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深水钻井安全密度窗口优化设计方法研究
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作者 苏峰 邓文杨 +5 位作者 朱杉 黄懿强 王志伟 王志远 陈刚 张明伟 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第3期163-169,共7页
为解决深水盐层安全密度窗口窄、盐层蠕变导致缩径卡钻、盐层溶解扩径导致井眼稳定性差等诸多问题,采用实验拟合的方法得到盐岩蠕变模型和盐岩溶解速率模型的相关参数,经推导得出控制井眼蠕变缩径速率的当量钻井液密度计算方法,以及钻... 为解决深水盐层安全密度窗口窄、盐层蠕变导致缩径卡钻、盐层溶解扩径导致井眼稳定性差等诸多问题,采用实验拟合的方法得到盐岩蠕变模型和盐岩溶解速率模型的相关参数,经推导得出控制井眼蠕变缩径速率的当量钻井液密度计算方法,以及钻至任意深度时盐层安全蠕变缩径速率计算模型,形成深水盐下钻井安全密度窗口优化设计方法。研究结果表明:抗盐钻井液可以将井眼1 d的溶解扩径率降至1%以下,其中蠕变缩径速率与盐层作业的时间窗口密切相关,综合考虑分析即可得到盐层钻井时作业时间窗口内特定钻井液盐质量浓度条件下控压钻井所需的安全密度窗口。研究结果可为深水盐层的安全钻井提供技术支撑。 展开更多
关键词 盐层蠕变 盐岩溶解 安全密度窗口 深水钻井
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多场耦合作用下泥页岩地层钻井液安全密度窗口预测 被引量:5
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作者 王京印 程远方 +3 位作者 赵益忠 贾江宏 沈海超 郭永峰 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2007年第6期1-3,共3页
在建立流-固-化耦合作用下泥页岩井壁稳定分析模型的基础上,开发了流-固-化耦合作用下泥页岩地层钻井液安全密度窗口预测软件,并进行了实际应用。通过对5种钻井液的压力传递实验结果进行分析,对钻井液进行了优选,得出聚合醇钻井液最有... 在建立流-固-化耦合作用下泥页岩井壁稳定分析模型的基础上,开发了流-固-化耦合作用下泥页岩地层钻井液安全密度窗口预测软件,并进行了实际应用。通过对5种钻井液的压力传递实验结果进行分析,对钻井液进行了优选,得出聚合醇钻井液最有利于稳定井壁,其次是硅酸盐钻井液。利用预测软件对W12-1N油田涠二段泥页岩进行了流-固-化耦合作用下的钻井液安全密度窗口预测。研究发现:对于钻井液水活度大于地层水活度的情况,考虑化学作用时钻井液密度窗口明显小于不考虑化学作用情况下的钻井液密度窗口;对于钻井液水活度小于地层水活度的情况,考虑化学作用时钻井液密度窗口明显大于不考虑化学作用情况下的钻井液密度窗口。 展开更多
关键词 钻井液 钻井液安全密度窗口 多场耦合 坍塌压力 软件
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深水浅层钻井液安全密度窗口研究 被引量:8
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作者 邓嵩 樊洪海 +4 位作者 牛军 任威严 刘玉含 刁皓玉 祝兆鹏 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期138-144,共7页
深水浅层钻井液安全密度窗口窄,给深水浅层钻井设计和工程安全带来极大挑战。根据深水浅层地层特征,运用四参数流变模型进行了波动压力计算,在此基础上考虑深水浅层隔水管安全余量和浅层地质灾害安全余量建立了深水浅层钻井液安全密度... 深水浅层钻井液安全密度窗口窄,给深水浅层钻井设计和工程安全带来极大挑战。根据深水浅层地层特征,运用四参数流变模型进行了波动压力计算,在此基础上考虑深水浅层隔水管安全余量和浅层地质灾害安全余量建立了深水浅层钻井液安全密度窗口确定方法。以我国南海莺琼盆地YC1井为例,计算分析了深水浅层钻井液安全密度窗口变化规律,结果表明隔水管安全余量、浅层安全余量对深水浅层钻井液安全密度窗口影响较大。根据上述结果,提出了利用双梯度钻井技术(DGD)解决钻井液安全密度窗口窄的方法,可为深水钻井设计提供参考。 展开更多
