摘要：四川盆地北部三叠系海相地层已发现20余口井套管存在不同程度的变形损坏,变形井段主要集中在雷口坡组和嘉陵江组,该井段含有大量膏盐,其中嘉四段膏盐含量高达58%。为此,针对该区域的X区块A1井海相地层套管变形检测结果及膏盐层的蠕变特性,采用有限元方法建立了非均匀外挤载荷反演模型,反演得到了海相地层套管所受的非均匀外挤载荷最大、最小值分别为98.93 MPa、92.85 MPa;通过建立海相地层套管受力分析模型,模拟得到了非均匀外挤载荷状态下φφ177.8 mm套管等效应力分布,计算出作用在套管上的等效外挤载荷为119.68 MPa,而被检测的变形套管抗挤强度仅有89.8 MPa,不能满足抗挤要求,定量揭示出了引发该区套管变形损坏的原因是膏盐层蠕变产生的非均匀外挤载荷。结合该区非常规井身结构应用情况,进一步计算了对应φ190.5 mm和2φ215.9 mm井眼尺寸的2φ168.28 mm、φ193.68 mm和2φ177.8 mm套管的等效外挤载荷,推荐了这3种尺寸的套管选型,其抗挤强度分别大于119.24 MPa、124.29 MPa和119.68 MPa,为该区域海相地层套管柱设计提供了参考数据。

摘要：为了控制钻井复杂与事故,国内外一直都致力于研究建立智能的钻井风险控制系统。通过调研分析NDS和eDrilling等国外成熟的钻井风险控制系统以及国内在钻井事故专家系统、利用智能方法识别钻井事故、远程钻井事故专家系统、借助综合录井仪进行钻井事故诊断等方面的成果,明确了我国自主开发钻井风险控制系统的必要性和紧迫性。进而提出并建立了国内钻井风险控制系统的整体架构方案,其应实现的功能包括系统整体架构、钻井实时数据库、实时数据采集、实时数据传输、实时数据可视化、钻井风险因素分析、井下风险诊断与预测。最后,介绍了所研发的钻井风险控制系统取得的阶段性成果,包括数据采集软件、数据传输与接收软件、钻井数据管理软件,基于模糊综合评价和BP神经网络两种智能方法的钻井复杂实时诊断与预测子系统。多次现场生产测试结果表明,该系统符合率和实用性均较高。

摘要：针对斜井地层压力检测中的重要因素——泥页岩声波各向异性,提出测井声波各向异性因子计算模型及斜井测井声波校正方法,并利用其进行斜井地层压力计算。首先,在大量分析国内外实验数据和理论分析的基础上,提出泥页岩在地层应力条件下声波各向异性因子的线性-指数计算模型,指出声波各向异性因子的大小与泥页岩中泥质含量呈正相关关系,得到声波各向异性因子的计算模型;然后,在Hornby B.E.椭圆方程理论基础上,进行斜井声波数据校正;最后,对某油田一口大斜度井,利用其测井声波数据,进行地层孔隙压力检测。结果表明:校正后,部分井段测井声波校正量高达20%,地层压力计算精度平均提高了10%。与传统方法相比,该模型计算简捷,且考虑了泥质含量、地应力对泥页岩声波各向异性因子影响,斜井地层压力计算精度得到提高。

摘要：论述了机械比能理论的进展概况,对现有的机械比能模型进行了系统的分类与评价,分别指出了机械比能、钻进比能及水力机械比能不同模型的适应性及其各自的优缺点。从钻前预测机械钻速、随钻评价钻井效率、随钻诊断井底工况并优化钻井参数、随钻监测钻头磨损、钻后优选与评价钻头与提高机械钻速六个方面分析了机械比能理论在钻井工程中应用的发展状况。其应用效果良好,具有良好的推广价值与应用前景,但还有很多问题没有解决。结合现代钻井技术,对机械比能研究的未来发展趋势作了初步探讨。基础模型研究、钻头力学动态特性测试、应用范围的控潜及拓展将成为机械比能研究的主要发展方向。

摘要：为了对钻井过程中的机械钻速进行预测,提出了层次分析-神经网络组合模型,将层次分析法确定的钻速影响因素权重和原始数据一并作为输入信息,经过神经网络训练、迭代,确定已钻井钻速模型,最后利用模型对同一区域待钻井钻速进行仿真预测。仿真结果表明,应用层次分析法与前馈神经网络原理建立的AHP-BP组合模型在一定程度上可以提高迭代收敛速度和训练结果的可靠性;利用数据挖掘技术对钻速进行仿真预测,并与实钻值进行对比,可以对钻井状态进行评价,为优选钻进参数、钻头型号及钻井优化提供辅助决策支持。

