复合冲击载荷抑制PDC钻头破岩粘滑振动的试验研究 被引量：2

1

作者 张恒 袁光杰 +3 位作者 倪红坚 杨恒林 付利 王元 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期69-75,共7页

深井超深井钻井过程中,PDC钻头的粘滑振动是导致钻头非正常磨损的主要原因之一。为探索复合冲击载荷对PDC钻头粘滑振动的影响机制,利用冲击破岩试验装置研究了PDC钻头破岩过程中粘滑振动的发展规律;在此基础上,通过引入复合冲击载荷,分... 深井超深井钻井过程中,PDC钻头的粘滑振动是导致钻头非正常磨损的主要原因之一。为探索复合冲击载荷对PDC钻头粘滑振动的影响机制,利用冲击破岩试验装置研究了PDC钻头破岩过程中粘滑振动的发展规律;在此基础上,通过引入复合冲击载荷,分析了轴扭复合冲击载荷对PDC钻头破岩过程中粘滑振动的影响规律。研究发现:固定驱动转速条件下,随着送钻速度增快,PDC钻头的粘滑振动会明显增强;当平均钻压为20.12 kN时,粘滑比为1.31,钻头出现了间断停滞现象;粘滑振动的主频为冲击破岩试验装置扭转加载模块的一阶固有频率,复合冲击可以明显降低PDC钻头的粘滑现象,表现为主频处对应的转速显著降低;在试验参数范围内,频率50和100 Hz的复合冲击对粘滑振动的抑制效果最为明显。研究结果可为抑制PDC钻头破岩粘滑振动和研制复合冲击破岩工具提供指导。 展开更多

关键词 复合冲击钻井 PDC钻头 粘滑振动 钻井提速 破岩试验

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蠕变地层套管等效破坏载荷分析 被引量：16

2

作者 杨恒林 陈勉 +1 位作者 金衍 张广清 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期94-97,共4页

蠕变地层套管损坏的主要原因是套管外壁受到蠕变地层的非均匀载荷作用,套管本体抵抗非均匀载荷能力远远低于套管抗挤强度而产生缩径变形。通过分析蠕变地层套管非均匀载荷的分布形式,并考虑在该非均匀载荷作用下套管的强度特征及固井水... 蠕变地层套管损坏的主要原因是套管外壁受到蠕变地层的非均匀载荷作用,套管本体抵抗非均匀载荷能力远远低于套管抗挤强度而产生缩径变形。通过分析蠕变地层套管非均匀载荷的分布形式,并考虑在该非均匀载荷作用下套管的强度特征及固井水泥环力学性能对套管抗非均匀载荷影响的基础上,采用有限单元法,分析了蠕变地层套管本体、固井套管组合体的等效破坏载荷。结果表明,非均匀载荷作用下套管的抗载能力迅速下降,提高固井水泥性能,切实保证固井质量将显著提高套管抵抗非均匀载荷的能力。 展开更多

关键词 蠕变地层 套管损坏 非均匀载荷 等效破坏载荷

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复合盐层套管外挤压力动态变化规律研究 被引量：7

3

作者 杨恒林 陈勉 +1 位作者 金衍 肖华珍 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2006年第5期21-23,共3页

盐岩地层套管外挤压力通常按上覆岩层压力进行设计。现场资料表明,以此为依据所设计的套管有时仍然不能满足盐层套管抗外挤强度的要求。利用研究区块复合盐岩地层上、下泥岩的岩石力学参数及地应力值,运用数值模拟方法,反演得到盐层地应... 盐岩地层套管外挤压力通常按上覆岩层压力进行设计。现场资料表明,以此为依据所设计的套管有时仍然不能满足盐层套管抗外挤强度的要求。利用研究区块复合盐岩地层上、下泥岩的岩石力学参数及地应力值,运用数值模拟方法,反演得到盐层地应力,在试验获得盐岩蠕变特性参数基础上,对套管支护的盐层井壁围岩进行蠕变分析,得到盐岩地层套管外挤压力动态变化规律。在构造应力的作用下,盐层的地应力场是非均匀的,盐岩蠕变导致套管受到的外挤压力是动态变化的。对于复合盐岩地层的套管柱设计,应该充分考虑构造应力场的非均匀性、盐岩的蠕变特性以及套管的设计寿命。 展开更多