关键词 深水浅层 钻井液安全密度窗口 波动压力 隔水管安全余量 浅层安全余量 莺琼盆地
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扩展安全密度窗口钻井液技术在吐哈油田的应用 被引量:4
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作者 张增福 李益寿 +3 位作者 汪军英 柏富友 刘丹 毛海涛 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2008年第3期55-57,共3页
介绍了吐哈油田使用的2种扩展安全密度窗口防漏堵漏钻井液技术。一种是针对丘陵区块高压调整井提高钻井液密度时引发的漏失问题,从提高钻井液的封堵造壁能力及改善高密度钻井液的润滑性和流变性入手,形成的一套防漏技术。另一种是针对... 介绍了吐哈油田使用的2种扩展安全密度窗口防漏堵漏钻井液技术。一种是针对丘陵区块高压调整井提高钻井液密度时引发的漏失问题,从提高钻井液的封堵造壁能力及改善高密度钻井液的润滑性和流变性入手,形成的一套防漏技术。另一种是针对吐哈钻井公司承钻的塔河油田盐下井提高钻井液密度时引发的漏失问题,形成的一套承压堵漏技术,该技术使用的堵漏剂由粗、中、细及软、硬堵漏材料按照合理匹配复配而成。介绍了2种防滑堵满钻井液技术的现场施工工艺。推广应用结果表明,扩展安全密度窗口的防漏堵满钻井液技术,能有效提高地层承压能力,减少井下漏失,缩短钻井周期。 展开更多
关键词 安全密度窗口 防漏 承压堵漏 高压调整井 盐下井 吐哈油田
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窄安全密度窗口条件下钻井设计技术探讨 被引量:26
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作者 苏勤 侯绪田 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2011年第3期62-65,共4页
在深部地层及深水钻井过程中,钻遇窄安全密度窗口(即地层破裂压力与孔隙压力相关不大)的情况越来越普遍,导致井底压力控制难度加大,井底压力稍高就发生井漏,井底压力稍低就发生井涌。在窄安全密度窗口环境中,常规钻井设计由于采用各种... 在深部地层及深水钻井过程中,钻遇窄安全密度窗口(即地层破裂压力与孔隙压力相关不大)的情况越来越普遍,导致井底压力控制难度加大,井底压力稍高就发生井漏,井底压力稍低就发生井涌。在窄安全密度窗口环境中,常规钻井设计由于采用各种设计系数经验值会引起钻井液密度设计不准确、套管下深设计不合理等问题。为此,在安全钻井井底压力分析的基础上,提出了用设计系数计算值代替经验值进行钻井设计的思路,并给出了考虑温度、压力影响的钻井液密度设计方法,有效提高了设计的准确性,有利于保证窄安全密度窗口环境中井下作业的安全。 展开更多
关键词 安全密度窗口 钻井设计 钻井液密度 钻井安全
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湖相页岩水平井井壁稳定机理及钻井液安全密度窗口--以四川盆地侏罗系大安寨段为例 被引量:14
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作者 马天寿 向国富 +2 位作者 林兆勇 杨博仲 陈颖杰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期114-124,共11页
