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, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022013
摘要:
S油田经长期水驱开发，强水淹层段显著增加，传统水淹层划分方法及相应的射孔原则已无法满足当前阶段开发需求。为此，以室内物模试验和测井解释结果为基础，利用渗流阻力系数和低效注入水定量评价方法，分析了因驱油效率差异引起的动态干扰界限，提出了适用于S油田高含水期的水淹级别划分类型。在此基础上，制定了以驱油效率干扰界限为核心的射孔原则。研究结果表明：驱油效率大于30%时，含水差异引起的层间干扰较小；驱油效率为40%～45%时，低效、无效水循环加剧。高含水期油田水淹级别为Ⅰ至Ⅴ时，除工程因素外无需避射，当水淹级别为Ⅵ时，需采取避射措施。该方法指导了S油田调整井射孔方案的制定，应用该技术后，油井含水率平均下降8%，取得了较好的应用效果。
S油田经长期水驱开发，强水淹层段显著增加，传统水淹层划分方法及相应的射孔原则已无法满足当前阶段开发需求。为此，以室内物模试验和测井解释结果为基础，利用渗流阻力系数和低效注入水定量评价方法，分析了因驱油效率差异引起的动态干扰界限，提出了适用于S油田高含水期的水淹级别划分类型。在此基础上，制定了以驱油效率干扰界限为核心的射孔原则。研究结果表明：驱油效率大于30%时，含水差异引起的层间干扰较小；驱油效率为40%～45%时，低效、无效水循环加剧。高含水期油田水淹级别为Ⅰ至Ⅴ时，除工程因素外无需避射，当水淹级别为Ⅵ时，需采取避射措施。该方法指导了S油田调整井射孔方案的制定，应用该技术后，油井含水率平均下降8%，取得了较好的应用效果。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022067
摘要:
韩城区块煤层气井无法支撑长期稳产和高产，产能尚未完全释放。为进一步优化煤储层二次改造工艺技术，改造低产能煤层气井，提高煤层气单井产量，在剖析该区块地质特征的基础上，分析了常规二次压裂工艺试验井低产原因。针对二次改造施工过程中的工艺缺陷及技术难题，以解决“煤粉堵塞裂缝+新裂缝延伸距离有限”为主要目标，形成了“酸化+暂堵”复合二次改造工艺，并在3口井进行了现场试验。结果表明，应用复合二次改造新工艺后，J4试验井平均产气量为3 765.6 m3/d，产量提升明显，裂缝改造体积较为理想；J5、J6试验井恢复生产能力且上产潜力较大。复合二次改造新工艺在低产能煤层气井应用效果较好，可为相同地质背景条件下的煤层气老井改造提供技术借鉴。
韩城区块煤层气井无法支撑长期稳产和高产，产能尚未完全释放。为进一步优化煤储层二次改造工艺技术，改造低产能煤层气井，提高煤层气单井产量，在剖析该区块地质特征的基础上，分析了常规二次压裂工艺试验井低产原因。针对二次改造施工过程中的工艺缺陷及技术难题，以解决“煤粉堵塞裂缝+新裂缝延伸距离有限”为主要目标，形成了“酸化+暂堵”复合二次改造工艺，并在3口井进行了现场试验。结果表明，应用复合二次改造新工艺后，J4试验井平均产气量为3 765.6 m3/d，产量提升明显，裂缝改造体积较为理想；J5、J6试验井恢复生产能力且上产潜力较大。复合二次改造新工艺在低产能煤层气井应用效果较好，可为相同地质背景条件下的煤层气老井改造提供技术借鉴。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022010
摘要:
针对涪陵页岩气田采用暂堵转向重复压裂工艺施工难度大、增产效果不理想的问题，在调研国外页岩气井重复压裂工艺的基础上，对比分析了暂堵转向重复压裂与机械封隔重复压裂技术的原理与特点，明确了机械封隔可完全封堵初次压裂射孔炮眼，精准控制重复压裂水力裂缝起裂，形成了“套中固套”机械封隔重复压裂技术。涪陵页岩气田在JYAHF井进行了“套中固套”机械封隔重复压裂技术试验，在内径115.0 mm井筒中下入外径86.0 mm套管固井，建立全新封闭井筒，并针对不同剩余储量分布采用不同的重复压裂工艺。原井筒改造程度较高的井段，以挖潜老缝间剩余资源为目标；初次改造效果差的井段，需要恢复老缝导流能力。JYAHF井试验该技术后，可采储量增加0.36×108 m3，采收率提高4.8%。研究表明，“套中固套”机械封隔重复压裂技术增产效果明显，可为国内页岩气田长期高效开发提供技术支撑。
针对涪陵页岩气田采用暂堵转向重复压裂工艺施工难度大、增产效果不理想的问题，在调研国外页岩气井重复压裂工艺的基础上，对比分析了暂堵转向重复压裂与机械封隔重复压裂技术的原理与特点，明确了机械封隔可完全封堵初次压裂射孔炮眼，精准控制重复压裂水力裂缝起裂，形成了“套中固套”机械封隔重复压裂技术。涪陵页岩气田在JYAHF井进行了“套中固套”机械封隔重复压裂技术试验，在内径115.0 mm井筒中下入外径86.0 mm套管固井，建立全新封闭井筒，并针对不同剩余储量分布采用不同的重复压裂工艺。原井筒改造程度较高的井段，以挖潜老缝间剩余资源为目标；初次改造效果差的井段，需要恢复老缝导流能力。JYAHF井试验该技术后，可采储量增加0.36×108 m3，采收率提高4.8%。研究表明，“套中固套”机械封隔重复压裂技术增产效果明显，可为国内页岩气田长期高效开发提供技术支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022011
摘要:
常压页岩储层能量低，产量较低，实现效益开发难度大，为此，开展了低成本压裂开发技术研究。在分析武隆区块压裂改造技术难点的基础上，进行了诱导应力计算、压裂裂缝模拟和压裂费用对比，优化了压裂段长、簇数和压裂施工参数，优选了压裂材料和压裂设备，形成了“短段长+单簇滑套+低黏滑溜水+低成本石英砂+高砂比连续加砂”的压裂施工工艺，并在武隆区块A 井进行现场试验。通过应用无限级滑套完井工艺和实时调整现场压裂参数，A 井压后产量与同平台“中等段长+密切割+全陶粒支撑剂”压裂井产量相当，压裂成本降低52.8%，并实现了单井单日8 段压裂施工。低成本压裂技术为武隆区块常压页岩气的效益开发提供了新的技术途径。