关键词 盐膏层 套管 压力动态 岩石应力 蠕变

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套管水泥环刚度与强度对抗挤性能影响分析 被引量：4

4

作者 杨恒林 陈勉 +1 位作者 金衍 张广清 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期93-95,共3页

油气井固井水泥环的作用就是减小和改善套管的受力状况,延长套管的使用寿命。套管水泥环组合体在一定的外挤压力作用下,均有可能进入屈服状态或发生强度破坏,而水泥环弹性模量、泊松比及其几何参数均表现为组合体刚度对抗挤性能的影响,... 油气井固井水泥环的作用就是减小和改善套管的受力状况,延长套管的使用寿命。套管水泥环组合体在一定的外挤压力作用下,均有可能进入屈服状态或发生强度破坏,而水泥环弹性模量、泊松比及其几何参数均表现为组合体刚度对抗挤性能的影响,所以在套管抗挤性能分析中,应该同时考虑组合体刚度以及套管、水泥环的强度对组合体抗挤性能的影响。文章根据厚壁筒弹塑性力学理论,建立了组合体刚度以及套管、水泥环强度对抗挤性能影响的控制方程,揭示了套管、水泥环强度及组合体刚度对抗挤性能的影响规律,得到套管水泥环组合体抗挤性能控制图。在均匀外挤压力作用下,套管、水泥环的强度将确定组合体抗挤性能的刚度控制区,在组合体刚度控制区内,水泥环对套管抗挤强度的提高程度取决于组合体刚度控制线斜率,在套管钢级和壁厚一定条件下,提高水泥环材料弹性模量,增大组合体刚度控制线斜率,可以提高套管水泥环组合体的抗挤性能。 展开更多

关键词 固井 套管 水泥环 组合体 刚度 强度 抗挤性能

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深层页岩气水平井造斜-水平段“一趟钻”关键技术研究 被引量：3

5

作者 杨恒林 付利 +5 位作者 张弼弛 王元 张恒 陈刚 王双威 林博阳 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第6期142-151,共10页

四川盆地储层埋深大于3500 m的页岩气的地质条件复杂,钻井工程面临井底温度与溢漏风险高等挑战,水平井在造斜-水平段实现“一趟钻”的比例低,导致钻井周期长、工程成本高。文章系统总结了川南地区深层页岩气实现“一趟钻”所面临的难点... 四川盆地储层埋深大于3500 m的页岩气的地质条件复杂,钻井工程面临井底温度与溢漏风险高等挑战,水平井在造斜-水平段实现“一趟钻”的比例低,导致钻井周期长、工程成本高。文章系统总结了川南地区深层页岩气实现“一趟钻”所面临的难点和挑战,详细分析了复杂地质构造、目的层温度、地层压力和钻井液性能等影响因素,从井眼轨迹、井底温度控制等方面总结了该地区“一趟钻”关键技术进展与应用成效,并在此基础上,从地质、井身结构、钻井液和工具装备等多方面综合考虑,提出了钻井液密度与ECD精细管控、井筒传热与相变降温材料研究、试验“瘦身井”钻井技术等攻关方向与建议。 展开更多

关键词 非常规油气 深层页岩气 水平井 一趟钻

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泥岩蠕变导致套管变形损坏机理分析 被引量：30

6

作者 闫相祯 杨恒林 杨秀娟 《钻采工艺》 CAS 2003年第3期65-68,共4页

油田注水开发以后 ,泥岩吸水蠕变使非均匀地应力作用于水泥环和套管 ,通过对泥岩吸水蠕变以后 ,在远场地应力作用下 ,对水泥环与地层接触的第二界面和水泥环与套管接触的第一界面压力的数值仿真分析 ,提出了泥岩吸水蠕变诱发地应力在井... 油田注水开发以后 ,泥岩吸水蠕变使非均匀地应力作用于水泥环和套管 ,通过对泥岩吸水蠕变以后 ,在远场地应力作用下 ,对水泥环与地层接触的第二界面和水泥环与套管接触的第一界面压力的数值仿真分析 ,提出了泥岩吸水蠕变诱发地应力在井眼周围产生应力集中 ,迫使水泥环和套管在最大水平地应力方向产生椭圆形缩径变形 ,是造成套管变形损坏的直接原因 ,而且水泥环与套管接触的第一界面的椭圆形外压力分布规律与水平地应力方向、套管变形趋势相反 ,说明水泥环在套管抵抗非均布外载中起到改变受力边界条件的作用。 展开更多