近期中石化、中石油相继在四川盆地侏罗系湖相页岩中取得了油气勘探突破,泰页1井、平安1井、龙安1井均在页岩段获得工业油气流,进一步展示了湖相页岩的油气勘探开发潜力。四川盆地湖相页岩是我国页岩油气勘探的重点方向,但页岩水平井井... 近期中石化、中石油相继在四川盆地侏罗系湖相页岩中取得了油气勘探突破,泰页1井、平安1井、龙安1井均在页岩段获得工业油气流,进一步展示了湖相页岩的油气勘探开发潜力。四川盆地湖相页岩是我国页岩油气勘探的重点方向,但页岩水平井井壁失稳风险较高,容易发生井壁坍塌、卡钻和埋钻事故,严重制约了水平井钻井提速提效和安全钻井。为了厘清湖相页岩的井壁稳定机理,以四川盆地侏罗系大安寨段湖相页岩为研究对象,系统开展了页岩矿物组成、微观结构、理化性能、岩石力学等测试分析,建立了钻井液安全密度窗口评价模型,分析了大安寨段页岩地层的井壁稳定性,并在N2H井验证了井壁稳定机理和钻井液安全密度窗口评价结果的准确性。研究结果表明:①大安寨段湖相页岩主要是应力集中过高、强度各向异性及钻井液穿透进入弱面造成的力学失稳,需要重视钻井液物理封堵性能;②直井和小角度定向井稳定性最好,井斜角超过45°后坍塌压力急剧增加;③沿最大水平地应力的水平井坍塌压力低、破裂压力高,井壁稳定性好,但不利于压裂;④沿最小水平地应力的水平井坍塌压力高、破裂压力低,井壁稳定性差,但有利于压裂。结论认为,N2H井安全密度窗口下限和上限分别为1.91~1.98 g/cm^(3)(均值为1.94 g/cm^(3))、2.37~2.55 g/cm^(3)(均值为2.45 g/cm^(3)),推荐油基钻井液密度介于2.05~2.30 g/cm^(3),预测结果与实钻情况吻合较好;该研究成果可以为大安寨段湖相页岩水平井井壁失稳防治、水平井钻井设计和施工提供有效的指导。 展开更多
关键词 湖相页岩 页岩油气 水平井 井壁稳定机理 各向异性 钻井液安全密度窗口 四川盆地 侏罗系大安寨段
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破碎性煤层段钻井液安全密度窗口的确定与应用 被引量:5
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作者 任文希 李皋 +2 位作者 孟英峰 包凯 郭倡俊 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第10期175-178,共4页
破碎性煤层段钻进过程中井壁坍塌、掉块严重,常规模型计算所得的坍塌压力当量密度难以较好地支撑煤层段井壁。依据破碎性煤岩的特征,系统分析了破碎性煤层段井壁失稳的机理,重新界定了破碎性煤层段的钻井液安全密度窗口。计算结果表明... 破碎性煤层段钻进过程中井壁坍塌、掉块严重,常规模型计算所得的坍塌压力当量密度难以较好地支撑煤层段井壁。依据破碎性煤岩的特征,系统分析了破碎性煤层段井壁失稳的机理,重新界定了破碎性煤层段的钻井液安全密度窗口。计算结果表明进入破碎性煤层段后钻井液安全密度窗口明显变窄。利用该模型对D2井三开破碎性煤层段的钻井液安全密度窗口进行了预测,理论计算结果和实钻情况基本吻合,验证了模型的合理性。研究成果对类似井段的井壁稳定性研究有借鉴意义。 展开更多
关键词 钻井液安全密度窗口 破碎性煤层 井壁稳定性 坍塌压力
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窄安全密度窗口地层钻井起下钻井底压力瞬态波动规律 被引量:15
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作者 吴鹏程 徐朝阳 +1 位作者 孟英峰 李红涛 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2016年第4期22-25,2,共4页
窄安全密度窗口地层压力敏感,钻井起下钻作业引起井底压力波动,易诱发溢流、井漏等井下复杂。文章以一维瞬态流动模型,考虑井筒液-固两相介质,建立了起下钻井底压力瞬态波动理论模型,并通过数值模拟研究了影响钻井起下钻井底压力瞬态波... 窄安全密度窗口地层压力敏感,钻井起下钻作业引起井底压力波动,易诱发溢流、井漏等井下复杂。文章以一维瞬态流动模型,考虑井筒液-固两相介质,建立了起下钻井底压力瞬态波动理论模型,并通过数值模拟研究了影响钻井起下钻井底压力瞬态波动的主要因素。研究表明,起下钻速度、井深、钻井液密度、起下钻深度是影响井底压力波动的主要因素。起下钻速度、钻井液密度越大,井深越深,起下钻深度越深,起下钻作业引起的井底压力波动越剧烈,压力波峰值滞后越严重。起下钻作业时,尤其在起钻的早期和下钻后期,应尽量降低起下钻速度,以降低井底压力波动,保障井底压力处在安全密度窗口之内。 展开更多