常压页岩储层能量低，产量较低，实现效益开发难度大，为此，开展了低成本压裂开发技术研究。在分析武隆区块压裂改造技术难点的基础上，进行了诱导应力计算、压裂裂缝模拟和压裂费用对比，优化了压裂段长、簇数和压裂施工参数，优选了压裂材料和压裂设备，形成了“短段长+单簇滑套+低黏滑溜水+低成本石英砂+高砂比连续加砂”的压裂施工工艺，并在武隆区块A 井进行现场试验。通过应用无限级滑套完井工艺和实时调整现场压裂参数，A 井压后产量与同平台“中等段长+密切割+全陶粒支撑剂”压裂井产量相当，压裂成本降低52.8%，并实现了单井单日8 段压裂施工。低成本压裂技术为武隆区块常压页岩气的效益开发提供了新的技术途径。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022051
摘要:
低渗透油藏分层注水合格率受压力波动等因素影响下降快，针对这一问题，设计了井下小体积水嘴自调节机构，将其集成于桥式同心井下恒流分层配水器，以缓解压力波动导致的分层流量变化幅度。基于伯努利方程，在理论分析及室内试验的基础上，设计了自调节机构参数，以达到井下小流量分层恒流注水目的。室内试验可知，自调节机构可在注入压力0.2～1.5 MPa范围内实现调节。采用了该水嘴自调节机构而形成的桥式同心井下恒流分层注水技术，已在长庆油田低渗透油藏应用40余井次，实现了注入压力上升1.5 MPa以内不需人工干预、自动调节分层流量至配注合格。在长庆油田的现场应用表明，桥式同心井下恒流分层注水技术可将6个月后分注合格率由常规分注的43.4%提高至75.0%，可将测调频次由常规分注的4次/年优化为2次/年，并延长分注井测调周期，使单井作业费用降低2.6万元/年。桥式同心井下恒流分层注水技术，为低渗透油藏精细注水开发提供了更高效的分层注水手段。
低渗透油藏分层注水合格率受压力波动等因素影响下降快，针对这一问题，设计了井下小体积水嘴自调节机构，将其集成于桥式同心井下恒流分层配水器，以缓解压力波动导致的分层流量变化幅度。基于伯努利方程，在理论分析及室内试验的基础上，设计了自调节机构参数，以达到井下小流量分层恒流注水目的。室内试验可知，自调节机构可在注入压力0.2～1.5 MPa范围内实现调节。采用了该水嘴自调节机构而形成的桥式同心井下恒流分层注水技术，已在长庆油田低渗透油藏应用40余井次，实现了注入压力上升1.5 MPa以内不需人工干预、自动调节分层流量至配注合格。在长庆油田的现场应用表明，桥式同心井下恒流分层注水技术可将6个月后分注合格率由常规分注的43.4%提高至75.0%，可将测调频次由常规分注的4次/年优化为2次/年，并延长分注井测调周期，使单井作业费用降低2.6万元/年。桥式同心井下恒流分层注水技术，为低渗透油藏精细注水开发提供了更高效的分层注水手段。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022054
摘要:
裂缝性致密储层具有非均质性强、应力敏感性强等特点，为了明确非均质储层基质及裂缝的应力敏感对生产的影响，利用基于投影的嵌入式离散裂缝模型来表征复杂裂缝，结合应力敏感定量表征模型，建立了同时考虑基质和多尺度裂缝非均质性的应力敏感数值模型，自适应获得应力敏感特征曲线。模拟分析结果表明，强非均质致密储层不能忽略基质的应力敏感，应力敏感对生产早期的影响较大，以压裂裂缝的影响为主，随着生产逐渐过渡到基质，储层应力敏感性逐渐减小；早期生产压差过大，会造成储层应力伤害，不利于长期生产；不同充填程度的多尺度裂缝在储层中的分布模式对产能有直接影响，充填程度越小，裂缝尺度越大，产能越高。研究结果为致密裂缝性储层合理配产和开发方案优化提供了理论依据。
裂缝性致密储层具有非均质性强、应力敏感性强等特点，为了明确非均质储层基质及裂缝的应力敏感对生产的影响，利用基于投影的嵌入式离散裂缝模型来表征复杂裂缝，结合应力敏感定量表征模型，建立了同时考虑基质和多尺度裂缝非均质性的应力敏感数值模型，自适应获得应力敏感特征曲线。模拟分析结果表明，强非均质致密储层不能忽略基质的应力敏感，应力敏感对生产早期的影响较大，以压裂裂缝的影响为主，随着生产逐渐过渡到基质，储层应力敏感性逐渐减小；早期生产压差过大，会造成储层应力伤害，不利于长期生产；不同充填程度的多尺度裂缝在储层中的分布模式对产能有直接影响，充填程度越小，裂缝尺度越大，产能越高。研究结果为致密裂缝性储层合理配产和开发方案优化提供了理论依据。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022012
摘要:
长庆油田特低渗透油藏进入中高含水期后受储层高渗带影响，常规重复压裂存在含水上升、增产幅度低等问题。根据典型油藏长期注采开发实际，采用油藏三维地质建模方法，结合加密井生产资料，研究了中高含水油井调堵压裂增产机理，分析了不同调堵压裂参数对油井重复改造效果的影响，提出了“前置调堵控含水、动态多级暂堵压裂提单产”的重复压裂技术思路。通过室内试验，研发了PEG-1凝胶，凝胶主剂质量分数为5%～10%时，可保持较高水平的凝胶强度；优化注入排量为1.5 m3/min，注入量为300～600 m3，可在裂缝深部40～80 m处封堵高渗条带；优化动态多级暂堵压裂技术，缝内净压力提高到5.0 MPa以上，实现了压裂裂缝由低应力区向高应力区扩展，以动用侧向剩余油。现场试验结果表明，实施调堵压裂后单井日产油量平均增加1.07 t，含水率降低9.0百分点，实现了中高含水井重复压裂“增油控水”的目的。调堵压裂技术为特低渗透油藏中高含水井重复改造提供了新的技术思路。
长庆油田特低渗透油藏进入中高含水期后受储层高渗带影响，常规重复压裂存在含水上升、增产幅度低等问题。根据典型油藏长期注采开发实际，采用油藏三维地质建模方法，结合加密井生产资料，研究了中高含水油井调堵压裂增产机理，分析了不同调堵压裂参数对油井重复改造效果的影响，提出了“前置调堵控含水、动态多级暂堵压裂提单产”的重复压裂技术思路。通过室内试验，研发了PEG-1凝胶，凝胶主剂质量分数为5%～10%时，可保持较高水平的凝胶强度；优化注入排量为1.5 m3/min，注入量为300～600 m3，可在裂缝深部40～80 m处封堵高渗条带；优化动态多级暂堵压裂技术，缝内净压力提高到5.0 MPa以上，实现了压裂裂缝由低应力区向高应力区扩展，以动用侧向剩余油。现场试验结果表明，实施调堵压裂后单井日产油量平均增加1.07 t，含水率降低9.0百分点，实现了中高含水井重复压裂“增油控水”的目的。调堵压裂技术为特低渗透油藏中高含水井重复改造提供了新的技术思路。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022053