摘要：采用图版法求解Lietard天然裂缝宽度预测模型时速度慢、易产生人为误差,为迅速准确地预测井漏时的天然裂缝宽度,给堵漏作业和屏蔽暂堵作业提供决策依据,开展了数值解法研究。研究Lietard模型发现,用Lietard模型计算得到的理论漏失特征曲线存在近似直线段,可作线性化处理,因此,基于井漏时实测得到的漏失数据,采用最小二乘法建立实钻漏失特征曲线近似直线段线性参数的计算模型,并运用自适应搜索法找出与实钻漏失特征曲线唯一对应的理论漏失特征曲线,根据该曲线的无因次有限侵入值反演出天然裂缝宽度。经过试验研究,建立了实钻漏失特征曲线近似直线段线性参数的计算模型,实现了无盲区自动匹配,将匹配误差控制在0.001%以内,克服了人为误差,并能快速完成Lietard模型求解。研究结果表明,Lietard模型的求解精度与实钻漏失特征曲线近似直线段的线性相关度呈正比关系,在同一相关度下,新方法比图版法求解速度更快、精度更高。

摘要：在已钻井资料较少的情况下，合理、高效、低成本地预测岩石可钻性在地层空间的分布对钻井工作十分重要。分析了单一测井、录井及地震资料预测方法的不足，提出了预测三维空间岩石可钻性的新方法，即利用测井约束地震反演技术对三维地震数据进行反演，生成全频带高分辨率的岩石纵波速度体，通过室内微钻头岩心可钻性试验，建立了考虑岩石声波时差与密度属性的可钻性预测模型，并据此开发了三维岩石可钻性预测软件。在吐哈盆地某区块两口井进行的实例分析表明，可钻性平均误差约10％，研究区块牙轮钻头对应的岩石可钻性级值约2.8～6.3，PDC钻头对应的岩石可钻性级值约2.0～5.0；软件三维显示结果表明，局部地层存在异常高可钻性级值带，与钻井资料显示该地层存在砾岩层结论相符。该区块PDC钻头的三维空间地层岩石可钻性整体优于牙轮钻头对应的可钻性。研究表明：建立的岩石可钻性预测模型同时考虑了岩石声波与密度属性，能合理预测岩石可钻性，反映不同类型钻头的可钻性差异；新方法能较真实地反映出岩石可钻性的三维空间分布情况，可为制定钻井提速方案提供参考。

摘要：由于裂缝性储层裂缝发育,裂缝性储层水平井与常规储层水平井相比,优化水平井井眼方位需要考虑的因素更多,也更为复杂。文中以地质力学为基础,在优选裂缝性储层水平井井眼方位的同时,考虑天然裂缝分布、天然裂缝的激发和井眼稳定性,从地质、钻井和压裂的角度出发,采用理论研究和数值模拟,形成了裂缝性储层水平井井眼方位优化方法。首先,根据井壁成像数据对天然裂缝分布进行统计分析,选择天然裂缝发育的方位;其次,通过建立天然裂缝面的应力模型,计算在一定压裂压力下容易滑动的天然裂缝方位;最后,通过建立裂缝性储层的井眼稳定模型,计算出在确定的方位范围内井眼相对稳定的方位作为优选的水平井方位。优选的裂缝性储层井眼稳定方位既有利于压裂裂缝与天然裂缝沟通,又相对容易激发天然裂缝,且井眼相对稳定,对于提高单井产量、减少工程复杂有重要作用。

摘要：随着钻井工程施工向复杂地区的扩展以及钻井新工艺、新技术的发展,钻井工程越来越依赖于软件系统的支持,如井眼轨迹设计、大斜度井/长井段水平井摩阻扭矩分析等。文章介绍了国内外钻井工程软件现状和功能特点,重点说明了目前国内钻井软件系统进展情况和取得的成果。经过"十一五"科技攻关,已经开发出具有自主知识产权的钻井工程设计与工艺软件,初步解决了我国钻井软件长期依赖于国外软件的局面,基本满足了国内油田钻井工程设计与施工分析的需要。

摘要：在设计二维绕障井井眼轨道时,确定实钻井的控制范围是关键环节之一。实钻井的控制范围可以描述为以实钻井眼轨迹为轴线的曲圆台等,其与设计平面的相交部分为实钻井在设计平面上的控制区域。使用局部坐标系与整体坐标系之间坐标变换的方法建立了曲圆台面的曲面参数表达式,并据此推导出了障碍曲线的参数方程,以及井身参数的不等式约束条件。理论分析和实际算例表明,在实钻井眼轨迹与设计平面交角较大的情况下,采用曲圆台模型计算得到的障碍曲线所限定的控制区域比采用直圆柱模型计算得到的障碍椭圆所限定的控制区域略大。在实钻井眼轨迹与设计平面有多个交点时,障碍曲线由多个分支曲线组成,能够更合理地限定实钻井在设计平面上的控制区域,可以使绕障井轨道设计更加合理、可靠。