关键词 安全密度窗口 起下钻 压力波动 钻井安全
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提高窄安全密度窗口地层固井质量的力学机制研究 被引量:4
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作者 沈海超 胡晓庆 王希玲 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第5期44-46,98-99,共3页
窄安全密度窗口地层固井压稳和防漏矛盾突出,固井质量不高一直是困扰该类地层的难题之一。从固井施工过程力学分析出发,研究了固井防窜、防漏的力学机理,并在此基础上提出了一套压稳、防漏的环空压力控制方案。介绍了缅甸某窄安全密度... 窄安全密度窗口地层固井压稳和防漏矛盾突出,固井质量不高一直是困扰该类地层的难题之一。从固井施工过程力学分析出发,研究了固井防窜、防漏的力学机理,并在此基础上提出了一套压稳、防漏的环空压力控制方案。介绍了缅甸某窄安全密度窗口地层固井失败案例,指出了该井固井设计、施工的不足之处并提出了针对性改进方案,为窄安全钻井液密度窗口等复杂条件下固井设计与施工提供参考借鉴。 展开更多
关键词 安全密度窗口 固井 固井质量 窜槽 漏失 力学机制 实例研究
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南堡4号构造定向井钻井液安全密度窗口的建立
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作者 刘永辉 李然 +1 位作者 李路宽 靳志铁 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2014年第6期14-16,1,共3页
受滩海环境和地面条件限制,南堡4号构造深层油藏以长位移大斜度井开发为主,在钻井实践中深部地层复杂事故率高。从井壁稳定的岩石力学机理出发,分析大斜度井井周应力分布规律,选择库仑-摩尔强度准则和最大拉应力破裂准则,计算大斜度井... 受滩海环境和地面条件限制,南堡4号构造深层油藏以长位移大斜度井开发为主,在钻井实践中深部地层复杂事故率高。从井壁稳定的岩石力学机理出发,分析大斜度井井周应力分布规律,选择库仑-摩尔强度准则和最大拉应力破裂准则,计算大斜度井壁坍塌压力、破裂压力。分析了井眼轨迹随井斜、方位变化对钻井液安全密度窗口影响规律,为合理确定钻井液密度,选择最优长位移大斜度井井眼轨迹设计方案提供了科学依据,也为南堡4号构造深层低渗储层压裂改造井位合理部署提供了参考。 展开更多
关键词 南堡 井壁稳定 坍塌压力 破裂压力 安全密度窗口
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窄安全密度窗口地层控压下尾管技术研究及应用 被引量:3
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作者 杨赟 陈倩 +5 位作者 韦海防 王培峰 唐弢 彭元超 马天寿 王玲 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2022年第3期1-8,共8页
