摘要：清井返排是深水气井测试流程的重要阶段,该阶段管柱内水合物的生成及堵塞问题一直是安全测试研究的重点。从水合物生成、生长、沉积、堵塞的微观机理分析出发,结合清井返排的具体阶段,首次将水合物形成与管柱气液流型结合研究不同流型下水合物形成流动障碍的风险大小。研究结果表明,泡状流、段塞流、搅拌流下水合物形成流动障碍的风险较小,环状流下仍然具有形成测试管柱堵塞的风险,须进行合理的测试参数设计,并在不同阶段实施防控措施,从而有效避免水合物堵塞事故。本文研究成果可为现场测试施工提供理论支撑。

摘要：控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层钻井难题的有效方法。为了准确设计控压钻井参数并提高设计方法的合理性,基于井筒水力学与传热学理论,充分考虑井筒温度和回压控制范围的影响,建立了钻井液密度和回压的设计方法,制订了控压钻井设计原则,并对乐东区块一口井进行了控压钻井参数优化设计。研究结果表明:考虑井筒温度的影响后,钻井液密度的设计值更低;考虑回压控制范围的影响后,可获取最优的钻井液密度,有效增大了控压钻井设计井深,简化了套管层次;排量增加会导致井底压力增大,从而使得控压钻井参数设计时钻井液密度的可选范围变窄。研究结果可为窄安全密度窗口地层应用控压钻井技术提供理论指导。

摘要：为了研究超声波多普勒隔水管气侵监测测量原理的正确性和海上应用的可行性,开展了室内实验和现场试验。通过室内实验,得到了油基钻井液在不同含气情况下超声波多普勒信号与含气率之间的关系,验证了利用多普勒信号畸变进行气侵识别的有效性和适用性;通过开展陆上井现场试验,确定了隔水管气侵监测系统设计的关键参数,验证了超声波多普勒设备对大壁厚环空内部流动监测的可行性;设计并加工了隔水管气侵监测系统样机。通过在海上钻井过程中的实际应用,测试了监测系统的稳定性,得到了隔水管内部流动状态的监测信号,验证了隔水管气侵监测系统在海上现场应用的可行性。

摘要：早期溢流监测对预防石油开发钻井过程中井喷失控恶性事故具有至关重要的作用。深水钻井作业过程中在不破坏钻井隔水管力学结构的前提下,基于非接触式超声波测量手段沿程监测隔水管内部钻井液流动特征参数,设计了适合深水钻井隔水管气侵监测系统。实验模拟分析了深水钻井隔水管气侵监测系统超声波时差法和超声波多普勒法的气侵监测效果,结果表明:超声波时差法虽然在清水中可以实现含气率测量,但是对于水基钻井液并不适合;极小含气情况下,多普勒频移量出现极大衰减,并随着含气率的增加而下降,因此超声波多普勒方法对气侵早期识别具有可行性。上述成果对于深水钻井早期溢流监测有指导意义。