林海
- 作品数：11 被引量：111H指数：7
- 供职机构：中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室更多>>
- 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：石油与天然气工程天文地球更多>>
- 含水率对岩石强度及出砂影响研究被引量：29
- 2013年
- 储层含水量增加,岩石的强度减小,出砂风险增大。油藏出砂将降低油气产量,损害井下装置和地面设施。针对流花油田弱胶结储层,开展储层岩石不同含水饱和度时的单轴强度实验,揭示了出水对储层出砂影响的机理,并通过经验方法对不同含水率储层的临界生产压差进行预测。结果表明:含水饱和度与岩石单轴强度呈指数递减规律。含水饱和度越高,岩样的单轴抗压强度越低。含水率对岩石强度及出砂影响程度,取决于砂岩内蒙脱石、伊蒙混层等易水化黏土矿物的含量和含水率大小。
- 林海邓金根胡连波袁俊亮陈子剑赖向东
- 关键词：含水率岩石强度出砂临界生产压差
- 深水气田防砂方案优选试验研究被引量：16
- 2012年
- 深水气田岩石胶结疏松易出砂,气体流速高,导致防砂难度大,防砂方案的制订尤为重要。针对深水气田渗流特性,设计制造了大型室内气井出砂模拟试验装置。以S1小层物性参数为例,对不同类型防砂管进行评价,优选合适的防砂方式,确定最优的防砂参数。结果表明,深水气田不能使用筛管独立防砂,必须进行砾石充填。对于砾石充填井,使用优质筛管可以进一步降低出砂量,起到双重防砂功效;对于深水气田,砾石层充填50.8 mm厚度可以达到产能与出砂量的最优化。试验结果指导了深水气田的高效开发。
- 邓金根郑勋闫新江刘书杰赖向东陈子剑林海
- 关键词：砾石充填
- 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
- 井眼尺寸对井壁稳定性影响研究被引量：10
- 2013年
- 根据岩石强度的尺寸效应理论,讨论了岩石的尺寸效应对强度的影响;并以此建立了井眼尺寸对井壁坍塌压力、破裂压力的影响规律的预测模型。将该模型应用于克拉玛依油田呼2井的井壁稳定性预测,发现:5 in、6 in小井眼的坍塌压力分别比常规井眼8(1/2)in坍塌压力降低了3.2%和1.1%;而破裂压力分别增加了0.22%和0.14%。井眼尺寸越小,其对应的坍塌压力值越小而破裂压力值越大;小井眼钻遇地层的安全泥浆密度窗口比常规井眼安全泥浆密度窗口宽,井眼尺寸越小,对维持井壁稳定的泥浆密度要求降低。
- 林海伍葳
- 关键词：小井眼尺寸效应井壁稳定
- 复合盐膏层井眼缩径机理与对策分析被引量：4
- 2018年
- 目前,在非均匀地应力和考虑盐膏层与软泥岩互层蠕变相互影响的条件下,对控制复合盐膏层井眼缩径的合理钻井液密度的确定方法研究较少。为此,文中以Buzurgan油田复合盐膏层井眼缩径问题为例,在岩石力学实验的基础上,建立了盐层-软泥岩-盐层的三维FLAC3D复合盐膏层模型,并编制了控制复合盐膏层井眼缩径安全钻井密度图版。结果表明:在相同钻井液密度条件下,最小水平地应力方位井眼缩径率高于最大水平地应力方位井眼,而软泥岩夹层井眼缩径速率高于盐岩地层井眼,软泥岩蠕变是造成Buzurgan油田复合盐膏层井眼缩径的主要原因;为控制井眼缩径,钻井液密度应取2.35 g/cm^3;控制复合盐膏层井眼缩径的同时,要提高钻井液的矿化度、降滤失性和封堵性,抑制软泥岩的蠕变。研究成果复合盐膏层的安全钻进提供了技术支撑。
- 林海邓金根邓金根谢涛刘海龙
- 关键词：蠕变特性数值模拟
- 压力衰竭对临界生产压差的影响及油藏产能评价被引量：8
- 2013年
- 许多油气田在开发中后期都会出现储层压力孔隙压力衰竭,孔隙压力的降低将导致有效水平地应力增加,使井壁周围某些方位地层发生剪切屈服而出砂。分析压力衰竭前后水平地应力变化规律,提出新的临界生产压差计算模型。结合某油田储层的物性参数进行实例计算;同时探讨了压力衰竭后,地层压实对储层渗透率的影响;并结合室内试验,对油藏产能进行了分析。结果表明:随着地层压力的逐渐衰减,临界生产压差逐渐变小;同时地层渗透率下降,油藏产能降低,这符合油田的实际情况。考虑应力路径系数研究压力衰竭对临界生产压差的影响,与过去未考虑该因素时得出的结论相比存在差异。研究结果可以为压力衰竭油气田的出砂预测及完井设计提供参考。