在窄安全密度窗口地层下套管过程中,套管柱在井眼中运动产生的波动压力极易诱发井下复杂情况。为保障窄安全密度窗口条件下下套管作业的安全,文章建立了偏心环空下套管瞬态波动压力计算模型,并基于井筒压力平衡关系建立了尾管下入与钻... 在窄安全密度窗口地层下套管过程中,套管柱在井眼中运动产生的波动压力极易诱发井下复杂情况。为保障窄安全密度窗口条件下下套管作业的安全,文章建立了偏心环空下套管瞬态波动压力计算模型,并基于井筒压力平衡关系建立了尾管下入与钻杆送入过程中井筒压力预测与控制模型,分析了作业中井底压力瞬态波动的主要影响因素,开展了现场控压下套管案例研究。研究结果表明,套管下入速度、套管偏心度、钻井液流变参数是影响井底压力波动的主要因素。环空瞬态波动压力随着环空流体流变参数(屈服值、稠度系数、流性指数)、套管下入速度的增大而增大,随着偏心度的增加而减小。并在DB-X井开展了现场试验,建立了控压下套管井筒压力控制图版,计算结果显示当尾管送入速度控制在0.16~0.20 m/s时能有效保障井底安全,该数据指导了本井的现场施工,有效防止了下套管过程中井下复杂的发生。文章的研究结果为下套管速度优化、井底压力控制提供了新思路,对降低窄安全密度窗口地层中下套管施工风险和提高固井质量具有重要意义。 展开更多
关键词 安全密度窗口 下套管 波动压力 下入速度 偏心环空 流变参数
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泥页岩井壁流-固-化耦合安全密度窗口计算方法 被引量:11
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作者 张世锋 汪海阁 +3 位作者 邱正松 曹文科 黄洪春 陈志学 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1197-1205,共9页
针对页岩气开发钻井工程中亟待解决的泥页岩钻井井壁安全密度窗口计算难题,通过对Heidug-Wong的广义Biot有效应力原理进行修正,使用Weibull统计模型描述水化应变相关的强度损伤,考虑钻井液封堵层,结合流动-扩散耦合模型建立了钻井液抑制... 针对页岩气开发钻井工程中亟待解决的泥页岩钻井井壁安全密度窗口计算难题,通过对Heidug-Wong的广义Biot有效应力原理进行修正,使用Weibull统计模型描述水化应变相关的强度损伤,考虑钻井液封堵层,结合流动-扩散耦合模型建立了钻井液抑制-封堵-渗透作用下的泥页岩安全密度窗口计算方法。以此为基础,分析了钻井液封堵性、抑制性等关键参数对安全密度窗口的影响:提高钻井液封堵性,能够阻缓泥页岩井壁孔隙压力传递,减少溶质扩散;钻井液的抑制性,尤其是对强度损伤的抑制,对水化显著的泥页岩井壁坍塌压力具有决定性的作用,钻井液封堵-抑制性能的提高可以降低坍塌压力、提高破裂压力,从而拓宽安全密度窗口,延长井壁的坍塌周期。若泥页岩内存在渗透流动,钻井液渗透作用能够拓宽安全密度窗口,且钻井液封堵性越强,其影响幅度越大。利用安全密度窗口计算方法可以有效分析坍塌压力、破裂压力与钻井液防塌性能的关系,可用于安全密度窗口的准确计算及钻井液性能的优化。 展开更多
关键词 泥页岩 钻井液 坍塌压力 破裂压力 井壁稳定 安全密度窗口 页岩气开发
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一种准确预测钻井液安全密度窗口的新方法 被引量:9
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作者 史亚红 夏宏泉 +2 位作者 彭梦 陈宇 陈颖杰 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期248-252,共5页
准确预测钻井液安全密度窗口是井身结构设计和钻井液密度合理选择的前提。常用的钻井液安全密度窗口预测方法是基于Mohr-Coulomb破坏准则和拉伸破坏准则而建立的。但是,由于Mohr-Coulomb破坏准则未考虑中间主应力的影响,预测的钻井液密... 准确预测钻井液安全密度窗口是井身结构设计和钻井液密度合理选择的前提。常用的钻井液安全密度窗口预测方法是基于Mohr-Coulomb破坏准则和拉伸破坏准则而建立的。但是,由于Mohr-Coulomb破坏准则未考虑中间主应力的影响,预测的钻井液密度偏高,不利于钻井提速和储层保护。为此,引入Mogi-Coulomb破坏准则,建立了3种地应力状态下预测直井钻井液安全密度窗口的新方法,克服了传统方法计算坍塌压力过于保守和计算破裂压力未考虑剪性破裂的不足。将其应用于川西地区H1井砂泥岩地层的钻井液安全密度窗口计算中,结果表明,新方法的预测结果较传统方法的计算结果更符合实际情况,且精度高、实用性强,对解决钻井中的井壁失稳问题有重要的指导意义。 展开更多
