摘要：自2006年巴西超深水海域发现巨型盐下油田以来,深水盐下钻完井技术取得了显著进步。本文总结了巴西深水盐下钻完井面临巨厚盐岩层蠕动危害大、灰岩储层漏失严重、地层可钻性差、超深水钻井装备可靠性及应急管理挑战、巨厚储层完井严重漏失等难题,阐述了盐层段安全钻井及套管设计、控制压力钻井技术、钻井工具及工艺优化提高钻速技术、深水应急专项技术、大尺寸智能完井技术等深水盐下钻完井配套技术,并梳理了深水盐下L油田降本增效举措,最后展望了超深水无隔水管钻井、完井管柱湿式解脱工具、混合式智能完井控制系统等深水盐下钻完井新技术,以期为国内深水油气田钻完井技术发展提供借鉴。

摘要：在常规钻井作业过程中,导向钻井段若采用弯角式造斜动力钻具,容易产生钻具工具面漂移,导致井眼轨迹控制失败等问题,急需一种可以实现井下定向动力钻具工具面的动态控制方法。针对这一情况,提出了一种异步电机旋转角度的精确控制方法,该方法采用模糊控制并结合矢量控制技术对电机进行精确定位控制,通过MATLAB/Simulink仿真对算法进行了可行性分析,并在西门子SINAMIC S120室内实验平台上进行算法验证。仿真和实验结果表明,提出的控制算法可以实现电机的精确定位,设计的控制系统具有控制精度高、动态响应快等特点。用这种异步电机驱动顶驱/转盘,可为实现钻井现场对井下钻具工具面的精确控制奠定坚实的基础。

摘要：常规钻井作业中,造斜段一般使用弯角马达滑动钻进完成,易产生工具面漂移,传统方法对工具面调整时需要停钻,易引起作业效率低和卡钻等问题。为此,设计了工具面动态控制钻井系统,并完成软件控制和顶驱角度精确定位系统研制。钻井系统主要由现场监测系统、软件控制系统和顶驱精确定位系统组成。通过实时监测工具面,软件控制系统可自动判断工具面偏移情况并发送指令至顶驱精确定位系统,定位系统调整顶驱角度,从而实现滑动钻进过程中工具面的自动控制。室内试验结果表明,电机无论是在空载、带载还是正反转情况下,顶驱角度精确定位系统的定位精度都控制在2°以内,响应时间不超过4 s。

摘要：针对钻头产生的振动波信号强度低,以及在地层和套管中传播时的衰减难以在深部地层进行防碰监测的问题,研制了一种机械式井下震源。该震源由储能-打击机构、控制机构和辅助机构等3部分组成。通过采集震源所产生的震动信号,可以识别钻头距风险邻井套管间的距离。震源主要以弹簧作为储能部件,操作套筒带动止推环运动,从而使弧形卡相对位置发生变化来控制弹簧的压缩及释放,通过与弹簧相连的冲击锤撞击铁砧产生打击。井下震源室内试验结果表明,其结构设计合理,功能易于实现,起震所产生的冲击力大小合适,符合设计要求,能够为防碰监测提供一定强度的标志性震动信号。

摘要：为改善柿庄区块水平井压裂排采效果较差的现状,从柿庄区块7口煤层气直井压裂微裂缝监测解释着手分析,认为导致排采效果不佳的重要因素是压裂改造实际作用在煤层的支撑剂仅有10%左右。为使压裂施工更多地作用在煤层,提出了人工诱导方法形成水平裂缝的新思路,即在煤层内利用高效压裂液携砂诱导形成水平裂缝。通过室内试验和裂缝形态机理研究,并对柿庄区块J水平井进行了现场试验,压裂施工设计排量为8.5~9.5 m3/min,入井液量约1 000 m3,砂比为9%,压裂成功率达到100%,达到设计要求。微地震监测结果表明：压裂裂缝形态复杂,水平分量体积百分数在80%以上,主要表现为水平裂缝特征,充分说明技术具有可行性。人工诱导裂缝技术可为水平井提高压后产量提供技术保障。

摘要：在考虑了地层砂粒度中值、均质系数、泥质含量以及蒙脱石含量4个参数的基础上,开展室内防砂试验,并结合现场统计数据,建立了适合于我国海上油田的防砂方式设计图版.针对不同类型的防砂筛管及不同尺寸的砾石开展防砂参数室内试验,得出结论：在产出液含砂量不超过0.5‰时,优质筛管挡砂精度可放大到地层砂d50的1.28倍左右,砾石尺寸的设计可适当放大到d50的6～7倍左右,相比于常规防砂方式,油井产能可提高30%左右.本防砂设计方法已在海上多个油田开发方案设计中得到应用.

摘要：为实现海上稠油油田的高效开发,在渤海南堡35—2油田开展了多元热流体吞吐矿场试验,并取得了显著的增产效果。开创了国内海上稠油热采的先例。分别推导了基于能量平衡及基于物质平衡原理的多元热流体吞吐井加热半径计算方法。并以试验井为例进行了计算。此外,对计算结果及两种方法的适应性进行了分析,为海上稠油热采方案设计起到了一定的指导作用。

摘要：油井在长期关井时,井筒中流体温度将逐渐降低至环境温度。当井流物温度低至原油凝固点温度时,原油将在井筒内凝结,发生凝管现象。海上油田油井所处的自然环境及热力条件复杂且恶劣,井筒中结蜡及发生凝管的风险也远高于陆上油田。对海上油田关井期间井筒防凝措施进行了研究,提出了挤生产水防凝的新方法。并分析了该方法的可行性,为海上油田关井期间油井防凝方案设计及油田低成本、安全开发起到了一定的指导作用。

摘要：利用自行研制的全尺寸大型出砂模拟实验装置,测定了不同防砂参数下利用标准金属网布优质筛管(以下简称筛管)防砂后的流量、压降及出砂量,分析了筛管防砂参数与油井产能、出砂量的关系,并建立了适度出砂条件下筛管防砂参数设计图版。研究结果表明:当依据海上油田传统防砂设计要求出砂量控制在0.3‰以内时,要求筛管防砂参数不大于0.88d50(粒度中值);适度出砂开采时允许出砂量控制在0.5‰以内,此时筛管防砂参数可放大到不大于1.27d50;相对于传统防砂设计,本文防砂参数设计可提高油井产能30%以上。该研究成果目前已成功应用于NB35-2油田。

摘要：基于绝对节点坐标法建立全井钻柱系统的多体动力学模型,研究系统的耦合振动现象;将大长细比柔性钻柱离散为绝对节点坐标梁单元,讨论梁单元格式,并研究井口、钻头处边界及钻柱与井壁的接触/摩擦模型,给出包含绝对节点坐标梁单元的钻柱系统运动方程;采用向后差分法求解微分-代数方程组,开发多体动力学求解器及相应的前、后处理器。通过直井、定向井算例分析了全井钻柱系统的轴向、扭转、横向耦合振动特性,结果表明本文提出的力学建模和数值分析方法可实时捕捉到钻柱系统的耦合振动现象,能够在钻柱系统动力学研究和工程应用中发挥作用。