摘要:
针对平桥南区块高温、高矿化度井的泡排剂不适用，排水采气效果不理想等问题，研制了适用于该区块地质情况的泡排剂。优选椰油酰胺丙基甜菜碱（CAB）、十二烷基二甲基氧化铵（OB）和羟丙基胍胶（Guar）为原料，复配制得二元复合型泡排剂COG；采用正交试验方法，分析了CAB、OB和Guar质量比对COG起泡性能的影响，并确定了最佳加量。室内评价了泡排剂COG的发泡性能、稳泡性能及抗温抗盐性能，在温度95 ℃、矿化度10×104 mg/L条件下，其综合性能明显优于现场常用的2种泡排剂。平桥南区块3口井的试验结果表明，泡排剂COG具有较好的排水增产效果，应用后单井产气量比应用原有泡排剂提高了10%以上。研究表明，二元复合型泡排剂COG适用于平桥南区块页岩气井的泡沫排水，具有较好的推广应用价值。
针对平桥南区块高温、高矿化度井的泡排剂不适用，排水采气效果不理想等问题，研制了适用于该区块地质情况的泡排剂。优选椰油酰胺丙基甜菜碱（CAB）、十二烷基二甲基氧化铵（OB）和羟丙基胍胶（Guar）为原料，复配制得二元复合型泡排剂COG；采用正交试验方法，分析了CAB、OB和Guar质量比对COG起泡性能的影响，并确定了最佳加量。室内评价了泡排剂COG的发泡性能、稳泡性能及抗温抗盐性能，在温度95 ℃、矿化度10×104 mg/L条件下，其综合性能明显优于现场常用的2种泡排剂。平桥南区块3口井的试验结果表明，泡排剂COG具有较好的排水增产效果，应用后单井产气量比应用原有泡排剂提高了10%以上。研究表明，二元复合型泡排剂COG适用于平桥南区块页岩气井的泡沫排水，具有较好的推广应用价值。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022063
摘要:
滑溜水黏度较低，不能满足造缝、携带大粒径支撑剂和高砂比施工要求，限制了非常规储层大型压裂效率的提高。为此，以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和单体A为原料，采用反相乳液聚合法合成了一种耐高温、速溶型聚合物降阻剂SFFRE-1。通过研发与降阻剂SFFRE-1配伍性好的高效助排剂和优选黏土稳定剂，形成了滑溜水–胶液一体化压裂液。该压裂液耐温160 ℃，通过调整降阻剂SFFRE-1的加量，其黏度在1～120 mPa·s可调，在压裂施工过程中能够实现滑溜水和胶液在线混配及即时切换的要求。该压裂液在四川盆地的页岩气井和胜利油田的致密油井进行了应用，压裂过程中压裂液表现出良好的降阻和携砂性能，降阻率最高达到86%，砂比最高达到43%。研究和现场应用表明，滑溜水–胶液一体化压裂液能够满足非常规储层大型压裂施工需求。
滑溜水黏度较低，不能满足造缝、携带大粒径支撑剂和高砂比施工要求，限制了非常规储层大型压裂效率的提高。为此，以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和单体A为原料，采用反相乳液聚合法合成了一种耐高温、速溶型聚合物降阻剂SFFRE-1。通过研发与降阻剂SFFRE-1配伍性好的高效助排剂和优选黏土稳定剂，形成了滑溜水–胶液一体化压裂液。该压裂液耐温160 ℃，通过调整降阻剂SFFRE-1的加量，其黏度在1～120 mPa·s可调，在压裂施工过程中能够实现滑溜水和胶液在线混配及即时切换的要求。该压裂液在四川盆地的页岩气井和胜利油田的致密油井进行了应用，压裂过程中压裂液表现出良好的降阻和携砂性能，降阻率最高达到86%，砂比最高达到43%。研究和现场应用表明，滑溜水–胶液一体化压裂液能够满足非常规储层大型压裂施工需求。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022049
摘要:
为进一步推进脉冲放电冲击波技术在页岩气井增产中的应用，研制了可用于页岩气井井下作业的脉冲放电冲击波装置。该装置包括位于地面的电源系统和位于井下的储能、放电系统，其中井下部分被封装在外径为102.0 mm的不锈钢外筒内，以保证有较好的绝缘性能和机械强度。该装置的设计最高电压和最大储能分别为10 kV和5 kJ，单次下井重复放电4 000次以上。根据现场特点和工程需求，对该装置的储能方式、负载电极、高压电容等进行了研究设计，在地面对其进行了解堵除垢和岩样致裂调试试验，并在油井中开展了下井试验。地面调试试验发现，脉冲放电冲击波装置工作稳定性好，具有解堵疏通、致裂岩石的效果；下井试验发现，产液量和产油量相比施工前分别提高227%和197%，可取得较好的增产效果。研究认为，该装置工作稳定性好，在油井中具有很好的解堵疏通、致裂岩石的效果，也具备应用于页岩气井进行增产的可行性，但在页岩气井中具体效果如何，还有待于进一步研究。
为进一步推进脉冲放电冲击波技术在页岩气井增产中的应用，研制了可用于页岩气井井下作业的脉冲放电冲击波装置。该装置包括位于地面的电源系统和位于井下的储能、放电系统，其中井下部分被封装在外径为102.0 mm的不锈钢外筒内，以保证有较好的绝缘性能和机械强度。该装置的设计最高电压和最大储能分别为10 kV和5 kJ，单次下井重复放电4 000次以上。根据现场特点和工程需求，对该装置的储能方式、负载电极、高压电容等进行了研究设计，在地面对其进行了解堵除垢和岩样致裂调试试验，并在油井中开展了下井试验。地面调试试验发现，脉冲放电冲击波装置工作稳定性好，具有解堵疏通、致裂岩石的效果；下井试验发现，产液量和产油量相比施工前分别提高227%和197%，可取得较好的增产效果。研究认为，该装置工作稳定性好，在油井中具有很好的解堵疏通、致裂岩石的效果，也具备应用于页岩气井进行增产的可行性，但在页岩气井中具体效果如何，还有待于进一步研究。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022065
摘要:
