油饱和度、原油黏度、渗透率变异系数、注采比、注入速度和水气交替注入比等13个地质及工程参数作为输入参数,平均单井日增油量作为输出参数构建了预测CO2非混相驱效果的支持向量机预测模型.以国内6个CO2非混相驱项目和1个CO2混相驱项目为学习样本,2个CO2非混相驱项目和1个CO2混相驱项目为检测样本检测了支持向量机预测模型的准确度,结果表明,3个检测样本的预测值与实际值的平均相对误差为5.57%,满足工程要求.利用该模型预测了腰英台油田CO2非混相驱井组的增产效果,与实际增产效果相比,相对误差仅为1.30%.这表明,采用支持向量机方法对CO2非混相驱油效果进行预测可行且有效.

改变微观水驱液流方向提高剩余油采收率试验研究

刘志宏, 鞠斌山, 黄迎松, 吴聃, 贾俊山, 刘海成

2015, 43(2): 90-96. doi: 10.11911/syztjs.201202016

摘要(4391) 全文 (45) [PDF 16397KB](9570)

摘要:
为了弄清特高含水油藏微观剩余油类型及提高剩余油的动用效果,进行了微观水驱油特征试验研究.在分析剩余油的几何特征和建立孔喉特征分析方法的基础上,进行了剩余油分类.采用微观可视化驱替试验、图像识别与统计等方法,定量分析了改变液流方向对微观剩余油的影响.试验结果分析表明:不改变液流方向的水驱剩余油饱和度为20.90%;改变液流方向后,继续水驱后剩余油饱和度降为9.69%;改变液流方向后原油采收率可提高11.2百分点.研究表明,改变液流方向后,随着注水量增加,分支状和连片型剩余油饱和度呈指数递减,油膜状、柱状和滴状剩余油饱和度先增大后减小,符合二次多项式函数关系.研究结果为水驱提高剩余油采出程度提供了理论基础.

高温高盐底水油藏强化泡沫体系试验研究

于清艳, 张烈辉, 王鑫杰

2015, 43(2): 97-103. doi: 10.11911/syztjs.201502017

摘要(3096) 全文 (35) [PDF 1136KB](4075)

摘要:
我国底水油藏储量丰富,底水油藏的开发面临底水脊进的问题.泡沫具有视黏度高和选择性封堵能力,能够在底水油藏开发过程中起到压脊作用.为了得到压脊效果较好的强化泡沫,首先通过室内试验评价泡沫综合指数,筛选出了较好的起泡剂SA、DR和AM;然后进行了起泡剂的复配试验,筛选出4种泡沫综合指数较高的普通泡沫体系;为增强普通泡沫体系在高温高盐条件下的稳定性,加入聚合物稳泡剂,得到了强化泡沫体系.在模拟实际油藏条件下,对强化泡沫体系进行了7,14,21和28 d的老化试验,筛选出热盐稳定性较好、可用于现场的0.15%AM+0.05%DR+0.20%WP4强化泡沫体系.平板试验结果表明,强化泡沫体系的压脊效果比普通泡沫体系好,采收率提高明显.

渤海油田分级组合深部调剖技术

梁丹, 吕鑫, 蒋珊珊, 梁守成, 冯国智

2015, 43(2): 104-109. doi: 10.11911/syztjs.201502018

摘要(3066) 全文 (44) [PDF 1005KB](4362)

摘要:
为了提高海上油田的开发效果,基于调剖决策的压力指数计算、调剖体系优选室内试验及调剖参数设计,进行了分级组合深部调剖技术研究.室内试验表明,采取先低强度(终冻强度0.05 MPa)后高强度(终冻强度0.07 MPa)连续相的顺序注入,比采取先高强度后低强度连续相的顺序注入时的采收率提高3.1百分点;采取先大粒径(初始粒径0.5~3.0 μm)分散相、后小粒径(初始粒径50~500 nm)分散相的顺序注入,比采取先小粒径分散相、后大粒径分散相的顺序注入时的采收率提高4.1百分点.膨胀后分散相颗粒与地层孔喉的最佳直径比为1时封堵率最高,且要求初始颗粒粒径小于1/7倍孔喉直径,膨胀后的最小粒径大于1/3倍孔喉直径.结合渤海油田的现场实例对该技术的应用效果进行分析,预测进行分级组合深部调剖后,含水率下降5.0%,2个井组增油3.4×104 m3以上.研究结果表明,在应用区块整体调剖决策参数确定目标调剖井的基础上,根据地层物性优选出合适的调剖体系,并对调剖体系进行优化组合设计,可以达到最佳的调剖效果.

利用压力递减分析法优选第一二次压裂间停泵时间

何涛, 郭建春, 卢聪, 景芋荃

2015, 43(2): 110-115. doi: 10.11911/syztjs.201502019

摘要(3176) 全文 (37) [PDF 791KB](4356)

摘要:
第二次压裂与第一次压裂之间有一段停泵时间,停泵时间的长短目前主要依靠经验确定,容易产生较大误差,从而影响第二次压裂的效果.为此,在前人研究成果的基础上,将压裂前后的整个过程分成了注入阶段、续流阶段、裂缝闭合阶段和裂缝闭合后等4个阶段;考虑压裂液的续流效应和支撑剂体积的影响,并根据裂缝闭合后的压降分析,建立了续流阶段和裂缝闭合阶段时间及地层压力趋于稳定时间的计算模型.利用X区块压裂井的基本施工参数,对压裂液的续流时间、裂缝的净闭合时间进行了计算,对裂缝闭合后的压降进行了分析,对多口压裂井的第二次压裂效果进行了对比.实例分析发现,地层压力趋于稳定的时间即为第一二次压裂间合理的停泵时间,地层压力稳定的时间点为最佳停泵时间,在该点可以获得最佳压裂效果.研究表明,模拟结果和压裂后日产量对应的最佳停泵时间与模型计算结果相吻合,建立的模型可以较为准确地预测最佳停泵时间,这对于现场施工具有一定的指导作用.