关键词 泥岩蠕变 套管损坏 变形损坏机理 附加载荷 界面压力 水泥环 油田注水开发

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液压封隔器胶筒座封过程数值分析 被引量：36

7

作者 杨秀娟 杨恒林 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2003年第5期84-87,共4页

液压封隔器是通过水力作用使胶筒在套管环空内鼓胀 ,而与套管内壁接触并产生一定接触压力 ,克服了封隔器上、下套管环空液流产生的压差 ,达到分层目的。在座封过程中 ,胶筒产生较大的几何变形 ,此时橡胶材料特性是非线性的 ,胶筒与套管... 液压封隔器是通过水力作用使胶筒在套管环空内鼓胀 ,而与套管内壁接触并产生一定接触压力 ,克服了封隔器上、下套管环空液流产生的压差 ,达到分层目的。在座封过程中 ,胶筒产生较大的几何变形 ,此时橡胶材料特性是非线性的 ,胶筒与套管内壁的接触过程也是一个状态非线性问题 ,即封隔器胶筒的座封过程是一个兼有状态、几何和材料的三重非线性问题。采用数值模拟方法 ,对封隔器胶筒压缩过程、座封后胶筒与套管的接触压力分布规律及胶筒与套管内壁之间摩擦系数对接触压力分布规律的影响进行了分析。研究结果表明 ,封隔器座封完成以后 ,上胶筒与套管的接触压力最小 ,中胶筒和下胶筒的接触压力依次增大 ,整体分布呈二次曲线形式。从单个胶筒来看 ,3个胶筒与套管接触面上的压力分布规律并不相同。上胶筒表面的接触压力呈拱形分布 ,而中间胶筒和下胶筒的接触压力呈鞍形分布。随着摩擦系数的增加 ,3个胶筒的接触压力都将降低 ,同时摩擦系数的变化也改变了 3个胶筒与套管接触压力的整体分布格局。当摩擦系数为 0 .3时 ,3个胶筒与套管接触压力最大值的变化梯度基本相等 ;当摩擦系数大于 0 .5时 ,只有下胶筒维持较高的接触压力。利用数值模拟方法 。 展开更多

关键词 液压封隔器 胶筒 数值分析 压力分布 摩擦系数 接触压力 材料特性 套管 采油设备

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鄂尔多斯盆地庆城地区三叠系长7段烃源岩特征及控藏作用 被引量：3

8

作者 王子昕 柳广弟 +5 位作者 袁光杰 杨恒林 付利 王元 陈刚 张恒 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期133-144,共12页

鄂尔多斯盆地三叠系长7段是页岩油的重点研究领域。通过总有机碳测定、氯仿抽提、岩石热解、XRD全岩矿物分析、扫描电镜观察等,对鄂尔多斯盆地庆城地区三叠系长7段烃源岩特征进行了分析,并利用多元回归线性法建立了有机碳与测井曲线的... 鄂尔多斯盆地三叠系长7段是页岩油的重点研究领域。通过总有机碳测定、氯仿抽提、岩石热解、XRD全岩矿物分析、扫描电镜观察等,对鄂尔多斯盆地庆城地区三叠系长7段烃源岩特征进行了分析,并利用多元回归线性法建立了有机碳与测井曲线的三维电测模型,明确了烃源岩的空间展布特征及其的控藏作用。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地庆城地区三叠系长7_(1)、长7_(2)和长7_3小层泥页岩样品TOC平均值分别为5.01%,6.04%和6.76%,氯仿沥青“A”的平均值分别为0.63%,0.67%和0.73%,整体有机质类型以Ⅱ_(1)型和Ⅱ_(2)型为主,处于成熟—高成熟阶段,含油性与可动性均较好,达到较好—极好烃源岩级别。(2)研究区泥页岩样品主要由石英长石与黏土矿物组成,孔隙类型主要为原生粒间孔、晶间孔及有机质收缩缝,但各样品的孔径分布不同。(3)研究区烃源岩TOC下限为1.50%,庆城地区附近长7_(2)小层、庆城与环县地区附近长7_(3)小层为主要有效烃源岩发育区。(4)有效烃源岩的TOC含量及其空间展布特征影响了页岩油藏的含油性,其中TOC含量直接决定了产油量的高低。距离生烃中心越近越有利于油气聚集。 展开更多

