杨宏伟
- 作品数：27 被引量：153H指数：8
- 供职机构：中国石油大学（北京）石油工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 基于测井数据的页岩可压性定量评价被引量：12
- 2017年
- 可压性是指在压裂过程中页岩发生有效破裂的能力。目前对可压性的研究主要基于定性评价,或建立在岩石力学实验和压裂施工参数基础上的定量评价,难以完整连续地表征非均质性较强的页岩在水平井长水平段的可压性变化。基于测井数据,评价了页岩脆性指数、脆性矿物质量分数、断裂韧性、黏土矿物质量分数和总有机碳质量分数对可压性的影响,并利用层次分析法和模糊数学法,从定性和定量相结合的角度建立了页岩长水平段的连续可压性数学模型,且划分了可压性级别。该模型将可压性划分为3个级别:当可压性指数高于0.48时,页岩的可压性好;当可压性为0.32~0.48时,页岩的可压性中等;当可压性低于0.32时,页岩的可压性较差。研究表明,利用测井数据能够更全面细致地评价沿水平井长水平段的页岩可压性,对压裂设计和射孔参数设计具有更好的指导性。现场应用表明,该模型能够较准确连续地预测页岩可压性,且具有广泛的适用性。
- 杨宏伟李军柳贡慧李玉梅席岩唐庚
- 关键词：测井数据层次分析法模糊数学法
- 考虑温度和回压影响的控压钻井参数设计方法被引量：5
- 2021年
- 控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层钻井难题的有效方法。为了准确设计控压钻井参数并提高设计方法的合理性,基于井筒水力学与传热学理论,充分考虑井筒温度和回压控制范围的影响,建立了钻井液密度和回压的设计方法,制订了控压钻井设计原则,并对乐东区块一口井进行了控压钻井参数优化设计。研究结果表明:考虑井筒温度的影响后,钻井液密度的设计值更低;考虑回压控制范围的影响后,可获取最优的钻井液密度,有效增大了控压钻井设计井深,简化了套管层次;排量增加会导致井底压力增大,从而使得控压钻井参数设计时钻井液密度的可选范围变窄。研究结果可为窄安全密度窗口地层应用控压钻井技术提供理论指导。
- 王江帅李军柳贡慧柳贡慧杨宏伟何玉发周云健
- 关键词：控压钻井钻井液密度井筒温度
- 莺歌海盆地斜坡带全井段孔隙压力预测方法
- 2022年
- 为探索多源多机制孔隙压力预测方法,精准预测莺歌海盆地斜坡带全井段的孔隙压力,综合考虑区域沉积构造演化过程、测井数据的响应特征,明确了各层段异常高压成因;针对常规高压机制地层,优选了不同层段的孔隙压力预测模型;对复杂成因地层开展了孔隙压力精确预测新方法的研究。研究表明,莺一段-莺二段上部层段异常高压成因为“欠压实作用”,可使用Eaton法预测孔隙压力;莺二段下部层段异常高压成因为“欠压实作用为主、流体膨胀为辅”,可利用Bowers加载法预测孔隙压力;黄一段异常高压成因为“流体膨胀为主、欠压实作用为辅”,可使用Bowers卸载法预测孔隙压力;黄二段异常高压成因复杂,为“超压传递+流体膨胀为主、欠压实作用为辅”的组合模式,针对此特殊成因,提出了多变量孔隙压力预测新模型。将预测结果与实测孔隙压力数据进行了对比,全井段预测精度达97%,能满足工程需求。研究结果可为莺歌海盆地斜坡带钻井设计和施工提供依据和指导。
- 黄洪林李军张更杨宏伟杨宏伟高热雨罗鸣张万栋
