摘要：储层氮气钻完井是致密砂岩等低渗气藏储量有效动用和产能释放的革命性技术之一。储层氮气钻完井作业期间,起下钻及下完井管串过程中,井口处于敞开状态,此时采用地面氮气抽吸技术,有控制地“引导”地层产出的天然气流向排砂管线出口进行处理。为此,文章基于数值仿真方法,系统研究了敞井条件下地面氮气抽吸作业时的气体流动规律,考虑天然气的扩散现象,建立了气体流动模型,并定量分析了影响氮气抽吸效果的主要因素。研究表明,氮气抽吸效果主要受注入方式、氮气抽吸气量、抽吸装置安装位置、排砂管线长度和天然气产量的影响。同心注气方式相较于斜插注气方式具有更好的抽吸效果;低抽吸气量下,氮气注入量越大,抽吸率越高,随着抽吸气量持续增加,抽吸率达到峰值后有所下降;抽吸装置距离排砂管线出口越近、排砂管线越短、地层产气量越低,抽吸效果越好,实现完全抽吸所需的临界抽吸气量越低。文章研究成果为优化氮气抽吸工艺设计、保障储层氮气钻完井敞井条件下的安全作业提供了理论支撑,并在四川大塔场气田进行了现场应用,实现了储层氮气钻完井作业敞井条件下地层产出天然气100%的抽吸,确保了作业安全。

摘要：针对龙004-X1井?365.1 mm套管悬挂273.05 mm套管的固井需求,研制了XG70 365×273非标全通径高压尾管悬挂器。通过室内性能测试和现场成功应用表明,该悬挂器设计科学、结构合理、性能可靠、操作简单,具有悬挂负荷大、可不严格找"中和点"倒扣丢手、胶塞碰压自锁、后期无需钻件等特点,各项技术指标达到国外同类产品水平,具有广泛的推广应用前景。

摘要：为有效监测钻井液中除硫剂含量变化,本文结合硫化物电位滴定分析法,通过间接测定法思路设计、除硫剂与反应试剂线性作用关系分析、测试样品预处理条件优选、除硫剂与硫化物反应试剂消耗率关系式建立等方面开展研究,形成了一套钻井液中除硫剂有效含量检测方法,并进行了方法验证。评价结果表明,该检测方法可用于测定钻井液中锌基除硫剂的有效含量,其测定的相对误差绝对值<5%,从样品预处理到检测完毕所需时间<20 min,满足工程应用要求,对于实现除硫剂加量及时维护、保障含硫井段安全钻进具有积极作用。

摘要：BZ区块巨厚砾石层空气钻井提速提效试验成效显著,为了确保空气钻井成功实施,需要对钻井方案进行优化设计;从影响空气钻井成败的两大客观因素出发,通过井区邻井资料分析,对BZ区块巨厚砾石层进行空气钻井可行性进行了分析,在BZ701井优选了压实程度较好的3000~5000m砾石层准成岩段与成岩段进行空气钻井;针对沉砂难以清理问题,设计采用了连续循环钻井工艺技术,通过合理调参数,沉砂控制在20m以内,保障了空气钻井安全钻进;同时针对井斜控制问题,设计了11寸非标钻具组合,增强了钻具组合的刚性、增大了钟摆力,达到了稳斜降斜目的;通过方案优化设计,现场应用取得了良好的效果,为钻井工程实现了提速提效。

摘要：为解决我国固井软件高度依赖进口、固井装备自动化水平低和固井信息管理能力不足等问题,研究了多装备协同控制方法、全工艺流程自动监控方法,研制了自动监控固井重大装备,开发了多功能、一体化的AnyCem®固井平台系统,形成了新型自动化固井技术,实现了全流程自动化固井。该技术在辽河油田、长庆油田、西南油气田和华北油田等油气田应用85井次,施工参数监控准确率100%,水泥浆密度控制精度0.01 kg/L,水泥头倒闸阀、开挡销时间小于2 s,固井作业精准度整体提升80%以上。研究应用表明,基于AnyCem®系统的自动化固井技术通过软硬件一体化交互,实现了固井复杂情况可预知、过程可控制和质量可保障,提升了固井设计的科学性和作业的精准性,可高效支撑复杂深层及非常规油气资源的勘探开发。