高压注烃类气体过程中沥青质初始沉淀压力试验研究

钱坤, 杨胜来, 董俊昌, 刘辉, 刘盼

2015, 43(2): 116-119. doi: 10.11911/syztjs.201502020

摘要(2677) 全文 (32) [PDF 730KB](4030)

摘要:
为预防注烃类气体提高采收率过程中产生沥青质沉淀,对沥青质初始沉淀压力进行了试验研究.在分析注烃类气体过程中沥青质沉淀机理的基础上,通过自主研发的固相沉积激光探测装置,采用透光强度法测定了原油样品在不同温度下高压注气过程中沥青质的初始沉淀压力,并确定了沥青质沉淀的深度.试验得出,原油沥青质初始沉淀压力随温度升高而下降,测得44,80和123 ℃温度下原油的沥青质初始沉淀压力分别为44.1,39.7和35.2 MPa;每注入物质的量分数为1%的烃类气体,试验油样的沥青质初始沉淀压力升高0.5~0.6 MPa;井筒温度压力曲线与沥青质沉淀相包络线相结合预测井筒中出现沥青质沉淀的深度在1 800 m左右,与现场情况吻合较好.研究表明,原油中沥青质初始沉淀压力与注气量之间呈线性关系,可为现场注气驱油预防和清除沥青质沉积物提供理论依据.

垂直钻井系统纠斜机构脉宽调制控制研究

王燕, 刘白雁, 王科

2015, 43(2): 120-125. doi: 10.11911/syztjs.201502021

摘要(2672) 全文 (22) [PDF 1003KB](4254)

摘要:
为解决自动防斜垂直钻井系统在井下纠斜时纠斜方位难以准确控制的问题,开展了垂直钻井系统井下纠斜力连续控制的研究.在不改变钻具组合、元件和参数的前提下,建立了钻具导向纠斜机构机电液系统的动力学模型,推导出控制元件二位二通电磁阀在钻杆一个旋转周期内的通断时间与机构输出纠斜力的幅值及钻杆转速之间的函数关系;根据钻杆转速确定脉宽周期T,再根据目标纠斜力计算出电磁阀的断电持续时间Δt,在脉宽周期T内让电磁阀断电Δt,即可使纠斜机构输出预期的纠斜力.结果表明,试验模拟钻杆转速为65 r/min,在1个脉宽周期内对电磁阀分别断电50,60或70 ms时,液压缸目标控制压力(即纠斜力)分别稳定在7.0,5.0和3.5 MPa左右.研究结果表明,采用脉宽调制控制方法调节自动垂直钻具的井下纠斜力,能将纠斜力控制在稳定的目标值.

胎体式PDC钻头基体制作新工艺

徐玉超

2015, 43(2): 126-129. doi: 10.11911/syztjs.201502022

摘要(2991) 全文 (50) [PDF 8823KB](3696)

摘要:
为降低胎体式PDC钻头的制造成本,并保证钻头的强度,利用计算机三维设计技术重新设计了PDC钻头内部钢芯的结构.分步进行了烧结刀翼小样和PDC钻头基体试验,并进行了相应的温度试验、强度试验、复合片焊接试验和现场试验,未发生基体表面破裂、碳化钨胎体脱落现象,验证了新工艺的可靠性.对比了采用新工艺和原有工艺制作φ215.9 mm 5刀翼胎体式PDC钻头基体的成本,结果表明,采用新工艺钻头基的制作体成本降低了54%.研究表明,采用新工艺制作胎体式PDC钻头基体的成本明显降低,强度可靠,完全可以满足现场使用要求,具有推广应用价值.

渭北油田高水垂比水平井钻井设计与应用

闫吉曾

2015, 43(2): 130-134. doi: 10.11911/syztjs.201502023

摘要(3255) 全文 (51) [PDF 758KB](4589)

摘要:
为解决渭北油田长3储层埋深浅、水平井水垂比高带来的摩阻大、井眼轨迹控制难等问题,开展了浅层高水垂比水平井钻井设计研究.在分析主要钻井技术难点的基础上,对不同尺寸井眼的摩阻和扭矩进行了数值模拟,将待钻井设计为三开井身结构,三开水平段采用φ215.9 mm钻头钻进;为了确保准确着陆入靶,根据长3储层的地质特征,采用双增井眼剖面;根据各开次钻遇地层的特征和钻井要求,一开井段采用塔式钻具组合,二开和三开井段采用倒装钻具组合,加重钻杆放在井斜角为45°~60°的井段内;根据渭北油田钻遇地层的特点,采用钾铵基聚合物钻井液,水平段控制钻井液滤失量小于5 mL;为降低钻井成本,充分利用现有钻井设备,选用ZJ30型非顶驱钻机.现场应用表明,利用常规钻井装备,采用上述钻井设计,解决了渭北油田长3储层浅层水平井钻井中存在的问题,实现了长3储层的有效开发.

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2015年第43卷第2期

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