- 伍葳林海谭蕊耿一臻曹立虎李扬曹文科
- 关键词：压力衰竭临界生产压差出砂产能评价
- 页岩储层微小井眼钻井坍塌压力计算方法被引量：3
- 2013年
- 中国页岩储层钻探方面处于起步阶段,钻井过程中复杂情况频发,井壁坍塌问题严重。借鉴北美地区页岩气钻井经验,对比中国四川盆地与北美Haynesville的页岩气水平井井身结构,发现随井眼尺寸减小,钻井复杂情况有所降低。研究过程中,结合岩石强度的尺寸效应理论,比较不同强度尺寸模型的优缺点,优选Vutukuri模型分析微小井眼井壁围岩的强度变化规律,并根据McLamore各向异性破坏准则确定岩石单轴抗压强度随主应力与层理面法向之间夹角的关系,以此作为页岩储层强度准则;根据定向井坍塌压力计算方法分析井周应力状态,结合尺寸效应与强度准则,分别得出标准井眼和微小井眼在层理性地层中的坍塌压力随井眼轨迹的变化规律,同时探究了固定井眼方位下的坍塌压力随井斜角变化规律。对比不同井斜角下两者的差距,结果表明,不论直井或定向井,采用微小井眼均能显著降低钻井坍塌压力,降低幅度约为10%,研究结论揭示了小井眼减少钻井复杂的内在原因。
- 袁俊亮邓金根李大华程礼军闫伟胡连波林海
- 关键词：页岩气微小井眼尺寸效应
- Kingfisher区块过断层地应力变化规律及井壁稳定性被引量：5
- 2013年
- Kingfisher区块断层发育,钻穿断层时井壁坍塌、钻井液漏失等复杂情况频发。根据孔隙弹性理论及Mohr-Coulomb强度准则,分析了正断层对地应力的影响规律,结合断层对地层力学性质的影响建立过断层时井壁稳定预测模型。结果表明,过正断层后垂直断层迹线水平应力明显增加;断层附近发育断层破碎带,使地层强度降低、坍塌压力升高;过断层时的安全泥浆密度窗口大大减小,为防止断层破碎带发生漏失,应以最小水平主应力作为安全泥浆密度窗口的上限;合理的钻井液密度及优良的封堵性是保证安全钻井的关键。研究结果与Kingfisher区块实钻情况吻合,对Kingfisher区块过断层时的钻井安全具有指导意义。
- 邓金根林海胡连波陈子剑袁俊亮刘兆年
- 关键词：断层地应力井壁稳定
- 渤海油田渤中区域中深部泥页岩地层井壁稳定性被引量：13
- 2021年
- 渤中区域资源潜力巨大,是目前渤海油田勘探开发的重点区块。前期探井钻井过程中中深部东营组、沙河街组泥岩地层井壁坍塌失稳现象频发,出现蹩压、阻卡等复杂事故。为揭示渤中区域中深部泥页岩井壁失稳机理,指导开发井钻井设计,对取自渤中区域东营组泥岩岩心开展了电镜扫描、矿物组分测试、泥浆浸泡以及岩石力学等系列实验,定量刻画了该地层的理化特性、岩石力学特性以及钻井液对力学性质的影响规律。实验结果表明,该区块中深部泥页岩处于由水化膨胀性泥页岩向硬脆性泥页岩转化的过程,既具有硬脆性泥页岩层理、裂隙发育的特征,又仍表现出一定的水化膨胀和分散特征。在实验结果的基础上,利用线弹性理论和单一弱面准则,建立了考虑弱面结构和水化作用的井壁稳定模型,对渤中区域定向开发井坍塌压力及其随井斜角和井斜方位角的变化规律进行了分析,揭示了钻井液作用对坍塌压力的影响。研究结果对于渤中区域开发井安全钻井具有一定的指导意义。
- 林海邓金根邓金根刘海龙罗超罗超
- 关键词：硬脆性泥页岩井壁失稳水化作用
- 地层各向异性对硬脆性泥页岩井壁稳定性的影响被引量：7
- 2021年
- 硬脆性泥页岩地层内部裂缝、微裂缝等弱面结构发育,表现较强的非均质性和各向异性,常规坍塌压力的计算方法不能准确反映硬脆性泥页岩的破坏规律。基于弱面破坏准则,考虑弱面产状、各向异性、井眼轨迹的影响,建立硬脆性泥页岩坍塌压力的计算模型,分析不同地应力状态下的地层力学各向异性对坍塌压力的影响,确定钻井的安全及危险分布区域。结果表明:当水平地应力为均匀地应力时,地层各向异性对坍塌压力的影响较小,坍塌压力差异程度小于5.00%,基本可以忽略;其他应力条件下,需综合考虑地层力学各向异性和弱面对坍塌压力的影响,确定地层坍塌压力。井斜角与弱面角接近时(井斜角为45°~75°),沿任何方位钻进的定向井井壁失稳风险较高。该结果对硬脆性泥页岩地层钻井具有指导意义,为现场采取合理的工程对策解决井壁失稳问题提供依据。
- 林海邓金根邓金根霍宏博陈卓
- 关键词：硬脆性泥页岩各向异性井壁稳定性
