摘要：页岩储层水平井密切割压裂过程中同一压裂段内各簇水力裂缝难以维持均衡扩展,这一问题严重制约了压裂改造效果。为此,建立了一套完全流固耦合的水平井密切割压裂多簇水力裂缝同步扩展数值模拟方法,采用水力裂缝体积标准差(δv)定量表征多簇水力裂缝均匀发育程度,提出了一套科学完善的页岩储层水平井密切割压裂射孔参数优化方法。研究结果表明:单段射孔簇数越多,缝间诱导应力干扰作用越强,各簇水力裂缝发育越不均匀;随着每簇射孔数减少,孔眼摩阻增大,δv降低,各簇水力裂缝发育越均匀,当δv≤0.01后,继续减少每簇射孔数,对水力裂缝均匀发育程度的改善效果有限,且过度减小射孔数量会导致施工压力过高;以δv≤0.01为优化目标,针对2口实例井分别开展了等密度与非等密度限流射孔参数优化设计,均取得了良好的增产效果。研究结果可为页岩储层水平井密切割压裂射孔参数优化设计提供理论依据和优化方法。

摘要：为了准确预测井筒内气液两相节流生产动态参数,通过搭建气液两相嘴流的物理模拟试验装置,在嘴径为10、12、14、16 mm的节流孔板条件下,对不同气液比的持液率进行了评价试验,在此基础上通过试验数据拟合了滑脱因子k与气体质量含率x和节流孔径d之间的函数关系,将其引入能量守恒方程建立了考虑气液两相滑脱的新节流预测模型。嘴流试验结果表明,气液两相过节流装置时滑脱现象较为明显,嘴径和气液比对持液率的影响较大,有必要在节流预测模型中考虑气液两相之间滑脱;新气液两相节流预测模型对Ashford与Pierce公开发布试验数据的误差分析结果表明,两者的计算误差分别为4.63%和6.01%,均能够满足现场气液嘴流计算的精度要求。新模型可以准确预测气液两相嘴流生产动态参数。

摘要：水力振荡器的优化设计和合理使用受到水力振荡器减摩阻效果评价标准不够完善的影响,为此建立了钻柱轴向振动传播模型,提出用有效牵引力系数评价水力振荡器的减摩阻效果,并基于此研究了有效牵引力系数的影响因素。研究表明:水力振荡器产生的有效牵引力系数随着机械钻速的增加而降低;激振力幅值和振荡短节碟簧组刚度对减摩阻效果有较大影响,而激振频率的影响较小;有效牵引力系数随着水力振荡器离钻头距离的增加而先增加后趋于平稳,最佳的工具安放位置为有效牵引力系数达到平稳的第一个位置点。

摘要：针对准噶尔盆地玛湖地区地层情况复杂、油层位置深,钻直井过程中易出现井斜的问题,基于二维纵横弯曲梁模型和平衡趋势法原理建立了防斜钻具组合防斜纠斜能力评价方法。分析了底部钻具组合结构参数、钻进参数以及地层参数和钻头各向异性对BHA(底部钻具组合)防斜纠斜能力的影响。结果表明,钟摆钻具组合和塔式钻具组合易受钻压影响;单弯螺杆导向钻具组合对钻压的适应性比较强;地层倾角是制约被动式防斜钻具组合“防斜打直”能力的主控因素。基于分析结果,以玛52井为例,进行了钻具组合优化设计,达到了降斜的目的,对玛湖地区提高钻井速度,节约成本具有实际指导意义。

摘要：为了研究流体动力学(CFD)方法对泡沫排水采气的可行性及在实际井筒中的流动规律,通过分析直井在不同质量分数泡排剂的流型、压降和携液量,得到最优泡排剂质量分数,基于室内实验模型建立相同的CFD物理模型,并对多相流模型(Eulerian模型、VOF模型和Mixture模型)和紊流模型(Reynolds Stress、k-ε和k-ω模型)进行优选得到最适合泡沫排水采气的数学模型,最后在实际井筒温度压力条件下进行CFD模拟得到流型压降携液量规律。结果表明:泡排剂质量分数为0.3%时携液效果最好;优选得到的最优CFD数学模型为“VOF+k-ω”,模拟结果与实验结果对比,压降、携液量误差均在10%以内;在实际井筒条件下,随着温度和压力增至40℃和15 MPa,液、气量分别低于0.2 m^(3)/h、30 m^(3)/h时,流型转为弹状流,压降增加1.8倍,携液量减少0.72倍,泡排效果减弱。该计算方法计算简单、准确性高,可以为泡沫排水采气工艺技术的高效实施和方案优化提供理论指导。

摘要：在稠油开采过程中,由CO2腐蚀造成的油套管损坏事故频繁发生,有必要对油套管进行可靠性评估和剩余寿命预测。文中分析了油套管腐蚀机理和规律,研究了腐蚀概率分布规律;通过长效实验,结合室内加速腐蚀实验数据,运用数理统计方法预测了腐蚀发展规律;通过预测油套管剩余强度和安全系数可以预知套管的剩余寿命。预测结果与实际情况接近,证实了油气井套管CO2腐蚀符合指数概率分布类型。以概率统计预测的腐蚀速率为依据,结合套管强度设计方法,可以有效预测油套管剩余寿命。

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：针对断溶体底水油藏开发过程中底水锥进导致油井含水率高、采收率低等问题,基于典型缝洞结构制作了二维断溶体底水油藏物理模型,开展了不同隔板参数对堵水强度影响规律的研究。结果表明,油凝胶相比于冻胶,自身力学强度大且与岩石壁面的黏附性能好,堵水强度大,当注入量为0.1 PV时,突破压力分别为1.97 MPa和0.57 MPa。隔板深层封堵效果优于中层和浅层封堵,展布长度越大,堵水强度越大。在段塞设计上,双段塞隔板适用于弱底水油藏,三段塞隔板由于更能够有效抑制冻胶的运移,从而形成稳定的隔板结构,适用于强底水油藏。该研究应用于塔河油田TH102X井后,平均产油量从0.23 t/d增至0.76 t/d,取得了较好的降水增油效果。

摘要：基于强制环状流压差特性的天然气湿气测量方法不仅消除了湿气流型对测量结果的影响,还克服了液相含量测量困难的问题。针对目前仅局限在常温常压下用空气-水做介质对该测量方法的原理进行了相关的研究,而对其现场工况下的测量性能缺少评估的问题,以某气田中典型的生产工况下的湿气流动参数为参考,设计了数值模拟方案(压力范围为4~10 MPa,温度范围为35~60℃),并以甲烷-水为介质对基于强制环状流压差特性的天然气湿气测量方法进行数值模拟研究。提出了一种基于强制环状流压差特性的实际工况下湿气流量测量的修正模型。研究结果表明,湿气测量虚高随着温度、L-M数和气相弗劳德数的增大而增大,随压力的增大而减小。研究结果可为实际生产工况中的湿气测量提供一定的理论指导。

摘要：为实现安全优质快速钻井,减少井眼轨迹控制的难度和工作量,针对歧口凹陷大位移水平井ZH68-10L井的地质特点,设计了"三增"井眼轨道剖面,将轨道设计值与landmark计算值进行对比;计算了起下钻、旋转钻井、滑动钻进等不同工况下的摩阻扭矩值,据此优选出最优井眼轨道。