摘要：页岩中的吸附气主要吸附在其有机质和黏土矿物成分上,生产时气体的解吸和扩散过程密切相关,共同决定了页岩气井开发中后期的产能状况。该文对甲烷在鄂尔多斯盆地延长组长7页岩中的解吸和扩散系数进行了测定实验,实验温度30℃,最高压力8 MPa;将实验数据与扩散系数理论计算结果相结合,分析了不同样品对甲烷解吸和扩散的差异,并说明吸附平衡压力对气体在页岩中扩散影响的机理。结果表明:吸附平衡压力越小,页岩中气体最大解吸量越小,气体解吸量达到饱和的时间越短,对应甲烷在页岩中的扩散系数越大,而温度越低、粒径越小测扩散系数就越小;甲烷在页岩中的扩散系数随吸附平衡压力的增加而减小;甲烷在页岩上的吸附造成基质膨胀,解吸导致基质收缩,由此引起孔径的变化,从而决定了扩散类型和扩散系数。该研究对了解页岩中气体的传质机理,提高页岩气资源评价和产能预测水平有指导意义。

摘要：低渗透油藏整体压裂的开发效果是油、水井裂缝参数和井网井距等综合作用的结果。针对整体压裂多参数交互影响,以初期产量、采油速度等指标表征各生产时期影响,选用正交实验表设计以井距和油、水井裂缝参数为实验因素的正交实验方案,通过极差分析得到最优方案。基于优化结果设计施工井的产量明显优于邻近产量,表明正交实验法适用于整体压裂参数优选。

摘要：针对特殊螺纹实现高气密封能力的问题,基于密封接触应力分布及其变化规律建立了锥面对锥面主密封过盈接触应力以及井下载荷工况下扭矩台肩面实际接触应力计算模型,并且基于密封接触能机理和密封面极限屈服条件建立了特殊螺纹气密封性能定性评价方法。以锥面对锥面主密封为例,对比分析了7种井下载荷工况对密封面平均接触应力、密封接触长度以及主密封面和台肩面的密封性能影响规律,绘制了防泄漏安全系数为1.0、1.5和2.0时锥面对锥面密封结构的密封包络线。结果表明:轴向拉伸载荷和环空外压会降低主密封结构和台肩面密封性能,轴向压缩载荷和油管温度升高有利于提高主密封结构和台肩面密封性能,而气体内压对主密封面接触应力有自增强效应,但会降低台肩面接触应力;控制合理环空内压以及上扣时台肩面作用扭矩有利于减小井下载荷工况对油管特殊螺纹密封性能的影响;绘制的密封包络线可以方便地设计锥面对锥面密封结构参数。

摘要：不同油井管对CO_(2)腐蚀造成的影响各不相同,为了优选出耐CO_(2)腐蚀性能最好的材料,需要探究不同条件下常规油井管材料的腐蚀情况。为此,以克拉玛依油田九;区CO_(2)复合驱注采井为研究对象,模拟油井管的实际服役工况,对N80、3Cr、镀钨隔热管和P110油管材料进行腐蚀失重试验。采用三电极体系进行动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的测试,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)观察腐蚀产物微观形貌。结果表明:随着温度的增加,4种材料的腐蚀速率先增加后减小;随着压力的增加,4种套管钢的腐蚀速率都增加;镀钨隔热管和3Cr的腐蚀速率明显小于N80和P110的。从腐蚀形貌看,4种套管钢都发生了不同程度的腐蚀。N80和P110表面发生了严重的腐蚀;镀钨隔热管和3Cr表面发生了轻微腐蚀。据此得到了4种油井管在CO_(2)驱环境下的腐蚀规律,提出了CO_(2)驱环境下油井管设计和选用建议,可优选出耐CO_(2)腐蚀性能最好的材料。

