摘要：气体钻井过程中,喷嘴处容易产生声速流,且在声速流条件下,伴随着压力间断和喷嘴低温,会导致钻头'冰包',环空压力急剧上升而立管却无法检测的现象,容易造成地面及井下事故。以超临界CO2气体钻井为例对钻头渐缩喷嘴压力、温度、流速变化对声速流的影响进行研究。结果表明:气体从喷嘴喷出后,压力急剧降低,体积快速膨胀,产生焦耳-汤姆逊效应,使得喷嘴出口温度急剧降低,降低幅度取决于气体性质以及上下游压力比;在进行气体钻井设计时,尤其是需要高压力、大排量喷射钻井时,首先要估算井底压力范围,再计算喷嘴上游临界压力,确定钻头上游安全压力带作为水力参数设计的参考标准,控制好井底与钻头上游之间的压力关系,避免声速流的发生。

摘要：断裂体系中的流体-岩石相互作用及其成储意义一直都是业界关注的热点问题。流体沿断裂流动运移,溶解围岩矿物,沉淀新矿物,改变储集空间的形态,对碳酸盐岩储层形成与分布、油气运移及分布起十分重要的控制作用。查明深层-超深层含断裂碳酸盐岩储层的成因机理,具有重要的理论和实际意义。为此设计了基于塔里木盆地顺北地区奥陶系一间房组的高温高压溶蚀-沉淀模拟实验,并结合TOUGHREACT等数值模拟软件,以查明沿断裂流动的含CO_(2)盐水和碳酸盐岩相互作用的过程,考察温度、压力、流体性质、物理非均质性等因素的影响程度,计算裂缝内的钙离子扩散特征以及矿物溶解-沉淀的趋势。实验和计算结果显示:实验时间内整体反应以碳酸钙溶解为主,反应后样品储集性能得到改善,样品内裂缝宽度、数量和体积增加,样品渗透率和孔隙度增加。研究明确了样品物理非均质性和流体水力性质促进主裂缝成为主要流动通道。主裂缝内流动过程和反应过程相互促进,并且共同决定了主裂缝不仅是流体流动的优势通道和水-岩反应发生的主要场所,也会是具有潜力的优势储集空间。

摘要：针对声波换能器高温测试的控制过程庞杂、控制对象分散的特点,设计了以一台高性能笔记本电脑作为上位机、多个嵌入式系统为前端机的分布式控制系统。基于以太网技术,阐述系统在客户端/服务器(C/S)工作模式下,以网络通讯方式进行异种平台的数据传输方法,实现了系统的上位机和前端机之间可靠的数据通讯,解决了传统测试仪器多项功能集成困难的问题。声波换能器高温测试系统运行中的数据传输测试结果表明,此数据通讯系统数据传输延迟时间短、稳定,差错校验码校验正确,能够满足系统网络通讯的实时性要求。

摘要：修井/压裂作业中,油管上多个接箍导致环空流动压耗难以精确预测。按照油田油管和套管的实际尺寸,设计加工一套实验装置,分别改变油管上接箍数量、接箍直径、油管外径、环空排量等参数,测试不同参数组合条件下环空出口和入口的压差,该压差即为当前实验条件下的流动压耗。结果表明:流量较大时,油管接箍数与环空压耗呈线性关系;泵入流量与环空压耗呈二次函数关系。

摘要：常规的单极子声波测井仪器无法对井旁地层的方位性质进行评价,多极子声波测井仪器有一定的方位测量能力,方位分辨率较低且反演地层性质时存在多解性。设计了一种具有方位辐射特性的声波测井相控圆弧阵声波辐射器,采用三维有限差分法对其在井旁地层中产生的声场进行了数值模拟。对模拟声场的方位特征进行的分析表明:相控圆弧阵声波辐射器产生的声波能量基本向某一周向角范围的井壁入射,进入地层的声波在一定周向角范围内传播。随着轴向源距的不断增大,相控圆弧阵声波辐射器在井旁地层中产生的声束周向角宽度逐渐变大。这种相控圆弧阵声波辐射器可用于方位反射声波测井新技术中,能评价井旁地层声学性质沿井周方向的变化,有助于复杂油气藏的识别和评价。

