摘要：为了优化超深井钻井循环过程中井筒的稳定性,需要建立适宜不同层位的地层温度与孔隙压力耦合的超深井瞬态井筒传热模型。为此,通过寻找地层温度随深度和径向的变化规律,利用线性叠加原理将孔隙压力引起的应力诱导分量和地层温度变化引起的热诱导分量,组合到原位诱导孔隙弹性模型中。同时考虑了钻具旋转产生热源及不同工况下钻具与井壁接触产生热源,建立了充分考虑渗流、孔隙压力变化与地层温度变化影响的钻井液当量循环密度(ECD)计算模型,并加以实例验证。研究结果表明,该热孔弹性模型能为设计井眼清洁循环时间考虑温度的影响提供重要参考,不同进尺下地层渗流的影响比钻井液对井壁渗流的影响导致的坍塌风险更大。该稳定性模型能为优选实际循环操作参数以及钻井液比重设计提供理论依据。

摘要：为解决因井下条件和地层性质的不确定性造成的井壁稳定性监测误差,建立了基于定量风险评估分析、不确定性分析、井筒-地层-水力学物理模型耦合分析的井壁稳定性定量评估方法。在实例分析中,首先将模型的输入参数进行确定性分类,然后利用已完钻井数据评估了地层性质的不确定性,再将“低确定”参数进行了敏感性分析,以获得这些参数对井壁稳定性的影响程度排序,最后将实时井壁稳定性的定量风险评估结果转化为井塌风险系数。敏感性分析结果表明:内聚强度、最小水平应力、最大水平应力、毕奥常数、孔隙压力梯度、上覆岩层压力、井斜角及弹性模量为井壁稳定性分析的高影响参数;该模型能够捕获井壁失稳事故率较高的地层,可应用于实际钻井设计和实时钻井监测。所得结论可为钻井过程中的数据收集和分析工作提供指导。

摘要：由于连续管的管径较小,不同气液比时两相管流的流速、流型和滑脱损失程度与常规管柱有较大差异,若用常规管柱气液两相流压降模型进行压力预测,误差较大。鉴于此,收集整理了121组不同管径连续管排水采气井的实测数据,对9种常用气液两相流的压降计算模型进行了评价和优选。分析结果表明:气液比小于918 m^3/m^3时,Govier-Aziz-Fogarasi模型的计算值与实测值最为接近,平均相对误差最小;气液比在918～1 698 m^3/m^3范围内,Hagedorn-Brown模型的计算值与实测值最为接近,平均相对误差最小;气液比大于1 698 m^3/m^3时,No-Slip模型的计算值与实测值最为接近,平均相对误差最小。研究结果可为提高连续管排水采气工艺设计与排液效果分析水平提供理论依据。

摘要：智能井系统是完井领域的一门新兴技术。由于其自身结构以及所应用的复杂储层环境等因素,智能井系统在现场安全,尤其是井喷失控方面风险较大。采用事故树法,以智能井井喷失控为顶事件,结合地质、装备、设计及人工操作等基本事件,建立智能井井喷失控评价模型,通过最小径集和结构重要度,分析关键风险因素,并根据智能井本身的特点赋予各事件不同的概率值,最终提出相应的控制方法。结果表明,智能井系统井喷失控的风险比常规钻井风险更高,在应用时要额外注意监测与控制信号双向传递的通畅性,以便更好的控制井喷风险,降低生产损失。

摘要：无杆液力抽油泵是一种新型的容积式抽油泵。该泵适用于低压低产油井的试油或采油作业。根据泵的工作原理和工作环境,提出该泵的控制系统设计方案,其由液压控制模块、数据收集处理模块、监控报警模块组成,以实现自动控制和实时监测井下泵体的工作状态。通过分析泵的流量-时间曲线和压力-时间曲线,寻找系统的最佳参数以提高产量。

摘要：固井过程中胶塞在套管中的变形状态对其刮拭效果和隔离能力至关重要,直接决定了固井质量的好坏。为了探究胶塞橡胶碗在固井作业过程中的变形状态与规律,使用有限元分析方法,建立Mooney-Rivlin模型分析了径差(橡胶腕外径与套管内径之差)与橡胶碗角度两个因素对胶塞变形的影响。分别分析了当径差为5~30 mm、橡胶腕角度为25°~80°时,橡胶腕与套管壁之间的接触作用力以及接触状态。当径差为20~25 mm时,橡胶碗与管壁之间接触作用力较稳定,呈宽面接触,此时胶塞橡胶碗刮拭效果和隔离能力最佳。同时分析了当径差处于最佳区间时,橡胶腕角度为45°~65°时,胶塞刮拭效果和隔离能力最佳。并通过橡胶腕与套管接触性能试验验证了有限元分析结果的正确性,为胶塞橡胶碗的设计与选型提供的理论支撑。

摘要：在调研国内外现有降低摩阻和转矩的钻井工具的基础上,研制了新型水平井钻井用减摩降阻工具。介绍了该工具的结构,主要部件的作用,降低摩阻-转矩的原理及性能特点。该工具主要用于大位移井、定向井和水平井,不仅可以减少摩阻-转矩,还能减少套管磨损,接头磨损,防止压差卡钻,提高机械钻速。根据钻井流体携岩机理,并结合流场分析结果可知,特殊设计的导流槽还能提高井眼净化效率。