- 关键词：莺歌海盆地异常高压地层孔隙压力
- 页岩气井分段压裂套损影响因素分析被引量：30
- 2017年
- 四川盆地长宁—威远页岩气示范区分段压裂过程中出现的套管变形、挤毁问题已经严重影响到页岩气井的井筒完整性以及勘探开发效果。考虑非均匀地应力、套管偏心、页岩各向异性、地层岩性非均质性等多因素的逐级耦合作用,利用有限元数值方法建立了偏心套管-水泥环-地层耦合的全尺寸数值模型,对页岩气水平井分段压裂过程中套管损坏机理进行研究分析。研究发现:套管偏心不是套管先期损坏的主控因素;随着非均匀地应力比增大,套管内壁应力极值及周向应力不均匀程度明显增大;页岩各向异性比越大,偏心角径向位置对应的套管内壁应力越大,此处承载风险也越高;套管内壁应力最大值出现在岩性交替变化界面,非均质性差异对套管内壁应力极值有较大的影响。研究结果可为页岩气井分段压裂过程中套损预测提供理论依据。
- 李军李玉梅张德龙杨宏伟孙世斌
- 关键词：套管变形非均匀地应力
- 基于井下分离的深水双梯度钻井参数优化被引量：26
- 2019年
- 为解决深水窄压力窗口安全钻井问题,设计了一种基于井下分离的新型深水双梯度钻井方式,通过室内实验验证了井下分离的有效性和实现井筒双梯度的可行性,对钻进过程中的动态井筒压力进行计算,并针对该钻井方式建立了钻井参数(包括分离器位置、分离效率、注入体积分数、钻井液密度、井口回压、排量)优化模型。通过实例分析了不同控制参数条件下及不同窄安全压力窗口下的钻井参数优化问题,结果表明井筒压力剖面得到优化,可适应深水窄压力窗口,实现更大钻进深度;利用最优化模型,可以获得更小的钻井井底压差,从而提高钻速,同时保护储集层;优化过程中始终保证动态变化的井筒压力在安全压力窗口内,可有效避免因压力不平衡导致的井下复杂情况。
- 王江帅李军柳贡慧黄涛杨宏伟
- 关键词：钻井参数
- 基于页岩各向异性的裂缝起裂数值模拟分析被引量：5
- 2016年
- 页岩层理在水平方向上有序地定向排列结构导致了页岩较强的弹性各向异性。基于岩石横观各向同性本构关系以及渗流与变形耦合数值方法,建立了水平井裂缝起裂的三维有限元数值模型。考虑页岩弹性力学参数各向异性差异,进行了射孔参数和非均匀地应力对水平井裂缝起裂压力和起裂位置的敏感性研究分析。研究结果表明:裂缝起裂点对射孔方位角有较强的敏感性,随射孔方位角的增大易出现复杂的裂缝起裂形态;裂缝起裂压力随射孔方位角的增大而增大,随射孔密度的增大而减小;弹性模量各向异性对起裂压力有较大的影响,弹性模量各向异性比值越大,起裂压力越小;无论是均质地层还是各向异性地层,水平地应力比值对起裂压力的影响较大,初始水平地应力比值对起裂压力的影响较小。计算结果可为页岩储层的裂缝起裂压力预测以及裂缝扩展机理深入研究提供参考。
- 李玉梅柳贡慧李军于丽维杨宏伟连威
- 关键词：页岩射孔参数起裂压力
- 影响控压放水施工效果的关键参数模拟研究被引量：1
- 2022年
- 控压放水可以有效降低高压盐水层的地层压力,但不清楚施工过程中一些关键参数对控压放水效果的影响程度。为此,分析了控压放水的技术特征、工艺特点,总结了控压放水的工艺流程;基于地层盐水渗流和井筒流动理论,考虑关井期间地层压力的恢复,建立了参数动态变化、可以模拟控压放水全过程的数学模型。以塔里木油田克深A井为例,进行了模拟计算,模拟结果与实测结果误差较小。分析影响放水效果和周期的关键参数发现:关井时间越短,地层压力下降速度越快;节流阀承压极限从5 MPa提高至15 MPa,循环排污次数可以减少一半;当地层渗透率较低时,前7次放水效果显著,因此确定试放水时间为7 d。根据研究结果提出了相应的改进措施,以便更好地控制关键施工参数,提高控压放水效果。
