深水喷射下表层导管合理钻头伸出量计算 被引量：28

1

作者 杨进 严德 +4 位作者 田瑞瑞 周波 刘书杰 周建良 唐海雄 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期367-370,共4页

针对深水喷射下表层导管工艺设计中选择钻头伸出量时无理论模型依据、存在作业盲目性和风险性的问题,通过理论推导和现场试验,建立钻头伸出量计算模型,为合理钻头伸出量的设计提供理论依据。通过理论分析,假设钻头水眼喷射出的射流束上... 针对深水喷射下表层导管工艺设计中选择钻头伸出量时无理论模型依据、存在作业盲目性和风险性的问题,通过理论推导和现场试验,建立钻头伸出量计算模型,为合理钻头伸出量的设计提供理论依据。通过理论分析,假设钻头水眼喷射出的射流束上边缘与表层导管下边缘内侧相切时钻头伸出量最优,根据这一假设推导出了合理钻头伸出量的计算公式,通过现场试验验证了理论假设的合理性和计算模型的正确性。现场试验结果表明:导管下入速度与钻头伸出量呈正相关,导管与周围土体的摩擦力恢复与钻头伸出量呈负相关。将计算模型应用于南海12口深水井的钻井作业,取得了良好的应用效果,平均每口井节约作业时间14.96 h,提高了作业时效,并达到了安全作业的要求。 展开更多

关键词 深水 喷射法 表层导管 钻头伸出量 计算模型 现场试验

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深水喷射扰动对表层导管承载力的影响规律 被引量：13

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作者 周波 杨进 +3 位作者 周建良 刘书杰 刘正礼 杨建刚 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期98-102,共5页

深水油气井表层导管下沉是深水喷射钻井作业面临的主要风险之一,喷射扰动对海底土承载力影响是导致表层导管下沉的主要原因。为保证建井及生产期间水下井口稳定,建立了考虑时间效应的表层导管承载力计算模型,并基于表层导管结构特征和... 深水油气井表层导管下沉是深水喷射钻井作业面临的主要风险之一,喷射扰动对海底土承载力影响是导致表层导管下沉的主要原因。为保证建井及生产期间水下井口稳定,建立了考虑时间效应的表层导管承载力计算模型,并基于表层导管结构特征和喷射法安装表层导管技术特点,对表层导管承载力进行了实验研究。研究结果表明喷射施工参数对表层导管与海底土侧向摩擦力恢复影响明显:表层导管承载力随静置时间呈指数关系增长,表层导管喷射下入到位初期为摩擦力快速恢复期,随着时间增长,承载力增长速度减小;表层导管侧向摩擦力随着喷射排量、钻头伸出量的增大而急剧减小;钻头喷嘴完全伸出导管外部后,钻头伸出量对表层导管承载力影响减小。在深水表层导管设计与施工过程,充分考虑喷射施工参数及静置时间对表层导管承载力的影响,设计合理入泥深度,对于保证表层导管稳定具有重要意义。 展开更多

关键词 深水油气井 表层导管 承载力 喷射参数 入泥深度

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深水钻井表层导管静置时间窗口设计 被引量：17

3

作者 周波 杨进 +5 位作者 刘正礼 罗俊峰 叶吉华 陈彬 刘书杰 周建良 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期234-238,共5页

为了降低深水钻井作业风险、缩短钻井周期,提出了深水钻井表层导管静置时间窗口设计方法,并通过现场应用对其进行了验证。根据现场试验数据得出了表层导管与周围海底土间摩擦力随静置时间的变化关系,并建立了表层导管实时承载力计算模... 为了降低深水钻井作业风险、缩短钻井周期,提出了深水钻井表层导管静置时间窗口设计方法,并通过现场应用对其进行了验证。根据现场试验数据得出了表层导管与周围海底土间摩擦力随静置时间的变化关系,并建立了表层导管实时承载力计算模型。针对表层导管喷射到位至解脱送入工具阶段和二开套管坐挂井口固井阶段这两个相对危险的阶段对表层导管进行了力学分析,并以南中国海某深水井表层导管为例确定了喷射到位至解脱送入工具阶段和二开套管固井阶段的表层导管静置时间。现场应用结果表明:运用提出的表层导管静置时间窗口设计方法既能保证作业安全又能缩短作业时间,表层导管喷射到位至解脱送入工具阶段平均每口井节约作业时间超过12 h,二开套管固井阶段平均每口井节约作业时间超过24 h。 展开更多

关键词 深水钻井 表层导管 喷射法 静置时间 导管承载力

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张力腿平台表层导管安装方法适应性评价及优选 被引量：3

4

作者 杨进 仝刚 +4 位作者 周波 孟炜 刘正礼 陈斌 张伟国 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期72-76,共5页