关键词 页岩油 多元回归 有机碳预测 烃源岩展布 成熟—高成熟阶段 长7段 三叠系 庆城地区 鄂尔多斯盆地

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同步辐射小角散射实验站探测系统的改进

9

作者 生文君 杨恒林 +1 位作者 张志杰 董宝中 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1997年第3期258-260,共3页

同步辐射小角X射线散射 (SAXS)实验站所用的探测器由原来的NaI闪烁计数器改为位置灵敏探测器 ,其位置分辨好于 1 0 0 μm ,有效探测面积为 50mm× 1 0mm ,得到了较以往更高质量的SAXS谱 ,并成功地对液体样品的SAXS谱进行了测试 .

关键词 小角散射 位置灵敏探测器 同步辐射

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沁水盆地基于储层保护的煤层气水平井钻井液的研究 被引量：33

10

作者 岳前升 陈军 +3 位作者 邹来方 蒋光忠 田中兰 杨恒林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期416-419,共4页

清水作为煤层气水平井钻井液存在以下不足:与地层水相比,矿化度偏低存在水敏性损害;与地层水配伍性差,有结垢现象;不能有效絮凝细小煤屑颗粒,造成固相污染储层;返排能力不足。针对清水钻井液的不足,通过引入无机盐、防垢剂、表面活性剂... 清水作为煤层气水平井钻井液存在以下不足:与地层水相比,矿化度偏低存在水敏性损害;与地层水配伍性差,有结垢现象;不能有效絮凝细小煤屑颗粒,造成固相污染储层;返排能力不足。针对清水钻井液的不足,通过引入无机盐、防垢剂、表面活性剂和低分子量絮凝剂对清水钻井液进行改进。在此基础上,优选出煤层气水平井钻井液配方:清水+0.5%防膨絮凝剂PXA+0.5%防垢助排剂GPA。性能测试结果表明,改进后清水钻井液与煤层水、黏土矿物具有很好的配伍性,返排和絮凝能力增强,具有优异的储层保护效果。 展开更多

关键词 煤层气 水平井 钻井液 沁水盆地 地层损害

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确定地应力场边界载荷的有限元优化方法研究 被引量：16

11

作者 闫相祯 王保辉 +1 位作者 杨秀娟 杨恒林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1485-1490,共6页

从弹性力学基本方程出发,针对煤层气储层地应力场反问题,结合对区域地应力场认识,利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的优化约束模型,提出了一种用于反演地应力场边界力的优化分析方法,该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演,并... 从弹性力学基本方程出发,针对煤层气储层地应力场反问题,结合对区域地应力场认识,利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的优化约束模型,提出了一种用于反演地应力场边界力的优化分析方法,该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演,并与有限元方法和有限差分法相结合,通过改变边界力参量达到优化逼近目标函数。该方法根据研究区域少量地应力实测资料进行最优化计算,使得计算应力场与实测应力达到最优拟合,以弥补回归反演方法和边界载荷调整法的不足,来提高计算精度。针对沁水盆地少数控制井的地应力大小和方向作为约束条件,计算了区域地应力场,算例证明了该方法的计算精度和可靠性,本文提出的优化方法可有效解决地应力场边界力的反演问题。 展开更多

关键词 地应力场 有限元 优化方法 参数搜索 沁水盆地 煤层气

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钻井液侵入引起煤岩膨胀对煤储层的伤害 被引量：22

12

作者 汪伟英 肖娜 +3 位作者 黄磊 邹来方 田中兰 杨恒林 《钻井液与完井液》 CAS 2010年第3期20-22,共3页

在分析了煤层气储层岩性特征和煤层水特征的基础上,通过室内静态实验测定了沁水盆地郑庄3号主力煤层煤样分别在蒸馏水、煤层水和1%KCl盐水中的线性膨胀率;并测定了煤样的水敏性。研究结果表明,煤岩遇水膨胀程度直接受煤中黏土矿物的影响... 在分析了煤层气储层岩性特征和煤层水特征的基础上,通过室内静态实验测定了沁水盆地郑庄3号主力煤层煤样分别在蒸馏水、煤层水和1%KCl盐水中的线性膨胀率;并测定了煤样的水敏性。研究结果表明,煤岩遇水膨胀程度直接受煤中黏土矿物的影响,煤粉膨胀主要发生在开始与水接触的1h时间内,配制钻井液的地表水进入煤层后将造成煤岩膨胀,降低煤储层渗透率,对煤储层造成损害。 展开更多

