摘要：关于套管剩余强度的研究,主要集中于无磨损套管或者单月牙磨损套管,未充分研究复合月牙磨损形状对套管剩余强度的影响规律。为此,开展了单月牙磨损与双月牙磨损套管剩余强度的室内试验,建立了套管失效的判断准则,计算了不同缺陷形式下套管剩余强度。研究结果表明:磨损深度对于套管剩余强度的影响最敏感,磨损深度的增加使套管抗内压、抗外挤的强度均减小;次磨损槽对抗内压强度影响较小,对抗外挤强度影响明显。研究成果可为油气井作业优化与安全控制提供参考。

摘要：针对煤体结构破坏变形程度差异性与物理特征非均质性强,水平井眼钻遇煤储层的煤体结构复杂,单井完井与增产技术方法单一等问题,为了实现水平井分段完井与适应性增产,提出了复杂煤体结构煤储层水平井复合管柱完井技术,设计了外层套管与筛管复合完井管柱、内层作业油管柱与配套分段完井工具,完善了双管柱受力和相关水力计算模型。在山西省阳泉地区15号煤层开展了复合管柱完井现场试验:将长度为659.5 m的复合管柱下入水平井中至1591 m井深,煤层水平井眼被封隔为4段,采用双管柱结构完成了水力循环解除管柱遇阻、洗井、胀封管外封隔器及煤层分段完井等作业环节的现场测试。基于该试验水平井的工程数据,采用有限差分法计算了双管柱受力,并进行了相关水力计算,结果表明:内层管柱增加了完井管柱下入过程中的侧向力,井下管柱与井壁之间的摩擦阻力增加了5642.75 N。喷头压降与内层管柱水力循环压耗是影响井下双管柱水力循环压耗的主要因素,双管柱下入过程中水力循环排量控制在16~20 L/s,以清除井眼内固相颗粒及维持井壁稳定;洗井作业时排量提升至20~24 L/s,以消除井壁煤层的钻井液伤害。通过研究与现场试验,证明了煤层气水平井复合管柱完井技术具有先进性和可行性,为复杂煤体结构煤储层水平井多样化与适应性增产改造工程提供了可靠的作业基础。

摘要：通过设计不同压差下的气水驱替实验,得到了不同驱替压差下的气、水两相驱替特征及相对渗透率曲线。并基于分形理论,考虑了束缚水饱和度及驱替压差的影响,建立了致密砂岩气水相对渗透率计算模型,求解得到了气水相对渗透率的解析公式。模型计算得到的相对渗透率与实验结果吻合度较高,从而验证了模型的正确性。研究表明,气、水相对渗透率曲线受到驱替压差和孔隙结构参数的影响。随着驱替压差增大,束缚水饱和度降低,两相区域变宽,水相相对渗透率升高。

摘要：中国拥有储量巨大的非常规油气资源,近年来各油气田纷纷建立了难动用油气资源的开发试验区,以“井工厂”大型化设计、定向钻井“一趟钻”作业、井下电加热开采及煤层气高效开发为代表的高新技术不断得以深化研究和广泛应用,极大地促进了非常规油气资源的经济高效开发。为了给非常规油气资源的高效开发提供油气井工程方面的技术支持,在简要综述国内外相关研究进展的基础上,重点介绍了中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室的相关创新研究成果:①页岩气“井工厂”大型化设计方面,给出了定向钻井延伸极限设计模型和防碰绕障设计方法;②阐述了定向钻井“一趟钻”作业关键技术研究进展,包括高效PDC钻头、导向钻具组合、钻井参数优化及新型钻井液等方面的技术进展;③论述了井下电加热系统与原位转化开采技术发展概况,重点介绍了井下射频加热技术及其模拟实验系统的研究成果;④简要论述了煤层气开发利用的重大意义与技术挑战,重点介绍了我国在复杂储层煤层气高效开发方面取得的一项代表性成果,包括地质评价、磁导向钻井、水平井双管柱完井洗井及低压低渗煤层气储层氮气前置与活性水复合压裂等技术创新内容。结论认为,通过综述上述研究进展,可以为非常规油气井工程设计控制提供有益的参考。