- 杨宏伟李军刘金璐柳贡慧高旭赵轩刚
- 关键词：高压盐水层关键参数渗流理论地层压力
- 深部及复杂地层中PDC钻头综合改进方法被引量：13
- 2018年
- 深部及复杂地层条件下岩石普遍具有硬度大、非均质强、可钻性差、研磨性高等特点,因此钻速慢、寿命短、成本高等问题一直是制约PDC钻头在上述地层中高效应用的主要技术瓶颈,开展PDC钻头改进方法研究十分必要。通过对国内外PDC钻头最新产品及相关技术进行研究,从提高破岩效率、延长使用寿命、增强稳定性、优化定向性4个方面系统地提出了深部及复杂地层条件下PDC钻头综合改进方法,进而应用该方法设计了6只PDC钻头用于华北、东北等油田的花岗岩、硬砂岩、砾岩等难钻地层,均取得了优于常规PDC钻头及牙轮钻头的破岩效率和使用寿命,说明该综合改进方法具有较好的适用性和使用价值。研究成果可对深部及复杂地层条件下PDC钻头个性优化设计提供指导。
- 王滨邹德永李军杨宏伟黄涛
- 关键词：超深井PDC钻头破岩效率
- 裸眼临时弃置井水泥塞-地层界面剥离数值模拟被引量：3
- 2020年
- 地层流体沿水泥塞-地层界面运移并泄漏至地面会影响裸眼临时弃置井井筒密封完整性。为此,建立基于Cohesive单元方法的水泥塞-地层系统三维有限元模型,模拟水泥塞-地层界面裂缝的萌生及扩展过程,并与现有微环隙计算模型进行对比以验证模型的可靠性。定量分析了水泥塞-地层界面剥离过程中裂缝发展形态、裂缝扩展压力和裂缝剥离高度的变化,并对水泥塞力学参数、界面胶结强度及水平地应力差进行了敏感性研究。研究结果表明:较大的界面胶结强度和较高的水泥塞弹性模量有益于增大水泥塞-地层界面裂缝扩展压力,降低裂缝剥离高度,减小界面剥离失效的风险;在非均匀水平地应力条件下,地应力差越大,界面越容易剥离;水泥塞泊松比对裂缝扩展压力及剥离高度影响较小。研究结果为预测水泥塞-地层界面剥离导致的裸眼临时弃置井井筒密封完整性失效提供了有效方法。
- 蒋记伟李军柳贡慧柳贡慧杨宏伟
- 关键词：水泥塞地层界面
- 层理性页岩气储层复杂网络裂缝数值模拟研究被引量：15
- 2016年
- 在考虑天然裂缝的条件下,为了更好地对层理性页岩气储层的复杂网络裂缝进行数值模拟,采用模拟非连续介质的通用离散元程序(UDEC),基于渗流-应力耦合数值算法,建立了人工水力裂缝与天然裂缝相互作用的网络裂缝数值计算模型,并利用该模型分析了水力裂缝长度、天然裂缝倾角、内摩擦角及施工净压力对缝网扩展的影响。结果表明:水力裂缝从近井筒处裂缝尖端起裂扩展,并沿着天然裂缝的走向发生剪切破坏,且随水力裂缝长度增长,天然裂缝网络连通面积增大;天然裂缝倾角较大,形成复杂缝或网络缝的概率也相对较大;天然裂缝内摩擦角越小,天然裂缝连通面积越大,越易形成复杂网络裂缝;水平地应力差在一定范围内,净压力系数越大,裂缝的扩展形态越复杂,相邻裂缝的尖端越易连通形成网络裂缝。数值模拟研究结果可为进一步认识远井地带页岩气压裂裂缝扩展机理提供指导。
- 李玉梅吕炜宋杰李军杨宏伟于丽维
- 关键词：页岩气压裂数值模拟离散元内摩擦角