关键词 钻井液安全密度窗口 Mogi-Coulomb破坏准则 坍塌压力 破裂压力
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南海西部窄安全密度窗口超高温高压钻井技术 被引量:33
14
作者 罗鸣 吴江 +1 位作者 陈浩东 肖平 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期8-12,共5页
为解决南海西部窄安全密度窗口地层钻井中易发生井漏、井涌甚至井喷等井下故障的问题,通过研究超高温高压复杂地层压力预测监测技术、钻井液随钻堵漏技术、井下当量循环密度预测与监测技术、抗高温钻井液、超高温高压固井技术,形成了适... 为解决南海西部窄安全密度窗口地层钻井中易发生井漏、井涌甚至井喷等井下故障的问题,通过研究超高温高压复杂地层压力预测监测技术、钻井液随钻堵漏技术、井下当量循环密度预测与监测技术、抗高温钻井液、超高温高压固井技术,形成了适用于南海西部的窄安全密度窗口超高温高压钻井技术。该技术在乐东区域的7口超高温高压探井进行了应用,钻井成功率达到100%,井下故障率显著降低,与应用前的同类型井相比,钻井生产时效平均提高了21%。这表明,窄安全密度窗口超高温高压钻井技术可以解决南海西部安全密度窗口窄导致的问题,可为深水高温高压领域的勘探开发提供技术支持。 展开更多
关键词 海上钻井 安全密度窗口 高温 高压 压力预测 随钻堵漏 南海 乐东区域
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基于轨迹优化扩展大位移井窄安全密度窗口 被引量:2
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作者 沈海超 张华卫 +1 位作者 刘畅 王建宁 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第1期65-69,共5页
S区块位于俄罗斯萨哈林岛东部海域,计划采用大位移井海气陆采技术进行开发。该区设计井深达12 000 m(垂深为2 800 m),水平位移约11 000 m,水平位移与垂直深度之比达3.93,初步设计四开井身结构。以往直井钻探表明,该区奥科贝凯组(Okobyka... S区块位于俄罗斯萨哈林岛东部海域,计划采用大位移井海气陆采技术进行开发。该区设计井深达12 000 m(垂深为2 800 m),水平位移约11 000 m,水平位移与垂直深度之比达3.93,初步设计四开井身结构。以往直井钻探表明,该区奥科贝凯组(Okobykaiskiy)下部及达吉组(Daginskiy)地层安全钻井液密度窗口窄(约0.3~0.4 g/cm3)、漏、塌、卡风险高,而大位移开发井相应井段窄安全密度窗口问题愈加突出。针对当前对于扩展窄安全密度窗口相关研究的不足、特别是局限于通过钻井液性能优化扩展安全密度窗口的现状,围绕窄安全密度窗口大位移井钻井难题,提出应综合力学、化学多手段全方位扩展窄安全密度窗口:首先,自井眼轨迹设计环节将优化井身剖面、改善井周围岩应力状态、扩展安全密度窗口有机结合起来,开展井眼轨迹主要参数对安全密度窗口的影响规律分析,在此基础上,兼顾井眼轨迹控制难度及施工摩阻等因素优化井眼轨迹,降低坍塌压力、提高地层破裂压力,实现安全密度窗口的先期扩展,为后续通过优化钻井液性能等手段进一步提高安全密度窗口奠定良好基础,并最终为窄安全密度窗口安全、高效钻井创造有利条件。研究形成的扩展密度窗口相关技术在S区块大位移井钻井设计中成功应用,使得目标层段安全密度窗口较轨迹优化前扩展幅度达25%~100%,对窄安全密度窗口难题的应对及防治具有指导意义。 展开更多
关键词 安全钻井液密度窗口 扩展 井眼轨迹 优化 超大位移井