随着人工智能技术的快速发展及其在油气领域的广泛应用，智能压裂技术取得较大的进展，包括裂缝参数及压裂参数智能优化、智能压裂流体及材料、智能压裂设备及工具、压裂风险智能预警系统、压裂参数实时优化智能控制和压裂裂缝智能监测技术等方面，但其智能化程度不一，没有形成一个完整的智能压裂技术体系。在分析智能压裂技术现状的基础上，指出了智能压裂的发展趋势，包括开展小数据样本的深度挖掘、建立基于三维甜点分布的地质工程一体化压裂智能决策平台、研制智能响应性压裂流体及材料、研制裂缝扩展四维智能监控模型并实现可视化、研制无人值守压裂设备及工具等，这对于形成完整统一的智能压裂技术体系，实现新一轮水力压裂技术的革新具有重要意义。
随着人工智能技术的快速发展及其在油气领域的广泛应用，智能压裂技术取得较大的进展，包括裂缝参数及压裂参数智能优化、智能压裂流体及材料、智能压裂设备及工具、压裂风险智能预警系统、压裂参数实时优化智能控制和压裂裂缝智能监测技术等方面，但其智能化程度不一，没有形成一个完整的智能压裂技术体系。在分析智能压裂技术现状的基础上，指出了智能压裂的发展趋势，包括开展小数据样本的深度挖掘、建立基于三维甜点分布的地质工程一体化压裂智能决策平台、研制智能响应性压裂流体及材料、研制裂缝扩展四维智能监控模型并实现可视化、研制无人值守压裂设备及工具等，这对于形成完整统一的智能压裂技术体系，实现新一轮水力压裂技术的革新具有重要意义。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2021106
摘要:
配备机械式稳定平台的自动垂直钻具，由于无电子元件、耐高温性能好、成本相对低廉，是深井钻井中防斜打直的较好选择，但如何进一步提高该工具的纠斜精度是一个难点。为此，针对机械式稳定平台的动力学特性，基于典型的稳定平台结构及其工作原理，建立了机械式稳定平台理论分析模型及Adams动力学模拟模型，通过理论计算及模拟计算，研究了影响稳定平台性能的因素，确定了影响机械式稳定平台性能的主要因素及其影响规律。研究得出：偏重块长度和内外半径、井斜角和盘阀间动摩擦系数对稳定平台性能的影响较大。根据研究结果，总结出该机械式稳定平台结构参数的优化方向以及推荐取值，可为进一步优化设计机械式稳定平台的自动垂直钻具提供参考。
配备机械式稳定平台的自动垂直钻具，由于无电子元件、耐高温性能好、成本相对低廉，是深井钻井中防斜打直的较好选择，但如何进一步提高该工具的纠斜精度是一个难点。为此，针对机械式稳定平台的动力学特性，基于典型的稳定平台结构及其工作原理，建立了机械式稳定平台理论分析模型及Adams动力学模拟模型，通过理论计算及模拟计算，研究了影响稳定平台性能的因素，确定了影响机械式稳定平台性能的主要因素及其影响规律。研究得出：偏重块长度和内外半径、井斜角和盘阀间动摩擦系数对稳定平台性能的影响较大。根据研究结果，总结出该机械式稳定平台结构参数的优化方向以及推荐取值，可为进一步优化设计机械式稳定平台的自动垂直钻具提供参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022034
摘要:
在油气资源和深层地热能开发过程中，会遇到岩石硬度大、可钻性差等问题，采用传统钻井技术难以提高钻井效率。针对这一问题，探索了等离子炬钻井。分析了等离子炬的破岩原理，认为等离子炬破岩主要有岩石破碎、熔化和蒸发等方式。利用不同厚度的玄武岩、花岗岩，进行了等离子炬破岩效果室内试验，证明等离子炬可以烧穿50 mm厚的玄武岩和30 mm厚的花岗岩，但不能烧穿更厚的岩样。结合试验结果，分析了现场应用中存在的问题，提出了研发建议。该研究结果，可为深层硬地层等离子炬钻井技术的研究与应用提供借鉴。
在油气资源和深层地热能开发过程中，会遇到岩石硬度大、可钻性差等问题，采用传统钻井技术难以提高钻井效率。针对这一问题，探索了等离子炬钻井。分析了等离子炬的破岩原理，认为等离子炬破岩主要有岩石破碎、熔化和蒸发等方式。利用不同厚度的玄武岩、花岗岩，进行了等离子炬破岩效果室内试验，证明等离子炬可以烧穿50 mm厚的玄武岩和30 mm厚的花岗岩，但不能烧穿更厚的岩样。结合试验结果，分析了现场应用中存在的问题，提出了研发建议。该研究结果，可为深层硬地层等离子炬钻井技术的研究与应用提供借鉴。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022032
摘要:
为解决厄瓜多尔东部油区注水泥塞作业成功率不高的问题，研究作业中影响水泥塞稳定性及质量的各种因素，采取针对性措施，形成了厄瓜多尔东部油区平衡法悬空水泥塞固井技术。针对水泥塞与下部钻井液所形成界面不稳定的问题，研制了低密度高强水泥浆和反应性支撑液；针对注水泥塞钻杆与井筒的环空间隙过窄导致的水泥塞质量问题，设计了插管工具；针对注水泥塞钻杆下端开口造成水泥浆向下喷射、与钻井液混合严重的问题，研制了分流器工具；针对钻杆内缺乏隔离塞及现有工具成本高、操作复杂等问题，研制了海绵球塞工具。室内试验得知，低密度高强水泥浆密度1.74 kg/L，24 h抗压强度22.5 MPa，满足作业要求；反应性支撑液密度1.44 kg/L，屈服值48 Pa，胶凝强度49 Pa，能够有效支撑上部水泥浆；设计的插管、分流器、海绵球塞等工具，均能够解决水泥塞放置过程中的质量问题。 现场应用表明，厄瓜多尔东部油区平衡法悬空水泥塞固井技术效果良好，能够大幅提高作业成功率，可推广应用。
为解决厄瓜多尔东部油区注水泥塞作业成功率不高的问题，研究作业中影响水泥塞稳定性及质量的各种因素，采取针对性措施，形成了厄瓜多尔东部油区平衡法悬空水泥塞固井技术。针对水泥塞与下部钻井液所形成界面不稳定的问题，研制了低密度高强水泥浆和反应性支撑液；针对注水泥塞钻杆与井筒的环空间隙过窄导致的水泥塞质量问题，设计了插管工具；针对注水泥塞钻杆下端开口造成水泥浆向下喷射、与钻井液混合严重的问题，研制了分流器工具；针对钻杆内缺乏隔离塞及现有工具成本高、操作复杂等问题，研制了海绵球塞工具。室内试验得知，低密度高强水泥浆密度1.74 kg/L，24 h抗压强度22.5 MPa，满足作业要求；反应性支撑液密度1.44 kg/L，屈服值48 Pa，胶凝强度49 Pa，能够有效支撑上部水泥浆；设计的插管、分流器、海绵球塞等工具，均能够解决水泥塞放置过程中的质量问题。 现场应用表明，厄瓜多尔东部油区平衡法悬空水泥塞固井技术效果良好，能够大幅提高作业成功率，可推广应用。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2021101