关键词 煤层气 黏土膨胀 钻井液 水敏伤害 渗透率

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多夹层盐穴储气库群间矿柱稳定性研究 被引量：15

13

作者 王同涛 闫相祯 +1 位作者 杨恒林 杨秀娟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期790-795,共6页

以某拟建多夹层盐穴储气库为工程背景,利用FLAC3D建立了拟建盐穴储气库有限元计算模型,讨论了矿柱宽度、内压、埋深、蠕变时间和相邻盐穴内压差等参数对盐穴储气库间矿柱受力和变形影响规律,分析了在注采气时间同步和不同步工况下矿柱... 以某拟建多夹层盐穴储气库为工程背景,利用FLAC3D建立了拟建盐穴储气库有限元计算模型,讨论了矿柱宽度、内压、埋深、蠕变时间和相邻盐穴内压差等参数对盐穴储气库间矿柱受力和变形影响规律,分析了在注采气时间同步和不同步工况下矿柱的稳定性。计算结果表明：矿柱中的应力随着埋深和相邻盐穴压差的增加而增加,随着矿柱宽度、内压和蠕变时间的增加而降低,但内压影响不显著;蠕变使得矿柱中应力逐渐变均匀,5 a以后影响不显著;内压差在蠕变过程中使得矿柱的蠕变位移大幅增加;注采气时间不同步模式对矿柱稳定不利,尤其当矿柱宽度较小时更为显著。建议盐穴储气库间矿柱宽度取2~3倍盐穴直径,相邻盐穴间矿柱宽度较小时,尽量不采用注采气时间不同步模式运行。 展开更多

关键词 多夹层盐岩 盐穴储气库 矿柱宽度 注采气模式 矿柱稳定性

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基于Hoek-Brown准则的深部煤层钻井坍塌压力弹塑性分析 被引量：14

14

作者 张立松 闫相祯 +2 位作者 杨秀娟 田中兰 杨恒林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期85-90,共6页

利用三轴压缩实验确定了沁水盆地平定区块深部煤岩在高围压条件下的弹塑性特征。以Hoek-Brown准则为极限平衡条件,提出了基于工程允许塑性区半径的深部煤层井眼坍塌压力弹塑性计算方法,得到控制深部煤层井壁坍塌的主要参数:煤岩地质强... 利用三轴压缩实验确定了沁水盆地平定区块深部煤岩在高围压条件下的弹塑性特征。以Hoek-Brown准则为极限平衡条件,提出了基于工程允许塑性区半径的深部煤层井眼坍塌压力弹塑性计算方法,得到控制深部煤层井壁坍塌的主要参数:煤岩地质强度指标GSI值、非均匀地应力系数及工程允许塑性区半径。以平定区块PD-095井为例,分析了深部煤层坍塌压力弹塑性结果与弹性结果的差别,讨论了坍塌压力弹塑性结果随影响因素的变化规律。结果表明,当工程允许塑性区半径为井眼半径的1.5倍时,PD-095井坍塌压力弹塑性结果较Hoek-Brown准则、Mohr-Cou-lomb准则弹性结果分别降低6.52%,4.66%;随着工程允许塑性区半径的增大、地应力非均匀性的降低,井眼坍塌压力下降;坍塌压力与地质强度指标GSI值呈负乘幂函数关系。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN准则 深部煤层 坍塌压力 弹塑性 塑性区半径

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基于测井信息的煤岩GSI-JP破碎分级预测 被引量：6

15

作者 张立松 闫相祯 +1 位作者 杨恒林 杨秀娟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1091-1096,共6页