张力腿平台是深海油气勘探开发的重要装备,而表层导管负责承载后续管串及水下防喷器,因此研究张力腿平台表层导管的安装方法对维持井口稳定性具有重要意义。针对南海某油田深水张力腿平台开发模式和水下井口布置方式,从水下井口间距、... 张力腿平台是深海油气勘探开发的重要装备,而表层导管负责承载后续管串及水下防喷器,因此研究张力腿平台表层导管的安装方法对维持井口稳定性具有重要意义。针对南海某油田深水张力腿平台开发模式和水下井口布置方式,从水下井口间距、海底土特性等影响因素出发,分析了钻入法、喷射法和水下打桩法等3种表层导管安装方法的特点及适应性,并综合考虑张力腿平台安装时间、油田投产时间等因素,开展了张力腿平台表层导管安装方法优选。研究结果表明,水下打桩法在批量施工中作业效率较高、经济性较好,是张力腿平台表层导管安装方法的首选,可为南海深水油田张力腿表层导管安装提供借鉴。 展开更多

关键词 张力腿平台 表层导管 安装方法 适应性评价 方法优选 南海深水油田

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深海钻井表层导管安全等候时间影响因素分析 被引量：3

5

作者 王志亮 夏成宇 +3 位作者 周旺明 陈霖 郭良林 李俊雄 《石油机械》 北大核心 2021年第6期61-67,共7页

深海钻井表层导管是海洋石油勘探与开发过程中下放的第一根管柱,其安全等候时间直接影响井口的稳定性,间接影响生产成本。为了避免钻完井后的时间浪费,急需对深海钻井表层导管的安全等候时间以及影响因素进行分析。首先对表层导管安装... 深海钻井表层导管是海洋石油勘探与开发过程中下放的第一根管柱,其安全等候时间直接影响井口的稳定性,间接影响生产成本。为了避免钻完井后的时间浪费,急需对深海钻井表层导管的安全等候时间以及影响因素进行分析。首先对表层导管安装方法进行优选,再利用表层导管与表层套管的几何参数、海底地层参数和钻井工具参数等各种参数,采用力的平衡方程建立了一开后表层导管安全等候时间与表层导管下放到位至二开表层套管固井前的等候时间模型,将模型与数值分析软件Matlab相结合,通过现场应用结果反馈,证明了该模型的正确性。最后分析了表层导管内径、井口工具重力以及水泥浆密度等对等候时间的影响。该研究成果既提高了海上钻完井的时间效率,还大幅度降低了等候时间的支出成本,可为我国南海深水钻井表层导管的安全等候时间的合理预测提供依据。 展开更多

关键词 表层导管 深海钻井 安全等候时间 钻进方法 侧向摩擦力

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深水钻井表层导管喷射安全等候时间窗口设计 被引量：9

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作者 罗俊丰 杨进 +1 位作者 严德 田瑞瑞 《石油机械》 北大核心 2014年第4期53-56,共4页

针对目前深水钻井表层导管喷射随钻下入工艺中,设计安全等候时间窗口时无理论计算模型依据,存在作业盲目性和风险性的现状,通过对表层导管喷射受力和侧向摩擦力进行分析,建立了安全等候时间窗口设计模型。该设计模型表明,在喷射管串重... 针对目前深水钻井表层导管喷射随钻下入工艺中,设计安全等候时间窗口时无理论计算模型依据,存在作业盲目性和风险性的现状,通过对表层导管喷射受力和侧向摩擦力进行分析,建立了安全等候时间窗口设计模型。该设计模型表明,在喷射管串重力已知的情况下,海底土质不排水抗剪强度和承载力时间效应模型为准确设计导管安全等候时间窗口的重要影响因素,在不同海域和土质条件下需分别考虑。深水钻井表层导管喷射安全等候时间窗口设计方法已在我国南海荔湾、流花、白云以及海外刚果、赤道几内亚等多个深水区块得到了成功应用,不仅保证了表层导管喷射施工的安全性,而且确保了较高的作业时效性。 展开更多

关键词 深水钻井 表层导管 喷射 静置 抗剪强度 等候时间窗口

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海上钻井表层导管表面摩擦力变化机理研究 被引量：3

7

作者 胡南丁 杨进 +4 位作者 于辰 包苏都娜 周健一 王佳康 丁益达 《石油机械》 北大核心 2022年第1期75-80,共6页

表面摩擦力对海上钻井表层导管承载力和井口稳定性具有至关重要的作用,但关于表层导管喷射过程中和喷射完成后的表面摩擦力变化机理尚不清楚。为此,建立了表面摩擦力的计算模型,分析了导管喷射过程中和喷射完成后土体应力状态的变化情况... 表面摩擦力对海上钻井表层导管承载力和井口稳定性具有至关重要的作用,但关于表层导管喷射过程中和喷射完成后的表面摩擦力变化机理尚不清楚。为此,建立了表面摩擦力的计算模型,分析了导管喷射过程中和喷射完成后土体应力状态的变化情况,认为在表层导管喷射下入过程中超孔隙水压力的形成和消散是表面摩擦力变化的主要原因。现场模拟试验结果表明:表层导管底部传感器测得的径向应力较大;各层的有效应力随时间的延长而下降,在达到一定值后又逐渐增大,这与钻井过程中桩的径向应力变化规律吻合;喷射完成后,土体表面摩擦力随时间的延长呈现出非线性增加的趋势,变化率在前12 h逐渐上升,72 h之后表面摩擦力曲线逐渐趋于平缓。研究结果可为表层导管的现场作业和后续研究提供理论依据。 展开更多