摘要:
为抑制PDC钻头钻进硬地层时粘滑振动，设计了一种能为PDC钻头提供周向冲击载荷的脉动式扭转冲击钻井工具，并在介绍其结构设计和分析其工作原理的基础上，建立了计算其周向扭矩、直井工况下冲击功的数学模型，通过算例分析了其工作特性。分析结果为：脉动式扭转冲击钻井工具的周向扭矩随排量增大而增大，随节流喷嘴直径增大而减小；其在直井中的冲击功随钻柱扭矩和扭转角度增加而增大，随钻压增大而减小。通过室内试验测试了脉动式扭转冲击钻井工具样机的性能，测试结果显示，该钻井工具能实现高频扭转冲击，且其工作频率、周向腔体压差和周向扭矩均随排量增大而增大。研究和测试结果表明，脉动式扭转冲击钻井工具的结构设计合理，能为PDC钻头提供周期性扭转冲击载荷，抑制PDC钻头的粘滑振动。
为抑制PDC钻头钻进硬地层时粘滑振动，设计了一种能为PDC钻头提供周向冲击载荷的脉动式扭转冲击钻井工具，并在介绍其结构设计和分析其工作原理的基础上，建立了计算其周向扭矩、直井工况下冲击功的数学模型，通过算例分析了其工作特性。分析结果为：脉动式扭转冲击钻井工具的周向扭矩随排量增大而增大，随节流喷嘴直径增大而减小；其在直井中的冲击功随钻柱扭矩和扭转角度增加而增大，随钻压增大而减小。通过室内试验测试了脉动式扭转冲击钻井工具样机的性能，测试结果显示，该钻井工具能实现高频扭转冲击，且其工作频率、周向腔体压差和周向扭矩均随排量增大而增大。研究和测试结果表明，脉动式扭转冲击钻井工具的结构设计合理，能为PDC钻头提供周期性扭转冲击载荷，抑制PDC钻头的粘滑振动。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2021103
摘要:
为了解决渝东地区常压页岩气水平井生产套管固井易漏及分段压裂后环空带压的技术难点，进行了机械充氮泡沫水泥浆固井技术研究。通过优选发泡剂、稳泡剂，设计了泡沫低密度水泥浆；基于高压气体状态方程进行了泡沫水泥浆全过程平衡压力及浆柱结构设计，建立泡沫水泥浆井筒压力条件下密度计算模型，形成了机械充氮泡沫水泥浆固井技术。泡沫低密度水泥浆的密度调整范围为0.80~1.55 kg/L，水泥浆中泡沫的半衰周期为33.8 h，泡沫水泥石的弹性模量为4.6 GPa。泡沫水泥石在循环载荷测试条件的残余应变为0.21%，具备良好的力学性能；采用全过程平衡压力固井技术和分段注气泡沫低密度水泥浆注结构设计方法，能满足固井防漏要求。渝东地区20口常压页岩气水平井应用了机械充氮泡沫水泥浆固井技术，固井过程中未发生漏失，固井质量优良率100%，且压裂后未出现环空带压现象。研究和现场应用表明，采用机械充氮泡沫水泥浆固井技术可以解决渝东地区常压页岩气水平井生产套管固井时的漏失问题，且泡沫水泥石具有良好的弹性变形性能，能够防止压裂后环空带压。
为了解决渝东地区常压页岩气水平井生产套管固井易漏及分段压裂后环空带压的技术难点，进行了机械充氮泡沫水泥浆固井技术研究。通过优选发泡剂、稳泡剂，设计了泡沫低密度水泥浆；基于高压气体状态方程进行了泡沫水泥浆全过程平衡压力及浆柱结构设计，建立泡沫水泥浆井筒压力条件下密度计算模型，形成了机械充氮泡沫水泥浆固井技术。泡沫低密度水泥浆的密度调整范围为0.80~1.55 kg/L，水泥浆中泡沫的半衰周期为33.8 h，泡沫水泥石的弹性模量为4.6 GPa。泡沫水泥石在循环载荷测试条件的残余应变为0.21%，具备良好的力学性能；采用全过程平衡压力固井技术和分段注气泡沫低密度水泥浆注结构设计方法，能满足固井防漏要求。渝东地区20口常压页岩气水平井应用了机械充氮泡沫水泥浆固井技术，固井过程中未发生漏失，固井质量优良率100%，且压裂后未出现环空带压现象。研究和现场应用表明，采用机械充氮泡沫水泥浆固井技术可以解决渝东地区常压页岩气水平井生产套管固井时的漏失问题，且泡沫水泥石具有良好的弹性变形性能，能够防止压裂后环空带压。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022008
摘要:
膨胀波纹管通过焊接连接在一起，因此，焊缝的膨胀性能直接决定了膨胀波纹管整体的膨胀性能。为了解焊缝的膨胀性能，在介绍手工焊和自动焊2类膨胀波纹管焊接工艺的基础上，利用弹塑性力学及有限元法模拟了ϕ149.2 mm 8字形膨胀波纹管焊缝的膨胀过程、分析焊缝的膨胀性能，并通过膨胀波纹管的试验井试验和现场试验进行了验证。由模拟分析及试验可知：膨胀波纹管膨胀过程中焊缝应力和应变最大点在波谷处的管壁外侧；焊缝和膨胀波纹管本体的应力和应变随内压变化的规律相同，焊缝的应力和应变始终大于膨胀波纹管本体，加压至30 MPa时ϕ149.2 mm 8字形膨胀波纹管及焊缝依然在安全范围内；ϕ149.2 mm 8字形膨胀波纹管采用液压膨胀方式加压至18 MPa即满足机械膨胀要求。研究表明，采用现有焊接工艺获得的焊缝满足现场膨胀需求，通过模拟获得膨胀过程中膨胀波纹管焊缝应力和应变的变化规律与试验结果基本吻合，对现场应用膨胀波纹管具有一定的指导作用。
膨胀波纹管通过焊接连接在一起，因此，焊缝的膨胀性能直接决定了膨胀波纹管整体的膨胀性能。为了解焊缝的膨胀性能，在介绍手工焊和自动焊2类膨胀波纹管焊接工艺的基础上，利用弹塑性力学及有限元法模拟了ϕ149.2 mm 8字形膨胀波纹管焊缝的膨胀过程、分析焊缝的膨胀性能，并通过膨胀波纹管的试验井试验和现场试验进行了验证。由模拟分析及试验可知：膨胀波纹管膨胀过程中焊缝应力和应变最大点在波谷处的管壁外侧；焊缝和膨胀波纹管本体的应力和应变随内压变化的规律相同，焊缝的应力和应变始终大于膨胀波纹管本体，加压至30 MPa时ϕ149.2 mm 8字形膨胀波纹管及焊缝依然在安全范围内；ϕ149.2 mm 8字形膨胀波纹管采用液压膨胀方式加压至18 MPa即满足机械膨胀要求。研究表明，采用现有焊接工艺获得的焊缝满足现场膨胀需求，通过模拟获得膨胀过程中膨胀波纹管焊缝应力和应变的变化规律与试验结果基本吻合，对现场应用膨胀波纹管具有一定的指导作用。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022064
摘要:
在油气井固井过程中，由于常规冲洗液存在难以有效清洗井壁上滤饼的问题，尤其是油基钻井液在井壁形成的含油滤饼和套管壁附着的油膜，严重影响了固井质量。为此，基于加强冲洗液物理冲刷作用的理念，优选了具有尖锐棱角、形状不规则的多棱石英砂颗粒及悬浮剂，配制了多棱石英砂冲洗液。室内试验发现，该冲洗液具有稳定性高，与水泥浆、钻井液相容性好的特点，且冲洗效率比常规冲洗液高10～30百分点。多棱石英砂冲洗液在胜利油田4口井进行了成功应用，固井质量均有明显的提高。研究应用表明，多棱石英砂冲洗液能够有效清除井壁滤饼、油膜及岩屑，改善固井二界面胶结环境，从而提高固井质量，满足大型压裂对水泥环胶结质量的要求。
在油气井固井过程中，由于常规冲洗液存在难以有效清洗井壁上滤饼的问题，尤其是油基钻井液在井壁形成的含油滤饼和套管壁附着的油膜，严重影响了固井质量。为此，基于加强冲洗液物理冲刷作用的理念，优选了具有尖锐棱角、形状不规则的多棱石英砂颗粒及悬浮剂，配制了多棱石英砂冲洗液。室内试验发现，该冲洗液具有稳定性高，与水泥浆、钻井液相容性好的特点，且冲洗效率比常规冲洗液高10～30百分点。多棱石英砂冲洗液在胜利油田4口井进行了成功应用，固井质量均有明显的提高。研究应用表明，多棱石英砂冲洗液能够有效清除井壁滤饼、油膜及岩屑，改善固井二界面胶结环境，从而提高固井质量，满足大型压裂对水泥环胶结质量的要求。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2021099
摘要:
为明确超临界CO2水平段环空携砂性能，分析关键施工参数对其携砂性能的影响，根据相似原理设计了超临界CO2水平环空携砂试验装置，并利用该试验装置研究了超临界CO2注入质量流量、砂比、出口压力和流体温度对砂粒在水平环空中运移的影响。结果表明：超临界CO2能够以悬浮输送的方式在水平环空内有效携砂，增大其质量流量会增强环空内流体的紊流强度进而提高悬浮携砂效果；在较高砂比下水平环空底部更容易出现砂床，使过流面积减小，从而使砂粒运移速度增大；在相同注入条件下，环空内砂粒运移速度随出口压力升高而降低，但降低幅度逐渐减小；在合理温度范围内提高流体温度有利于减少环空内砂粒的堆积。研究结果可为超临界CO2钻井和超临界CO2压裂优化设计关键施工参数提供参考。
为明确超临界CO2水平段环空携砂性能，分析关键施工参数对其携砂性能的影响，根据相似原理设计了超临界CO2水平环空携砂试验装置，并利用该试验装置研究了超临界CO2注入质量流量、砂比、出口压力和流体温度对砂粒在水平环空中运移的影响。结果表明：超临界CO2能够以悬浮输送的方式在水平环空内有效携砂，增大其质量流量会增强环空内流体的紊流强度进而提高悬浮携砂效果；在较高砂比下水平环空底部更容易出现砂床，使过流面积减小，从而使砂粒运移速度增大；在相同注入条件下，环空内砂粒运移速度随出口压力升高而降低，但降低幅度逐渐减小；在合理温度范围内提高流体温度有利于减少环空内砂粒的堆积。研究结果可为超临界CO2钻井和超临界CO2压裂优化设计关键施工参数提供参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022068
摘要:
在简述数字孪生技术的由来及石油行业钻井领域数字孪生技术的研究现状的基础上，提出了钻井井筒数字孪生、地质环境数字孪生、钻机数字孪生、井下动态过程仿真、物理-数字孪生体实时交互技术等关键技术，设计了钻井数字孪生技术在钻前模拟预测与优化、疑难井施工团队协作预演、随钻预警与决策、钻井远程控制、钻井设备预测性维护、钻井实训等六大应用场景，提出了钻井数字孪生系统的研发重点，并分析了钻井数字孪生技术研发的难点与对策。研究结果为加快数字孪生技术在钻井工程领域落地应用，促进钻井工程数字化智能化转型提供了技术借鉴。
在简述数字孪生技术的由来及石油行业钻井领域数字孪生技术的研究现状的基础上，提出了钻井井筒数字孪生、地质环境数字孪生、钻机数字孪生、井下动态过程仿真、物理-数字孪生体实时交互技术等关键技术，设计了钻井数字孪生技术在钻前模拟预测与优化、疑难井施工团队协作预演、随钻预警与决策、钻井远程控制、钻井设备预测性维护、钻井实训等六大应用场景，提出了钻井数字孪生系统的研发重点，并分析了钻井数字孪生技术研发的难点与对策。研究结果为加快数字孪生技术在钻井工程领域落地应用，促进钻井工程数字化智能化转型提供了技术借鉴。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022046
摘要:
为探究适合南海天然气水合物特点的高效开发模式，对比分析了淹没围压环境下锥形射流和旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物的成孔规律。首先，利用 LS-DYNA软件建立了一套完整的旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物的拉格朗日-欧拉（ALE）流固耦合模型，分析了淹没围压环境对旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物效率的影响。然后，利用自主设计研制的天然气水合物生成及射流冲蚀可视试验装置进行了室内冲蚀试验，天然气水合物二次生成后在冲蚀坑中注石膏实现对冲蚀孔孔深及孔径的定量表征。通过对比分析数值模拟和室内试验结果得出，围压在增强天然气水合物沉积物强度的同时抑制了射流扩散能力，降低了射流冲蚀天然气水合物沉积物的效率；在无围压和5 MPa围压条件下，旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物体积分别是锥形射流的1.8和1.7倍。研究结果表明，针对泥质粉砂储层天然气水合物沉积物，旋转射流在保证冲蚀孔孔深的同时具有比锥形射流更强的扩孔能力，为固态流化法开采天然气水合物提供了依据。