利用测井信息和Hoek-Brown准则,推导了地质强度指标GSI和岩体强度指数RMi中节理状态参数JP的理论公式,给出了井筒方向煤岩破碎分级的修正GSI-JP分析方法。应用分层地应力模型分析煤岩单点最大、最小主应力,并结合霍克–布朗准则提出煤... 利用测井信息和Hoek-Brown准则,推导了地质强度指标GSI和岩体强度指数RMi中节理状态参数JP的理论公式,给出了井筒方向煤岩破碎分级的修正GSI-JP分析方法。应用分层地应力模型分析煤岩单点最大、最小主应力,并结合霍克–布朗准则提出煤岩破碎分级辅助判据。根据煤岩GSI-JP值和破碎系数大小将破碎程度划分为A、B、C、D4个等级,确定煤岩破碎分级标准。应用修正GSI-JP分级方法和破碎系数辅助判据,对沁水盆地ZP-1井煤岩段破碎程度进行预测。结果表明:ZP-1井煤岩段修正GSI值为30～50;RMI法JP值大小为0.10～0.25;破碎系数集中在0.8～1.0。对照破碎分级标准,煤岩均表现为较强破碎(B级);对比室内煤岩结构电镜扫描结果,该方法预测结果与实际煤岩破碎程度近似,验证了预测结果。基于此方法,开发一套煤岩破碎分级预测软件。 展开更多

关键词 测井信息 GSI-JP分级方法 辅助判据 破碎系数 HOEK-BROWN准则 煤岩破碎分级

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多套复合盐层的地应力确定方法 被引量：3

16

作者 侯冰 陈勉 +2 位作者 金衍 杨恒林 梁红军 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期67-69,共3页

在库车坳陷古近系多套复合盐层的钻井工程设计当中,通常以上覆岩层压力作为最大水平地应力。现场资料调查表明,以此为依据所设计的套管,常常不能满足该地层套管的抗外挤强度要求。为了解决套管抗外挤强度问题,通过实验测试得到该研究区... 在库车坳陷古近系多套复合盐层的钻井工程设计当中,通常以上覆岩层压力作为最大水平地应力。现场资料调查表明,以此为依据所设计的套管,常常不能满足该地层套管的抗外挤强度要求。为了解决套管抗外挤强度问题,通过实验测试得到该研究区块多套复合盐层上、下泥岩地层的地应力值及中间每一层复合盐层的岩石力学参数,并以此作为边界条件,建立了多套复合盐层及上、下泥岩层地应力计算的有限元分析模型,运用数值模拟方法,反演得到每一层复合盐层的地应力场。采用该方法对库车坳陷某地区多套复合盐层的地应力场进行分析,结果表明,中间盐层的水平地应力最高,其上、下的膏盐岩含泥岩层、泥岩含膏盐岩层、泥岩层的水平地应力依次降低。所建立的分析模型,为该地区井壁稳定及套管安全设计工作奠定了基础。 展开更多

关键词 盐膏层 膏构造 固井 套管柱设计 地应力 数值模拟

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多功能煤储层钻井液动态污染评价系统 被引量：3

17

作者 余维初 蒋光忠 +4 位作者 汪伟英 胡三清 邹来方 田中兰 杨恒林 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第4期11-13,18,共4页

多功能煤储层钻井液动态污染评价系统是一种模拟煤储层真三轴应力条件下的钻井液对煤储层的侵入、以及侵入储层的深度和程度,同时还可以进行各种真三轴应力条件下的煤储层各向异性特征研究的实验仪器,属煤层气钻井液保护与伤害评价测试... 多功能煤储层钻井液动态污染评价系统是一种模拟煤储层真三轴应力条件下的钻井液对煤储层的侵入、以及侵入储层的深度和程度,同时还可以进行各种真三轴应力条件下的煤储层各向异性特征研究的实验仪器,属煤层气钻井液保护与伤害评价测试技术研究领域。该评价系统具有测量煤层煤心在各向异性应力条件下渗透率变化以及在真三维压力状态下煤储层钻井液动态污染前后的渗流变化规律的功能;能模拟正压差、负压差、平衡钻井过程中的钻井液动态污染过程,实现煤储层污染过程和渗流测试过程一体化,避免多次装夹煤样产生应力效应;适用于煤储层气液两相渗透率测试,解决了目前评价实验中常用的伪三轴夹持器不能在3个轴向上加载不同轴压的问题以及流体驱替实验、钻井液污染试验、气液两相驱替试验要单独进行的缺陷,具有流程清晰、操作方便、实验软件模块化、实验数据标准化等特点。 展开更多

关键词 煤储层 真三轴应力 动态污染 实验研究

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基于Hoek-Brown准则的节理扩展煤层破碎分级方法 被引量：3

18

作者 张立松 闫相祯 +1 位作者 杨秀娟 杨恒林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期164-169,共6页