摘要：连续循环系统可以在更换钻杆接头操作时保持泥浆的连续循环。从连续循环系统上卸扣卡瓦的工作机理入手,分析了钻杆工作时的受力状态。在调研了卡瓦卡紧管柱力学模型的基础上,将钻杆看作厚壁筒,采用弹性力学中的拉美公式求解连续循环系统钻杆内、外受压的应力问题;将钻杆外表面承受的摩擦力矩看作圆筒扭转问题进行求解。给出了连续循环系统上卸扣卡瓦卡紧力的计算方法,可用于指导连续循环系统的设计。

摘要：实验室合成阳离子直链淀粉并复配聚环氧乙烷(PEO)形成一种新的低加入剂量的水合物抑制剂。设计了一组对比试验,其中空白试验为不加抑制剂的水合物合成过程,对比试验为加入不同剂量的水合物抑制剂来评价抑制效果。结果表明,直链阳离子淀粉复配PEO能够在较低的加量取得较好的抑制效果,同等条件下所含抑制剂的浓度越大则抑制效果越好;较为理想的加量在1000mg/L,抑制效果为6000min内可以完全抑制水合物的生成。

摘要：针对气体钻直井的井斜控制问题,设计了一套气体钻井专用稳定器,用有限元仿真软件对气体钻井专用双稳定器钟摆钻具的力学特性进行模拟分析。从钻具本身的结构参数、井眼参数以及钻井参数等方面考虑,分别讨论了上下稳定器间距、下稳定器与钻头的距离、钻压、井斜角以及上下稳定器尺寸与钻具钟摆力的关系,分析了各个参数对钻具钟摆力的影响程度。计算结果与相同条件下纵横弯曲梁理论得出的结果相对比,两者基本吻合。通过分析可知,使用该专用稳定器的钟摆钻具组合在用气体钻井时具有较强的防斜纠斜能力,能够有效地控制气体钻井井斜问题。

摘要：针对现有页岩气水平井井壁稳定力化耦合分析大都仅考虑水化作用对岩石强度的影响,鲜有考虑水化应力应变影响的情况,以弹性力学和岩石力学等理论为基础,同时考虑水化作用对岩石力学参数的弱化效应和附加水化应力,建立了力化耦合作用下层理性页岩气水平井井壁坍塌压力预测模型,研究了层理性页岩气水平井井壁失稳机理,分析了影响井壁稳定的因素及影响规律。研究结果表明:存在层理面时,会使坍塌压力大幅升高;沿层理面方位钻进,井壁稳定性最好;当水化时间一定时,坍塌压力随距井壁径向距离增加而降低,水化时间越长,近井壁处易坍塌区域越大;考虑水化应力影响后坍塌压力会大幅升高,在设计钻井液密度时,不能忽略水化应力的影响。研究成果丰富了页岩气水平井井壁失稳理论,对层理性页岩气水平井钻井设计具有指导作用。

摘要：为了优化套管锻铣工具结构,对活塞及刀体等核心机构的作用力传递关系进行充分分析,采用理论计算及有限元仿真两种计算方法,建立了活塞推力与单翼刀体和套管之间接触力的定量关系公式,并分析了活塞推力对套管局部屈服的影响。结果表明,随着活塞上的压力不断增加,接触反力和施加的活塞推力是线性关系,两者比值约为1:3,并且活塞推力对套管材料局部屈服的影响并不明显,在套管锻铣工具设计中,优先选择合适的节流喷嘴,使产生的活塞载荷能够确保工具在套管上不打滑即可,然后在转矩和钻压作用下,刀体就可切削套管。该研究为套管锻铣工具后续节流喷嘴尺寸的选择、工具施工参数的优选提供了理论依据。

摘要：水平井负压射孔过程中,受流动摩阻压降影响,实际负压并未达到设计要求,无法产生充足高速回流清除井底污染。根据Forchheimer高速非达西渗流模型与水平井筒流动模型,建立了水平井负压射孔过程中的流动耦合模型,计算分析流动摩阻压降对射孔负压的影响,并对传统设计方法进行修正。现场应用表明,用该方法设计的负压进行射孔,能有效清除射孔残渣及岩屑,减小射孔伤害表皮,显示出较好的应用潜力。