国家重点基础研究发展计划(2010CB226701)
- 作品数：15 被引量：256H指数：7
- 相关作者：杨春和金衍陈勉郭印同王磊更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所重庆大学中国石油大学(北京)更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程建筑科学矿业工程理学更多>>
- 控压钻井自动节流管汇压力调节特性研究被引量：6
- 2014年
- 现代控压钻井作业中,依靠自动节流管汇施加和控制井口回压,从而间接控制井底压力。但由于阀门的压力调节特性与阀门开度存在较大的非线性,常规节流管汇很难通过单个节流阀实现全开度范围内的精确调节。为了提高控制精度,利用节流阀工作的3个状态,建立了压力调节特性与流量调节特性的对应关系,进而建立了节流管汇的压力调节特性模型,并对压力调节精度及流量对压力调节特性的影响进行了分析。研究分析表明,现有节流阀压力调节特性呈现一定非线性;通过优化阀芯可以增大节流阀的有效工作区间,但不能完全消除超调区间;钻井液排量对节流阀的压力调节特性影响较大,设计节流管汇时应考虑排量问题。
- 张涛张涛李军柳贡慧席岩
- 关键词：控制压力钻井节流管汇节流阀压力控制
- 基于室内试验的页岩脆性特征评价方法被引量：3
- 2016年
- 基于全应力应变曲线,提出了包含多参数的综合脆性指标Bd1和Bd2.从扩容拐点(峰前曲线)、残余强度(峰后曲线)、能量分析(全过程曲线)等多角度对脆性指标进行了诠释,通过页岩单三轴实验并结合破坏模式对其适用性进行了验证.结果表明,该指标较好地反应了页岩的脆性,Bd1可根据不同的目的需求选择不同的参数,对脆性评价具有侧重性,且Bd1与围压具有较好的拟合关系,拟合曲线为指数函数;Bd2综合性强,可作为脆性的综合评价指标,但围压较高时对围压不够敏感;90°取芯角度下,随着围压的增加,脆性指数降低,岩石有脆性向延性转化的趋势;低围压下脆性指数对围压比较敏感,降低速度较快,高围压下则相反.
- 侯振坤杨春和王磊徐峰
- 关键词：页岩破坏模式
- 钻遇多压力系统气层溢漏同存规律研究被引量：15
- 2012年
- 钻遇多压力系统气层,多个不同地层压力系数的漏层、喷层常同存于一个裸眼中,钻进过程极易发生溢漏同存的复杂情况。目前国内外对多压力系统气层溢漏同存的研究,往往局限于现场堵漏压井处理工艺技术。文中阐述了多压力系统气层溢漏同存时的物理规律,并根据井筒环空多相流的理论建立了数学模型,系统总结了气液两相流型转换准则和不同流型的压降计算公式,得出了不同工况下多压力系统气层溢漏同存时的井筒环空压力曲线,以及气液两相流型沿井深的分布。计算结果表明:溢漏同存时井筒环空压力迅速下降,溢流态势更加严重;井筒环空的液体流量急剧减少,气体迅速向上滑脱和运移,导致气液两相流型分布变化较大,模拟结果对现场溢漏同存处理技术具有重要的指导意义。
- 贾红军孟英峰李皋舒刚赵向阳魏纳宋巍
- 关键词：漏失溢流气层两相流
- 长沙岭构造带三维地层压力计算方法及分布规律
- 2013年
- 长沙岭构造带是酒东盆地重要的油气勘探区,构造带内普遍存在异常高压。提出了一种基于单点假设的三维地层压力计算方法,能够利用三维层速度数据准确计算三维地层压力,并运用该方法对长沙岭构造带的三维地层压力进行计算分析。首先建立了构造带内几口重点探井的单井地层压力剖面,确定了合适的模型参数;其次对构造带的三维地震资料进行反演,获得了该区域的三维层速度数据;然后根据三维地层压力计算方法编制了相应的计算机程序,计算了长沙岭构造带的三维地层压力;最后结合计算的三维地层压力数据,对长沙岭构造带地层压力分布规律进行了系统分析。分析结果符合地层实际。
- 叶志樊洪海张国斌唐守宝
- 关键词：计算方法
- 黏土矿物组构对水化作用影响评价被引量：43
- 2010年
- 泥页岩水化过程中黏土矿物起着主要的作用,但目前还缺少相关的定量描述研究。为此,利用SEM、X-粉晶衍射技术,对采自不同地区的泥岩和板岩在干燥状态、不同浸泡时间后的微观结构和含量进行分析及研究,分析黏土矿物的组构随浸泡时间的变化过程,并定量地分析其对水化过程的影响规律,研究泥页岩的软化过程。研究认为,(1)泥页岩、板岩中影响水化过程的内在因素是蒙脱石、高岭石、绿泥石和伊利石等黏土矿物的含量;(2)黏土矿物定向排列时水化作用效果较无序排列时的明显;(3)泥页岩的水化作用是一个渐进的过程,即在水化过程中流体介质首先使表面的黏土矿物软化,产生掉块;随着时间延长,流体沿裂缝、层理面向岩石内部渗透,黏土土矿物发生膨胀;无围岩限制作用时坍塌掉块持续发生;(4)泥浆中加入一定的无机盐有助于抑制水化过程的发生;压力增加将抑制水化过程的产生;温度升高则能促进泥页岩的水化过程。
- 冒海军郭印同王光进杨春和
- 关键词：泥页岩黏土矿物微观结构水化过程
