国家科技重大专项(2011ZX05024-003-02)
- 作品数：7 被引量：65H指数：4
- 相关作者：朱海燕邓金根陈峥嵘董光胡连波更多>>
- 相关机构：中国石油大学(北京)西南石油大学中海油田服务股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 涡流钻头降压机制及设计原则被引量：2
- 2014年
- 涡流钻头通过反向喷嘴和高速旋转形成负压漩涡,降低井底压差,提高钻井的机械钻速.对涡流钻头降压机制进行研究.采用混合网格计算方法分析反向喷嘴的轴向倾角、径向倾角、上返流量、出口高度和旋转速度等对涡流钻头降压性能的影响,并提出涡流钻头的设计原则.结果表明：反向喷嘴下方井底钻井液回流是影响涡流钻头降压能力的主要因素.涡轮钻头设计的理论原则：轴向倾角为150°～ 180°、径向倾角为60°～75°、上返流量大于30％、反向喷嘴的出口高度为100～140 mm,井壁间隙应小于3 mm,尽可能地提高钻头旋转速度.
- 朱海燕邓金根王墨翟薛亮闫传梁
- 关键词：钻井井底压差数值模拟
- 预充填防砂筛管在海上砂岩油藏适应性评价被引量：3
- 2015年
- 我国海上油田使用独立优质筛管或者放大筛管挡砂粒径来提高产量，该措施有时会引起油井出砂不可控。设计了以砾石层为主要防砂介质的预充填防砂筛管，基于海上某油田地层特性的统计结果进行了防砂试验，结果表明：米采指数与泥质含量及含砂量成反比关系，泥质含量在5％～10％时对筛管的堵塞影响较大，且米采指数前者是后者的2．5倍；调节生产压差仅在短时间内有助于提高产量，对长效增产意义不大。对比预充填筛管与现场常用独立优质筛管的防砂效果，发现前者对海上地层适应性范围更广，更能满足油井防砂要求。
- 文敏邓福成刘书杰曹砚峰
- 关键词：海上油田防砂
- 射流泵降低井底压差工具研究现状及性能分析被引量：4
- 2012年
- 钻探实践表明,降低井底压差,减小岩屑的压持效应,并尽量实现井底的欠平衡条件,可以显著提高机械钻速。在介绍射流降压技术原理的基础上,综述了环空射流泵、射流降压短节和射流泵钻头等射流泵降压工具的结构特点、降压效果和研究应用现状,并分析了影响各种降压工具降压性能的关键因素。环空射流泵采用单独的动力液驱动射流泵动作,井筒环空压力可降低当量钻井液密度0.16～0.52kg/L;射流降压短节降压范围有限,当射流泵出口距离井底2m时,对井底环空几乎没有降压效果;井壁间隙是射流泵钻头降压能力的关键,当井壁间隙为1mm时,射流泵钻头可使井底压力降低1.86MPa;当井壁间隙增大到3mm以上时,射流泵钻头几乎没有降压效果。研究结果为射流泵降压工具的研发提供了理论指导。
- 袁光宇
- 关键词：水力射流井底压力射流泵
- 水力压裂过程中微环隙的产生和扩展的数值模拟被引量：6
- 2013年
- 套管-水泥环-地层两两界面的密封失效致使高压气体上窜至井口而引起环空带压,给油气田的勘探开发带来安全和环保隐患.采用Abaqus的黏弹性损伤cohesive孔压单元建立套管-水泥环-地层界面水力压裂过程中压裂液周向窜流的有限元模型,对水力压裂过程中微环隙的产生和扩展的数值模拟进行分析.结果表明:只要第一界面或者第二界面胶结强度小于地层的抗拉强度,不论射孔方位大小,井眼周围均会产生微环隙.在油气田完井时需要合理确定水泥石的强度参数,以避免微环隙的产生.
- 朱海燕赵军邓金根赵琥
- 关键词：水力压裂数值模拟
- 页岩储层地应力预测模型的建立和求解被引量：31
- 2013年
- 对致密页岩储层进行水平井钻井和压裂时,必须精确确定页岩气储层地应力。在分析页岩构造特征的基础上,给出考虑页岩横观各向同性的地应力计算模型,并建立声波测井资料求取页岩横观各向同性力学参数的关系式,据此研究页岩气储层地应力的分布规律。分析孔隙压力及地层升沉作用对地应力的影响。结果表明:页岩横观各向同性性质对地应力分布有较大影响,当水平与垂直方向弹性模量之比达到4时,水平地应力平均增加144%,而垂直方向与水平方向的泊松比之比达到2.2时,水平地应力平均增加16.5%;当孔隙压力变化2.4 MPa时,水平地应力平均增加13.8%,而地层升沉作用对地应力的影响不大。将预测模型用于Baxter页岩的地应力预测,预测结果与其地层瞬间闭合压力(ISIP)最大误差仅为1.2%,证实模型准确可靠,可为页岩气水平井的钻井和压裂设计提供准确的基础数据。
- 邓金根陈峥嵘耿亚楠刘书杰朱海燕
- 关键词：页岩地应力横观各向同性
- 定向射孔压裂起裂与射孔优化设计方法研究被引量：18
- 2013年
- 目前定向射孔压裂时起裂压力的预测仅立足于裸眼的情况,忽视套管对起裂压力的影响,在工程应用中将产生较大的误差。考虑套管作用,推导建立定向井井周应力模型。假设地层岩石为张性破坏,并综合以上模型,得到定向射孔井水力压裂起裂压力和起裂角的预测模型。根据该模型编程开发一套定向射孔压裂起裂与射孔优化的软件,可预测定向射孔井的压裂起裂压力和起裂角,并优化选择射孔角度和射孔长度。应用软件对渤海油田三口井进行模拟计算和射孔优化,结果发现,模型的起裂压力预测结果与现场实测结果误差最大仅为4.33%,预测的起裂角也与实际结果相一致,从而验证了本模型的正确性。模型和软件对于现场压裂施工和射孔优化有重要的指导作用。
- 陈峥嵘邓金根朱海燕董光胡连波林海
- 关键词：定向射孔起裂压力射孔优化
- 层理性泥页岩井壁失稳机制的FLAC3D数值分析被引量：3
- 2014年
- 在层理性泥页岩钻井过程中经常出现井壁失稳,影响钻井的顺利进行。考虑层理性泥页岩的岩块和层理特性,采用层理岩石单元和层理面单元的组合模型描述层理性地层的破坏模式。利用有限差分数值模拟软件FLAC3D建立层理性泥页岩井眼的有限差分计算模型,模拟了实际钻井过程。和均质地层对比,分析了层理性泥页岩井眼的塑性区分布、井眼位移和次生应力分布特点。数值模拟再现了层理面的变形破坏现象,描述了层理面的滑移特征。研究结果表明,数值模拟结果和实际钻井现象相吻合,层理面上下两侧位移差最大为0.8 mm,层理面滑移位移是错动位移的8.13倍,证明了层理面的滑移是层理性泥页岩井壁失稳的根本原因。分别模拟了地应力、层理面空间分布、井眼轨迹参数和井眼尺寸对倾斜层理直井和水平层理斜井的变形破坏规律。
- 赵靖影邓金根黄桢朱海燕
- 关键词：层理各向异性井壁失稳FLAC3D