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各向异性对页岩地层钻井液安全密度窗口的影响
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作者 吴德胜 李渊 +2 位作者 武兴勇 胡开利 甘一风 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第6期24-32,共9页
为揭示页岩储层井壁失稳机理,开展了不同层理倾角页岩的抗压强度实验,采用Jaeger弱面准则拟合页岩强度实验数据,为井壁稳定分析模型提供输入参数;评估了各向异性对井周应力集中的影响,并基于横观各向同性介质井周应力模型,建立了钻井液... 为揭示页岩储层井壁失稳机理,开展了不同层理倾角页岩的抗压强度实验,采用Jaeger弱面准则拟合页岩强度实验数据,为井壁稳定分析模型提供输入参数;评估了各向异性对井周应力集中的影响,并基于横观各向同性介质井周应力模型,建立了钻井液安全密度窗口分析模型,研究安全密度窗口对各向异性的敏感性。结果表明:随着原地应力异性的增加,破裂压力与坍塌压力的差值减小,即钻井液安全密度窗口变窄,与地应力各向同性时的情况相比,地应力异性导致井筒失稳风险增大;随着页岩弹性模量异性度的增加,井壁破裂压力和坍塌均逐渐减小,因此维持井壁稳定的钻井液安全密度窗口迅速变窄。泊松比异性度对井壁破裂压力和坍塌压力的敏感性分析表明,泊松比各向异性对维持井壁稳定的安全密度窗口的影响十分有限;而弹性模量是引起钻井液安全密度窗口变化的关键因素。 展开更多
关键词 横观各向同性 钻井液 安全密度窗口 各向异性 页岩储层 敏感性分析
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山前钻井液安全密度窗口的分层地质力学预测方法 被引量:4
17
作者 梁川 陈勉 +2 位作者 金衍 王菁 杨帅 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第4期36-39,97-98,共4页
山前地区受到多期构造运动的影响,高陡构造和复杂岩性发育,井壁失稳导致的事故复杂将严重制约钻井安全和效率,并影响固井质量。基于线弹性的常规计算模型并不适用山前地层,计算得到的钻井液安全密度窗口与现场情况存在偏差。以库车坳陷... 山前地区受到多期构造运动的影响,高陡构造和复杂岩性发育,井壁失稳导致的事故复杂将严重制约钻井安全和效率,并影响固井质量。基于线弹性的常规计算模型并不适用山前地层,计算得到的钻井液安全密度窗口与现场情况存在偏差。以库车坳陷山前带的迪那2气田为例,通过对区域地质特征和现场测、录、试井数据的关联分析,发现山前钻井事故复杂具有分层规律性。针对山前钻井特点,考虑地层温度、渗流和水化效应的叠加影响,建立适合山前直井的井周应力状态方程。在研究山前井壁失稳和破裂机理的基础上,提出山前钻井液安全密度窗口的分层地质力学预测模型。现场计算实例验证了模型的精度和适用性,该模型对山前地区后续安全高效钻井施工具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 钻井液安全密度窗口 分层地质力学模型 山前钻井 井壁稳定
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如何破解破碎性煤层气储层钻井液安全密度窗口扩大的难题 被引量:1
18
作者 陶秀娟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期119-119,共1页
1.目的为了破解破碎性煤层气储层钻井液安全密度窗口扩大的难题,笔者研发了粘接提高煤岩强度的相关技术。其主要原理为:钻完井流体的液柱压力会使得具有粘接能力的钻完井流体进入破碎性地层的单元缝隙或者层理、割理,在封堵材料的作用下... 1.目的为了破解破碎性煤层气储层钻井液安全密度窗口扩大的难题,笔者研发了粘接提高煤岩强度的相关技术。其主要原理为:钻完井流体的液柱压力会使得具有粘接能力的钻完井流体进入破碎性地层的单元缝隙或者层理、割理,在封堵材料的作用下,钻完井流体静止或者流动速度降低,有可能将原来破碎的单元变成一个整体,增大了煤颗粒之间的摩擦力和黏聚力,进而提高了煤岩强度和漏失压力、降低了坍塌压力,从而达到破碎性煤层钻井不塌不漏的目的。 展开更多