摘要：破裂压力是井身结构设计的基础依据,也是水力压裂设备选型和方案设计的基础参数,通常采用测井解释获取破裂压力剖面,但其存在参数准确获取难、计算过程繁琐、普适性较差、计算精度低等问题,机器学习提供了一种解决这些问题的新方法。为此,以测井数据作为输入参数,采用4种不同的神经网络模型,建立水平井测井数据与破裂压力间的非线性关系,通过测试集预测结果的对比分析,优选出最佳的神经网络模型,并优化模型网络结构和超参数,实现水平井破裂压力的直接预测。研究结果表明:1)破裂压力与井斜角、横波时差和纵波时差表现为极强相关性,与井深、岩性密度和补偿中子表现为强相关性,与井径和自然伽马表现为弱相关性;2)不同组合的测井参数对模型预测结果具有显著影响,最优输入参数为井斜角、横波时差、纵波时差、井深、岩性密度和补偿中子;3)对比多层感知机、深度神经网络、循环神经网络和长短期记忆神经网络(LSTM)模型,发现LSTM模型的预测效果最佳;4)优化了LSTM模型的网络结构及超参数,优化后破裂压力预测的平均绝对百分比误差为0.106%、决定系数为0.996。LSTM模型能够有效构建水平井测井参数与破裂压力之间的非线性关系,可以实现水平井破裂压力的准确预测,对于准确预测破裂压力、简化破裂压力计算过程、推广机器学习在石油工程领域的应用具有重要的作用。

摘要：为了防止原油结块影响输油管线的正常运行,会在油井与增压点之间定期投放清蜡球,收球装置是增压点定期回收清蜡球应用而生的设备。长庆油田收球装置种类繁多,收球速度慢,清蜡球取出后需要二次清洗且伤害环境,同时不能在线监测,为此研制了新型输油管线在线电磁加热收球装置。该装置主要包括快速收球装置、高效内加热体和在线电磁加热控制柜三个关键部位。在保证输油管线正常运行的情况下,将清蜡球快速导入收球筒内,具有收球等待时间短、加热快、智能控制的特性,避免了人工收球来回倒流程、开关阀门等工序。收球装置加热通过电磁无热源内加热方式,提高了加热效率,缩短了加热时间。能够根据季节温度变化,实时加热功率的调节,节能效果明显。而且该收球装置采用一体化设计,适用于野外偏远地区,对工作环境温度无要求,使用寿命长,且有利于环境保护,通过远程控制终端,实现无人值守自动收球。目前,该装置在长庆油田投运3套,实现了输油管线清蜡球自动收球,清蜡球所携带的蜡被及时融化又降低能耗,具有很强的推广价值。

摘要：针对高陡构造地层自然造斜能力强、空气钻井井斜控制难度大的难题,文章基于空气钻井条件下的钻具组合动力学特征研究,将预弯曲动力学防斜技术应用于空气钻井中,利用带预弯曲结构的特种钻具组合空气钻井时在井眼内形成特定的涡动轨迹,引起钻具组合的统计质心向下井壁方向震动,从而实现向下井壁的冲击力。预弯曲防斜钻具组合在A井试验表明,该方法纠斜防斜效果明显,最大井斜仅1.14°,满足钻井设计要求,与邻井相比机械钻速提高了273%。

摘要：在油气勘探中,需要在地层中进行岩石取样同时保证钻头的破岩效率和机械钻速,因此需要对微心PDC钻头心部结构进行优化。通过在不同尺寸的3种不同岩性(砂岩、灰岩和花岗岩)的岩心柱上完成静压、折断、冲击3种破坏形式的破岩实验,设计及制造一只直径为152.4 mm的可变参数的微心PDC钻头,并在不同尺寸的砂岩岩心柱上完成室内台架实验。实验结果表明:折断的破岩效率最高,静压其次、冲击最小;与全覆盖的钻头相比,微心PDC钻头机械钻速提高49%~112%;微心PDC钻头岩柱的高度对钻头的机械钻速影响较小,而岩柱的直径对机械钻速影响较大;微心PDC钻头在3种岩样中均能实现体积破碎,产生大岩屑,能提高破岩效率和机械钻速,并得到3种破岩方式下的最优岩心柱尺寸。

摘要：带压作业作为页岩气开采的新技术,对降低生产成本、提高油气井稳产率起到关键作用。但带压作业在斜井或水平井作业过程中,至少需要下入两次及以上堵塞器才能完成整个不压井起管柱作业,且第二次下堵塞器作业必须通过第一个堵塞器工作筒,然而,现有的堵塞器并不具备可通过性功能。因此,为解决带压作业管内压力控制问题提出了一种可通过式堵塞器。为满足工具的使用要求,对可通过式堵塞器主要部件进行了材料筛选对卡瓦牙、卡瓦牙本体进行了强度校核。最后通过室内试验对可通过式堵塞器的可通过性、可坐封性以及密封性均进行了验证,证明了该工具及配套工作筒的可行性,为可通过式堵塞器国产化迈出了重要一步。