- 白云岩力学强度特性的孔隙影响研究被引量：9
- 2010年
- 为了研究孔隙对白云岩力学特性的影响,从四川某地露头和深度大于5000m的深部白云岩地层进行了取样,系统地研究了孔隙对白云岩的力学特性的影响。孔隙度是石油或天然气白云岩储层的重要特征之一。白云岩的试样孔隙度变化范围在6%～12%之间。在实验室对白云岩进行了单轴抗压强度试验、巴西劈裂法抗拉强度试验、直剪试验和三轴抗压强度试验。单轴抗压强度试验结果表明,岩石中孔隙度越高,岩石强度就越低。在不同围压作用下的多轴试验结果表明,在某一围压作用下,岩石的强度随着孔隙度的增加而减少;在相同孔隙度的岩石,应力偏量(三轴峰值应力)随着围压的增加而增加。介绍了孔隙岩石的MSDPu屈服本构模型,结果显示该模型能够较好地描述孔隙岩石的屈服特性。
- 吴文王贵宾冒海军
- 关键词：白云岩孔隙度岩石强度
- 钻井液活度对硬脆性页岩破坏机理的实验研究被引量：25
- 2014年
- 硬脆性页岩作为井壁围岩时,在循环介质流体作用下其裂缝形成的机理一直是近年来研究的热点。钻井液和页岩之间水活度差会间接影响硬脆性页岩裂缝的形成机制。通过对广义Usher模型修正,建立了活度—膨胀率—水化程度分析模型,认为岩石膨胀率低于"临界膨胀率"时处于井壁稳定性良好的非渗透水化阶段,根据其内部对应的钻井液活度范围,提出活度窗口的概念,并利用室内实验对模型进行了验证。实验结果表明,不同活度的钻井液在宏观上使页岩强度发生差异性变化,微观上对页岩内部结构具有时间敏感性影响。这一机理的提出,可以为钻井液活度设计提供更准确的配制范围,为井壁稳定提供有力保障。
- 温航陈勉金衍文招军叶西安杨顺辉
- 压缩荷载下泥岩裂缝演化规律的CT试验研究被引量：12
- 2015年
- 裂缝的演化与空间展布规律是影响泥岩盖层密闭效果的关键因素。为研究泥岩失稳破坏过程中裂纹的萌生、扩展和汇集贯通等演化规律,针对龙马溪组泥岩进行了单轴压缩下的同步CT扫描试验,通过裂纹面积的变化特征及裂纹结构的分形特性,探讨了不同加载水平下裂纹的演化规律,从细观尺度揭示了泥岩裂纹演化与宏观变形特性的关系。研究结果表明:泥岩CT图像灰度频率及裂纹面积的变化均可反映裂纹的演化特征。荷载水平(即当前荷载与峰值荷载之比)为0~20%时,裂纹面积迅速增加,裂纹开始萌生,但由于受到闭合效应的抑制,相对并不活跃;荷载水平(当前荷载与峰值荷载之比)为20%~65%时,裂纹面积变化不大,裂纹萌生效应和闭合效应同时进行,且作用大致相抵,泥岩进入稳定承压阶段;荷载水平为65%~85%时,裂纹面积陡然增加,裂纹进入扩展及汇集贯通阶段,而荷载水平为65%时的突然跳跃,表明裂纹从萌生闭合到扩展过渡具有突发性和瞬时性。随着荷载的继续增加,泥岩内部结构呈复杂化、混乱化的变化趋势,且裂纹从外向内逐渐贯通。裂纹分形维数呈现的增长―下降―再增长―再下降的波状变化规律,是裂纹萌生、闭合、扩展和归并等相互转化的结果。
- 王传洋杨春和衡帅冒海军
- 关键词：泥岩CT扫描分形维数
- 精细控压多级并联节流管汇系统研究被引量：4
- 2012年
- 现代精细控压钻井中,由于节流阀的压力调节特性与节流阀开度之间存在较强的非线性关系,现有的节流管汇很难通过单个节流阀实现全开度范围内的精确调节。为了能使普通节流阀满足回压控制精度的要求,提出了利用并联节流管汇实现回压精细控制的思路,并对并联管路的流动特性进行了研究,模拟了四支路并联节流管汇精确控制井口回压的工作过程,分析了并联节流管汇的压力调节特性。与传统节流管汇相比,并联节流管汇具有压力调节特性曲线线性度良好、调节区间大、调节精度高、对节流阀精度要求低、使用寿命长等优点,能获得显著的经济效益,具有较大的工程应用价值,为进一步研究精细控压钻井及其地面控制系统提供了一定的技术参考。
- 张涛柳贡慧李军蒋记伟张磊刘伟
- 关键词：控压钻井节流阀井口回压
- 页岩水力压裂裂缝形态的试验研究被引量：75
- 2014年
- 为深入认识页岩储层水力裂缝延伸规律及其空间形态,采用真三轴岩土工程模型试验机、压裂泵压伺服控制系统、Disp声发射定位系统和工业CT扫描技术,建立了一套室内页岩水力压裂大型物理模拟试验方法,并通过试验后页岩试样水力裂缝的延伸与空间展布规律,初步探讨了页岩水力压裂网状裂缝的形成机理。结果表明:裂缝延伸时泵压曲线典型的锯齿状波动与裂缝网络的形成密切相关,是页岩体积压裂的一个明显特征。页岩层理面的发育程度、泵压大小和地应力状态对裂缝形态有显著影响,水力裂缝在层理面内的分叉、转向进而沟通天然裂缝是形成裂缝网络的关键,而层理面过弱或过强都不利于网状裂缝的形成;对层理面胶结强度适中的地层,地应力对裂缝的延伸有较大影响;在低排量且维持较低泵压时,裂缝易于转向,且更易形成网状裂缝,而达到体积压裂。建立的页岩水力压裂物理模拟试验方法及试验结果可为页岩气压裂优化设计等提供技术支持。
- 衡帅杨春和曾义金郭印同王磊侯振坤
- 关键词：页岩水力压裂CT扫描