关键词 钻井液安全密度窗口 液柱压力 破碎性地层 坍塌压力 漏失压力 钻完井 流动速度 封堵材料
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多压力系统超深气井排气降密度安全钻井技术
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作者 李涛 杨哲 +4 位作者 池崇荣 聂尊浩 徐志凯 陈勋 王飞 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第3期522-527,536,共7页
四川盆地川西地区海相碳酸盐岩油气资源埋深超7000 m,纵向上油气层多,压力系统复杂,同一裸眼井段溢漏同存,若井下情况复杂,处置困难,需要下入一层备用套管,导致套管层序增多,增加钻井周期和成本。为此,对下入备用套管后的井身结构开展... 四川盆地川西地区海相碳酸盐岩油气资源埋深超7000 m,纵向上油气层多,压力系统复杂,同一裸眼井段溢漏同存,若井下情况复杂,处置困难,需要下入一层备用套管,导致套管层序增多,增加钻井周期和成本。为此,对下入备用套管后的井身结构开展针对性优化设计,但面临同一裸眼井段高低压同存、安全密度窗口窄的技术难题。基于控压降密度排气工艺流程,结合地层天然气渗流和井筒流动理论,对天然气在地层和井筒环空的运移规律进行计算分析。研究结果表明:控压降密度排气初期,气侵速率下降速度较快,后期逐渐变慢并趋于平稳;控压降密度排气能够释放地层能量、降低地层压力,为拓宽安全密度窗口创造条件;气侵速率是影响井控安全的主要因素,为保障井控安全,气侵速率不得高于安全临界气侵速率;结合理论分析和作业成本,降密度排气作业的经济周期为10 d。基于研究结果,对双鱼石构造2口井茅口组高压地层进行控压降密度排气作业,安全密度下限分别降低0.16、0.40 g/cm^(3),并与栖霞组低压储层进行合打,成功钻达完钻井深,将6开井身结构减少至5开,钻井周期和成本大幅降低,形成了多压力系统超深气井排气降密度安全钻井技术,可为类似复杂压力系统超深井井身结构优化和安全钻井提供技术借鉴。 展开更多
关键词 超深气井 安全密度窗口 排气降密度 高压低渗 气侵速率 井身结构
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深井安全钻井液密度窗口影响因素 被引量:9
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作者 李玉伟 艾池 +3 位作者 王志成 胡超洋 郝明 栗爽 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期107-110,118,共4页
考虑钻井液渗滤造成井壁岩石孔隙压力变化和钻井液与地层岩石温差产生的附加应力和应变,推导了孔隙度与孔隙压力和温差的理论关系,建立了考虑孔隙压力、温差及孔隙度变化的深井安全钻井液密度窗口计算模型。应用模型计算结果表明:①深... 考虑钻井液渗滤造成井壁岩石孔隙压力变化和钻井液与地层岩石温差产生的附加应力和应变,推导了孔隙度与孔隙压力和温差的理论关系,建立了考虑孔隙压力、温差及孔隙度变化的深井安全钻井液密度窗口计算模型。应用模型计算结果表明:①深井钻井井壁岩石与钻井液温差一定时,随着钻井液渗滤作用的增强,井壁岩石孔隙压力增加,导致坍塌压力增大,破裂压力减小,安全钻井液密度窗口变小,不利于安全钻井。②当井壁岩石孔隙压力一定时,若钻井液使井壁岩石降温,则随着温差的增加,坍塌压力减小,破裂压力增加,安全钻井液密度窗口范围变大,有利于安全钻井;若钻井液使井壁岩石升温,则随着温差的增大,坍塌压力增大,破裂压力减小,安全钻井液密度窗口变小,不利于安全钻井。 展开更多
关键词 深井 井壁 安全钻井液密度窗口 坍塌压力 破裂压力
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