摘要：螺线管随钻测距导向系统是一种邻井距离随钻探测的前沿技术,可用于精细控制蒸汽辅助重力泄油(SAGD)双水平井的井眼轨迹。螺线管随钻测距导向系统主要包括螺线管短节、传感器组和地面测距计算软件。把通电螺线管短节看作磁偶极子,得到了通电螺线管短节远场磁场分布规律;分别给出了两口水平井平行、会聚/发散和异面时的测距导向算法,这些算法不仅可以用来计算SAGD双水平井的间距和相对方位,而且可以用来确定这两口水平井会聚/发散及异面的程度。对螺线管随钻测距导向系统的测距导向算法进行的算例验证和分析表明,螺线管随钻测距导向系统测距导向算法的计算精度可以满足实际工程的需求,具有直接探测邻井距离的技术优势,避免了累积误差的产生,可以用来引导SAGD双水平井的钻进。

摘要：以弹塑性力学为基础,借助复变函数与应力场分解,对页岩气压裂过程中水平段套管-水泥环-地层系统的力学行为进行分析研究,通过接触面上位移连续条件得到了系统各接触表面的受力表达式;以Drucker-Prager岩土屈服条件为破坏准则,得到了水泥环达到屈服时的最大套管内压力,并讨论了套管及水泥环参数变化对系统受力行为的影响规律。计算结果表明:水泥环内表面比套管更容易达到屈服极限,水泥环厚度对水泥环内壁受力影响较小;增加套管壁厚,有利于保护井筒的完整性;套管内径和水泥环弹性模量对水泥环内壁受力影响较大,套管内径和水泥弹性模量越小,则水泥环越安全。研究结果对于页岩气压裂过程中井筒完整性设计控制具有一定的参考价值。

摘要：在地震、测井、地质原始资料综合解释等基础上,以胜坨油田坨28块沙二段Es42砂组为研究对象,应用Petrel储层建模软件,建立研究区的构造模型和沉积微相模型,并采用随机模拟的方法,以沉积微相为约束条件,对储层进行井间参数预测,进而得到研究区的储层属性模型。通过对比和检验相控与非相控模型,可知相控建模技术实现储集层属性分布和沉积微相的对应性,能真实地反映平面上和纵向上储层的非均质特性和连通性展布规律,与油藏实际地质认识相佐证,证实了相控建模的合理性和科学性,为油藏后续开发方案的设计提供指导。

摘要：针对油气井套管挤毁的研究多局限于强度分析,忽视了套管侧向稳定性问题。除小直径或特厚壁的套管外,常用套管的失效形式应属于失稳损坏。基于外压作用下套管侧向屈曲机制,分别采用API标准和圆筒屈曲分析的方法,计算套管侧向屈曲的临界压力。另外,对减小套管计算长度的井下加强工具进行探讨和设计。结果表明:套管纵向长度对侧向屈曲的临界压力具有重要影响;若把套管的计算长度减小到某一范围,可有效地提高套管的抗失稳能力。结果为提高套管抗失稳能力提供了一种新途径,可作为完井后高挤毁风险套管的加强补救措施。

摘要：采用静态高温酸蚀试验和常规岩石力学试验,探讨胶凝酸对于灰岩的强度弱化效应,给出灰岩的应力-应变曲线,分析灰岩的破裂特征。试验结果表明,在与相同配方的胶凝酸反应后,灰岩弹性模量大幅降低,泊松比略有上升,单轴强度约为酸蚀前的20%,强度弱化效应明显;在反应过程中,基质型灰岩和裂缝型灰岩在反应速度、刻蚀模式上存在明显差异。在与相同配方的胶凝酸反应过程中,塔中裂缝型灰岩的反应速率约为轮古基质型灰岩反应速度的3倍。在与胶凝酸反应过程中,裂缝型灰岩的刻蚀模式为局部深度刻蚀,基质型灰岩的刻蚀模式为表面均匀刻蚀。该项研究可为现场酸压设计及优化提供有效的技术参数,具有重要的工程意义。

摘要：根据直缝巴西圆盘（SNBD）试件计算应力强度因子的原理,设计组建了一套岩石Ⅰ、Ⅱ型断裂韧性测试系统,测定了岩石的Ⅰ、Ⅱ型断裂韧性,并与厚壁圆筒法的I型断裂韧性测试值进行了比较。根据试验结果,分析了试样尺寸、围压等因素对Ⅰ、Ⅱ型断裂韧性的影响。结果表明,研制的试验装置能够可靠地测出Ⅰ、Ⅱ型断裂韧性;试件厚度最好大于30 mm,初始裂缝半长与圆盘半径的比a/R为0.1-0.3时,可很好地确定Ⅰ、Ⅱ型断裂韧性;Ⅰ、Ⅱ型断裂韧性测试值均有随围压增大而增大的趋势。