为探究适合南海天然气水合物特点的高效开发模式，对比分析了淹没围压环境下锥形射流和旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物的成孔规律。首先，利用 LS-DYNA软件建立了一套完整的旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物的拉格朗日-欧拉（ALE）流固耦合模型，分析了淹没围压环境对旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物效率的影响。然后，利用自主设计研制的天然气水合物生成及射流冲蚀可视试验装置进行了室内冲蚀试验，天然气水合物二次生成后在冲蚀坑中注石膏实现对冲蚀孔孔深及孔径的定量表征。通过对比分析数值模拟和室内试验结果得出，围压在增强天然气水合物沉积物强度的同时抑制了射流扩散能力，降低了射流冲蚀天然气水合物沉积物的效率；在无围压和5 MPa围压条件下，旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物体积分别是锥形射流的1.8和1.7倍。研究结果表明，针对泥质粉砂储层天然气水合物沉积物，旋转射流在保证冲蚀孔孔深的同时具有比锥形射流更强的扩孔能力，为固态流化法开采天然气水合物提供了依据。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022035
摘要:
精确预测钻井过程中的井筒温度，是科学评价井筒中流体流动安全与压力控制的关键因素。为此，基于井筒–地层各区域能量守恒原理，建立了井筒–地层传热数值模型和井筒–地层传热解析模型，分别应用全隐式有限差分法和解析法对数学模型进行了求解。结合顺北油田某超深井井身结构与钻井参数，从传热机理上分析了上述2种模型下井筒温度的计算精度及其影响因素。分析得出：钻进中，下部井段环空流体温度低于原始地温，而上部井段流体高于原始地温；解析模型应用简化的无因次时间函数表示从远处地层传至近井壁的拟稳态热交换方式，并用综合传热系数表征地层–环空、环空–钻柱内总的热交换量，减少了井筒与地层间的热交换量，导致环空和钻柱内流体温度计算值低于数值模拟结果。研究结果表明，数值模型计算结果与实测值吻合程度高，数值解和解析解的误差分别为1.46%和6.94%，两者间差值为13.15 ℃。研究成果为深入认识钻进中井筒-地层传热机理和准确评价温度场提供了可靠的分析手段。
精确预测钻井过程中的井筒温度，是科学评价井筒中流体流动安全与压力控制的关键因素。为此，基于井筒–地层各区域能量守恒原理，建立了井筒–地层传热数值模型和井筒–地层传热解析模型，分别应用全隐式有限差分法和解析法对数学模型进行了求解。结合顺北油田某超深井井身结构与钻井参数，从传热机理上分析了上述2种模型下井筒温度的计算精度及其影响因素。分析得出：钻进中，下部井段环空流体温度低于原始地温，而上部井段流体高于原始地温；解析模型应用简化的无因次时间函数表示从远处地层传至近井壁的拟稳态热交换方式，并用综合传热系数表征地层–环空、环空–钻柱内总的热交换量，减少了井筒与地层间的热交换量，导致环空和钻柱内流体温度计算值低于数值模拟结果。研究结果表明，数值模型计算结果与实测值吻合程度高，数值解和解析解的误差分别为1.46%和6.94%，两者间差值为13.15 ℃。研究成果为深入认识钻进中井筒-地层传热机理和准确评价温度场提供了可靠的分析手段。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022022
摘要:
为解决准噶尔盆地硬脆性页岩地层井壁失稳的问题，在分析准噶尔盆地硬脆性页岩矿物组成与组构特征的基础上，根据多元协同井壁稳定理论，提出了以多尺度致密封堵为核心的协同稳定井壁技术对策，构建了多尺度致密封堵水基钻井液YHDF-1和YHDF-2。由矿物组成与组构特征分析结果得知，准噶尔盆地硬脆性页岩地层井壁失稳与“微裂缝-裂隙-孔隙”的多尺度特征密切相关，加强封堵微纳米尺度缝隙，提高抑制页岩表面水化的能力，发挥合理密度钻井液有效应力支撑井壁的作用，才能协同强化稳定井壁。性能评价结果表明，多尺度致密封堵水基钻井液YHDF-1和YHDF-2可耐150 ℃的高温，其400 mD砂盘的PPA滤失量分别为17.8和13.2 mL，其可使页岩的渗透率降低90%以上。钻井液YHDF-1和YHDF-2分别在准噶尔盆地的D-72井和D-12井进行了现场试验，钻井过程均未出现井壁失稳的现象，试验井段平均井径扩大率仅为6.78 %，电测均一次成功。研究和现场试验表明，多尺度致密封堵水基钻井液YHDF-1和YHDF-2具有优异的封堵防塌性能，可以解决准噶尔盆地硬脆性页岩地层井壁失稳的问题。
为解决准噶尔盆地硬脆性页岩地层井壁失稳的问题，在分析准噶尔盆地硬脆性页岩矿物组成与组构特征的基础上，根据多元协同井壁稳定理论，提出了以多尺度致密封堵为核心的协同稳定井壁技术对策，构建了多尺度致密封堵水基钻井液YHDF-1和YHDF-2。由矿物组成与组构特征分析结果得知，准噶尔盆地硬脆性页岩地层井壁失稳与“微裂缝-裂隙-孔隙”的多尺度特征密切相关，加强封堵微纳米尺度缝隙，提高抑制页岩表面水化的能力，发挥合理密度钻井液有效应力支撑井壁的作用，才能协同强化稳定井壁。性能评价结果表明，多尺度致密封堵水基钻井液YHDF-1和YHDF-2可耐150 ℃的高温，其400 mD砂盘的PPA滤失量分别为17.8和13.2 mL，其可使页岩的渗透率降低90%以上。钻井液YHDF-1和YHDF-2分别在准噶尔盆地的D-72井和D-12井进行了现场试验，钻井过程均未出现井壁失稳的现象，试验井段平均井径扩大率仅为6.78 %，电测均一次成功。研究和现场试验表明，多尺度致密封堵水基钻井液YHDF-1和YHDF-2具有优异的封堵防塌性能，可以解决准噶尔盆地硬脆性页岩地层井壁失稳的问题。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2021102
摘要:
针对常规开窗工具串难以通过大狗腿井段、锥式磨鞋易偏离导斜面、斜向器和磨鞋需要两趟钻送入等技术难点，通过研制了通过节流压差坐挂的斜向器及与其配套的次级磨鞋、挠性短节、开窗磨鞋等工具，形成了可一趟钻套管开窗钻具组合，该钻具组合实现了斜向器送入、坐挂及开窗作业。将一趟钻套管开窗作业分为5个阶段，推荐了相应阶段的磨铣参数，并制定了处理作业过程中复杂情况的技术措施，形成了较为完善的一趟钻套管开窗技术。渤海油田203口井应用一趟钻套管开窗技术进行了套管开窗，开窗成功率100%，开窗周期平均10.5 h，修窗周期平均2.6 h，与应用两趟钻开窗技术的井相比，开窗时间平均缩短2.4 h，提效22.8%。现场应用表明，一趟钻套管开窗技术能提高开窗效率，降低钻井成本，可为海上油田稳产和提高采出程度提供技术支持。