考虑地应力作用下煤层节理扩展特性对煤层破碎的影响,给出了煤层节理扩展的判别方法。应用小波神经网络方法和逐级加载算法,联合反演分析节理扩展煤层应力场,获取煤岩单点最大、最小主应力,并结合霍克-布朗准则提出煤层破碎分级定量研... 考虑地应力作用下煤层节理扩展特性对煤层破碎的影响,给出了煤层节理扩展的判别方法。应用小波神经网络方法和逐级加载算法,联合反演分析节理扩展煤层应力场,获取煤岩单点最大、最小主应力,并结合霍克-布朗准则提出煤层破碎分级定量研究方法。依据煤层破碎系数大小和能量法判据将煤层破碎程度划分为A、B、C、D四个等级,并确定煤岩破碎分级标准。应用本文提出的煤岩破碎分级方法和标准,对沁水盆地晋城区块煤层破碎分布规律进行预测,结果表明:晋城区块南部的阳城、町店、樊庄、潘庄等地区煤层破碎严重(A级),而区块的西北部煤层破碎程度最轻(D级)。理论结果与现场实测的煤层地质资料一致,验证了本方法的预测结果。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN准则 节理扩展 煤层破碎分级方法 联合反演分析 应力场 能量法判据

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超深水平井钻井液循环温度场模拟计算与分析 被引量：9

19

作者 林日亿 于程浩 +4 位作者 杨恒林 吕向阳 冯明 王新伟 朱檀枭 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期91-97,共7页

目的钻井液温度对钻具进给和导向工具的选择具有重要意义,为了有效指导深层页岩气水平钻井过程,获得准确的钻井过程全井段温度分布,进行了深层钻井温度场研究。方法基于能量守恒和热阻法建立了井筒流动传热模型,采用有限差分方式,计算... 目的钻井液温度对钻具进给和导向工具的选择具有重要意义,为了有效指导深层页岩气水平钻井过程,获得准确的钻井过程全井段温度分布,进行了深层钻井温度场研究。方法基于能量守恒和热阻法建立了井筒流动传热模型,采用有限差分方式,计算获得钻井过程全井段温度剖面,准确预测了钻井过程钻井液温度场,误差在5%以内。分析了钻井液流量、入口温度和循环时间对井筒温度场分布的影响规律。结果循环钻井液整体温度随循环时间的增加而下降;提高钻井液循环流量可有效降低井筒内温度,流量由8 t/h提升至16 t/h,井底温度降低10℃;钻井液入口温度对深层钻井的长水平段影响较低,入口温度变化20℃,井底温度仅改变3℃。结论采用延长循环时间和增加循环钻井液流量的方法可以显著提升钻井过程的冷却效果。 展开更多

关键词 深层水平井 页岩气 钻井 温度场

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煤岩破碎失效概率的可靠性分析及分级应用 被引量：3

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作者 张立松 闫相祯 +3 位作者 杨秀娟 申瑞臣 杨恒林 王欣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1823-1828,共6页

将煤岩破碎现象视为失效概率问题,在应用Hoek-Brown准则建立煤岩破碎预测模型的基础上,结合可靠性方法定义煤岩完整可靠度指标,并提出了煤岩破碎失效概率的计算方法。根据煤岩破碎失效概率大小将破碎程度划分为破碎(A级)、较强破碎(B级... 将煤岩破碎现象视为失效概率问题,在应用Hoek-Brown准则建立煤岩破碎预测模型的基础上,结合可靠性方法定义煤岩完整可靠度指标,并提出了煤岩破碎失效概率的计算方法。根据煤岩破碎失效概率大小将破碎程度划分为破碎(A级)、较强破碎(B级)、较弱破碎(C级)、未破碎(D级)4个等级,并确定煤岩破碎分级标准;利用该方法分析了沁水盆地ZS-P4井井筒方向的煤岩破碎程度,并讨论了煤岩破碎失效概率与影响因素的变化关系。结果表明,ZS-P4井煤岩破碎失效概率在0.6～1.0,其分布形态呈顶底部煤层高、中部低的趋势;811.4～812.0 m煤岩破碎失效概率为1(A级),与该段煤层严重破碎实验现象吻合较好;煤岩破碎失效概率随着水平主应力差值的增大、单轴抗压强度的降低呈非线性增长趋势。 展开更多

关键词 煤岩破碎 失效概率 完整可靠度 可靠性方法 HOEK-BROWN准则

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