摘要：随钻测井环境下,钻铤纵模式波会严重干扰地层纵波的测量,因此需要使用隔声体来减弱钻铤波对地层纵波测量的干扰。采用圆柱坐标系下的交错网格技术,自行开发了一种可用于设计随钻声波测井仪器隔声体的三维时域有限差分程序。利用该程序数值模拟采用不同结构的隔声体时,硬地层井眼中的随钻单极子声波测井响应,并对这几种不同结构的隔声体性能进行评价。结果表明:采用不同结构的隔声体,对钻铤纵模式波的时延量和隔声量存在很大差异;与其他结构隔声体相比,周期性交错排列的凹槽结构的隔声体在测量地层纵波速度时具有较好的效果。

摘要：能否成功识别"亮点"型含气储层与薄层调谐关系到岩性油气藏勘探的成败。地层的薄层调谐常常会导致叠加剖面上出现假"亮点",假"亮点"与含气储层亮点有本质的区别。根据实际储层的岩石物理参数,设计了楔形和薄层地质模型,模拟了薄层及薄互层调谐现象,研究了调谐现象与频率之间的关系和"亮点"型含气储层产生的强振幅与频率之间的关系。MarmousiⅡ模型数据的测试结果表明,利用连续小波变换后能量归一化的分频剖面之间的瞬时振幅差异可以有效地区分"亮点"型含气储层产生的强振幅与薄层调谐导致的强振幅,从而为地震剖面真、假亮点识别提供了一种新的思路。实际地震资料处理结果表明,该方法可以较好地识别"亮点"型含气储层,从而在一定程度上降低了油气田勘探开发风险。

摘要：超短半径水平井在油气田老井改造、剩余油挖潜方面作用很大,但常用的柔性钻具超短半径水平井钻井技术存在起下钻周期长、作业成本高的问题。考虑连续管钻井具有钻井效率高、成本低和安全可靠等优点,提出了将连续管与柔性钻具相结合的钻井新思路,并研制了高速和低速大扭矩螺杆、改进了柔性钻具结构、研制了叠加式斜向器和造斜PDC钻头等关键工具,优化了配套施工工艺,初步形成了“连续管+柔性钻具”超短半径水平井钻井技术。该技术在江汉油田陵72-5CZ井开展了首次现场试验,成功完成了长30.21 m的超短半径水平分支井眼,平均机械钻速0.8 m/h,实钻井眼轨迹与设计井眼轨道吻合良好,水平段平均稳斜角为88.17°。现场试验结果验证了“连续管+柔性钻具”超短半径水平井钻井技术的可行性,为剩余油挖潜和低渗油田高效开发提供了一项新技术。

摘要：为了提升深部硬岩地层钻井的钻速,研制了一种涡轮驱动式脉冲射流振动工具,采用室内试验和现场实验相结合的方法,对盘阀-脉冲射流特性规律、振动载荷以及现场使用情况等进行了研究,确定了盘阀孔数、盘阀孔结构等工具结构参数。研究结果表明,转子转速与排量呈正相关增长趋势,并在600 r/min时,脉冲频率趋于稳定,且盘阀孔数为3,4,5脉冲发生机构,对应稳定后的脉冲频率为30,40,50 Hz左右;工具压耗和脉动幅值与排量呈正相关趋势,当排量为90 m^(3)/h时,工具所产生的压耗最大为0.62 MPa,最小为0.30 MPa;随盘阀孔数的增加,压耗逐渐增大,振动幅值减小,脉冲频率增大。试制了3孔盘阀式涡轮脉冲振动工具,盘阀孔采用58°圆心角扇形结构设计,其在新蓬321井现场应用试验中应用效果良好,平均机械钻速为15.29 m/h,较邻井钻速提高45.4%。研究结果可为涡轮驱动式脉冲射流振动工具的应用与推广奠定理论基础。

摘要：贵州省境内滑坡地质灾害分布范围广、频率高,已引起人们的极大关注。根据贵州省境内典型的滑坡灾害变形特征,研究其滑动机制对理解滑坡的形成和预警滑坡灾害发生具有十分重要的意义。为此,根据对黔西、黔北野外滑坡地质特征的观察和分析总结,设计了6组不同的地层倾角和脆-韧性层厚度组合差异的沙箱模型对滑坡的演化机制进行模拟试验,并与实际滑坡变形特征进行了对比。研究结果表明:地层的倾角和脆-韧性层厚度对滑坡的演化具有明显的控制作用;在较小地层倾角条件下主要是形成蠕滑,而且形成的断裂特征具有较大的差异;滑坡演化的扩展时序为前缘拉张-后缘拉张-中部剪断-前缘挤压-坡体缓慢蠕滑-坡体停止滑动;研究结果与晴隆县滑坡变形特征具有较好的相似性。