针对常规开窗工具串难以通过大狗腿井段、锥式磨鞋易偏离导斜面、斜向器和磨鞋需要两趟钻送入等技术难点，通过研制了通过节流压差坐挂的斜向器及与其配套的次级磨鞋、挠性短节、开窗磨鞋等工具，形成了可一趟钻套管开窗钻具组合，该钻具组合实现了斜向器送入、坐挂及开窗作业。将一趟钻套管开窗作业分为5个阶段，推荐了相应阶段的磨铣参数，并制定了处理作业过程中复杂情况的技术措施，形成了较为完善的一趟钻套管开窗技术。渤海油田203口井应用一趟钻套管开窗技术进行了套管开窗，开窗成功率100%，开窗周期平均10.5 h，修窗周期平均2.6 h，与应用两趟钻开窗技术的井相比，开窗时间平均缩短2.4 h，提效22.8%。现场应用表明，一趟钻套管开窗技术能提高开窗效率，降低钻井成本，可为海上油田稳产和提高采出程度提供技术支持。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022001
摘要:
在深层、超深层、复杂地层和深水油气藏，存在钻井施工难度大、周期长、井下故障多等问题，为安全、高效、快速钻井，需要实时监控井内压力、温度等参数。为此，介绍了NOV公司沿钻柱测量系统的构成，分析了沿钻柱测量技术在井眼净化监测、卡钻位置判断、钻井液漏失位置判断、漏失试验与地层完整性试验、井涌探测、钻柱及钻头工况分析等场景中的应用情况，提出了沿钻柱测量技术发展方向，包括：完善随钻测量解释模型和应用场景、数据的深入挖掘以及多参数的可视化智能展示技术；优化传感器网络布局，开发替代有缆钻杆的高速信息传输网络，以提高其经济性；扩展应用，实现更多应用场景。在此基础上，提出了发展建议，建议国内持续完善井下工程参数测量系统、促进有缆钻杆商业化应用，在二者相对成熟后，逐步实现分布式测量传输。分析认为，采用常规钻柱系统和改进的分布式钻柱测量工具，利用智能微球分时传输技术实现分布式测量传输，是值得进一步研究的低成本沿钻柱测量路径。
在深层、超深层、复杂地层和深水油气藏，存在钻井施工难度大、周期长、井下故障多等问题，为安全、高效、快速钻井，需要实时监控井内压力、温度等参数。为此，介绍了NOV公司沿钻柱测量系统的构成，分析了沿钻柱测量技术在井眼净化监测、卡钻位置判断、钻井液漏失位置判断、漏失试验与地层完整性试验、井涌探测、钻柱及钻头工况分析等场景中的应用情况，提出了沿钻柱测量技术发展方向，包括：完善随钻测量解释模型和应用场景、数据的深入挖掘以及多参数的可视化智能展示技术；优化传感器网络布局，开发替代有缆钻杆的高速信息传输网络，以提高其经济性；扩展应用，实现更多应用场景。在此基础上，提出了发展建议，建议国内持续完善井下工程参数测量系统、促进有缆钻杆商业化应用，在二者相对成熟后，逐步实现分布式测量传输。分析认为，采用常规钻柱系统和改进的分布式钻柱测量工具，利用智能微球分时传输技术实现分布式测量传输，是值得进一步研究的低成本沿钻柱测量路径。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022016
摘要:
气体钻井的安全性受储层地质条件影响明显，在钻井过程中，受气体所产生噪声影响，地层反射信号识别难度大。为提高探测准确度，降低气体钻井过程中钻头前方岩性界面的不确定性，设计了近钻头随钻冲击震源短节，基于地震波自激自收原理，推导测距公式，提出了一种适用于气体钻井的声波超前探测方法。通过冲击试验分析聚四氟乙烯对振动尾波的衰减效果，通过数值模拟验证气体钻井声波超前探测方法的可行性，分析探测距离对反射波振幅的影响。冲击试验表明，使用聚四氟乙烯后空心圆柱上振动尾波衰减显著。数值模拟结果表明，PML边界条件可有效消除模型边界反射的干扰，利用反射纵波信号到达时间所计算的测距误差为1 m。随着探测距离的增加，反射纵波相对强度逐渐增大，反射波振幅显著降低。研究结果验证了近钻头冲击震源探测钻头前方岩性界面的可行性，为气体钻井随钻声波超前探测技术的发展提供了新思路。
气体钻井的安全性受储层地质条件影响明显，在钻井过程中，受气体所产生噪声影响，地层反射信号识别难度大。为提高探测准确度，降低气体钻井过程中钻头前方岩性界面的不确定性，设计了近钻头随钻冲击震源短节，基于地震波自激自收原理，推导测距公式，提出了一种适用于气体钻井的声波超前探测方法。通过冲击试验分析聚四氟乙烯对振动尾波的衰减效果，通过数值模拟验证气体钻井声波超前探测方法的可行性，分析探测距离对反射波振幅的影响。冲击试验表明，使用聚四氟乙烯后空心圆柱上振动尾波衰减显著。数值模拟结果表明，PML边界条件可有效消除模型边界反射的干扰，利用反射纵波信号到达时间所计算的测距误差为1 m。随着探测距离的增加，反射纵波相对强度逐渐增大，反射波振幅显著降低。研究结果验证了近钻头冲击震源探测钻头前方岩性界面的可行性，为气体钻井随钻声波超前探测技术的发展提供了新思路。
, 最新更新时间 , doi: 10.11911/syztjs.2022058
摘要:
针对随钻单极子声波测井仪器无法随钻测量软地层横波速度的问题，设计了一种随钻四极子声波测井仪。该测井仪由Drilog®随钻测井系统、接收电路、扶正器、接收声系、隔声体、发射声系、扶正器及发射电路组成。详细介绍了随钻四极子声波测井仪关键部件发射换能器、隔声体和接收声系的设计实现方法，并通过试验和模拟方法验证了这些关键部件的功能。该测井仪在新疆KS3-B1Sa井进行了试验，测得了高质量单极子全波及四极子横波信号，且硬地层单极子全波中的横波时差与四极子横波时差吻合。现场试验表明，随钻四极子声波测井仪的功能达到了设计要求，可以随钻测量地层的横波速度，为准确评价地层提供测井数据。
针对随钻单极子声波测井仪器无法随钻测量软地层横波速度的问题，设计了一种随钻四极子声波测井仪。该测井仪由Drilog®随钻测井系统、接收电路、扶正器、接收声系、隔声体、发射声系、扶正器及发射电路组成。详细介绍了随钻四极子声波测井仪关键部件发射换能器、隔声体和接收声系的设计实现方法，并通过试验和模拟方法验证了这些关键部件的功能。该测井仪在新疆KS3-B1Sa井进行了试验，测得了高质量单极子全波及四极子横波信号，且硬地层单极子全波中的横波时差与四极子横波时差吻合。现场试验表明，随钻四极子声波测井仪的功能达到了设计要求，可以随钻测量地层的横波速度，为准确评价地层提供测井数据。
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