关键词 表层导管 表面摩擦力 静置时间 径向应力 有效应力 模拟试验

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南海深水表层导管水下打桩安装技术适应性分析 被引量：13

8

作者 刘正礼 叶吉华 +1 位作者 田瑞瑞 严德 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期41-45,共5页

为了提高深水钻井表层导管施工的安全性和时效性,针对深水浅层钻井难题,基于锤击沉桩原理,通过理论分析和工艺研究,对深水钻井表层导管水下打桩安装技术进行了分析。深水钻井表层导管水下打桩安装技术采用水下液压打桩锤系统将表层导管... 为了提高深水钻井表层导管施工的安全性和时效性,针对深水浅层钻井难题,基于锤击沉桩原理,通过理论分析和工艺研究,对深水钻井表层导管水下打桩安装技术进行了分析。深水钻井表层导管水下打桩安装技术采用水下液压打桩锤系统将表层导管锤入地层,可在工作船上实施作业,不占用钻机时间。针对我国南海深水浅层地质特点和油气开发需求,对该技术在南海深水钻井表层导管施工作业的适应性进行了研究。结果表明,与目前采用的表层导管钻孔/固井和喷射法安装技术相比,水下打桩技术可分别节省65%和43%的作业时间、79%和46%的作业费用。表层导管水下打桩安装技术可有效提高深水浅层钻井的安全性和经济性,对我国南海深水钻井表层导管施工具有很好的适应性。 展开更多

关键词 深水钻井 表层导管 水下打桩 南海

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深水表层导管喷射钻进过程中钻井液排量优化研究 被引量：15

9

作者 周建良 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2012年第4期50-52,共3页

通过喷射法下表层导管模拟试验,综合分析了深水表层导管喷射钻进过程中钻井液排量对钻进速度、表层导管承载力及钻井液携砂能力的影响规律,并在此基础上提出了钻井液排量优化方法。本文研究成果已在我国南海荔湾、流花,西非,以及赤道几... 通过喷射法下表层导管模拟试验,综合分析了深水表层导管喷射钻进过程中钻井液排量对钻进速度、表层导管承载力及钻井液携砂能力的影响规律,并在此基础上提出了钻井液排量优化方法。本文研究成果已在我国南海荔湾、流花,西非,以及赤道几内亚等深水钻井实践中取得了成功应用,经济效益显著。 展开更多

关键词 深水表层导管 喷射钻进 排量优化

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深水浅层导管喷射参数优化 被引量：2

10

作者 王磊 柯珂 +2 位作者 张辉 杨进 严德 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第4期197-200,共4页

目前深水表层导管下入施工大多数采用喷射法进行,钻井参数的合理选择对于深水表层导管喷射钻进起着至关重要的作用。基于室内模拟实验、现场模拟实验和现场应用试验数据分析,建立了钻压和排量参数与喷射下入速度之间的关系模型,得出了... 目前深水表层导管下入施工大多数采用喷射法进行,钻井参数的合理选择对于深水表层导管喷射钻进起着至关重要的作用。基于室内模拟实验、现场模拟实验和现场应用试验数据分析,建立了钻压和排量参数与喷射下入速度之间的关系模型,得出了钻压和排量参数是影响导管喷射下入速度和等候时间的关键因素。研究成果已经在西非深水JDZ-2-1井进行了现场的应用,取得了很好的应用效果,能够为今后深水钻井设计和现场施工提供科学依据和技术指导。 展开更多

关键词 深水 表层导管 喷射 钻压 排量 现场试验

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考虑不同桩土接触模型的深水钻井导管承载能力数值分析 被引量：6

11

作者 王宴滨 高德利 房军 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期76-82,共7页

采用合理的桩土接触模型对正确计算深水表层导管的承载力具有重要意义。建立了深水导管横向位移和竖向承载力的计算模型,并用ABAQUS有限元软件,考虑初始地应力的影响,通过编写相应本构模型的有限元程序,用接触力学法和接触面单元法模拟... 采用合理的桩土接触模型对正确计算深水表层导管的承载力具有重要意义。建立了深水导管横向位移和竖向承载力的计算模型,并用ABAQUS有限元软件,考虑初始地应力的影响,通过编写相应本构模型的有限元程序,用接触力学法和接触面单元法模拟了导管的横向位移,用库伦摩擦模型与Goodman接触单元模型模拟了导管的竖向承载力。结果表明:采用接触面单元法计算的导管横向位移大于接触力学法计算结果,采用(Goodman模型计算得到的导管竖向承载力大于库伦摩擦模型计算结果。同时,分析了导管顶部竖向力及弯矩对导管横向位移,以及导管尺寸对导管竖向承载力的影响规律,对深水钻井导管工程设计与控制具有参考价值。 展开更多

关键词 深水钻井 表层导管 桩土接触模型 横向位移 竖向承载力 数值分析

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深海钻井新型膨胀导管对等候时间的影响分析 被引量：1

12

作者 王志亮 韩雪莹 +3 位作者 李俊雄 郭良林 夏成宇 任向东 《石油机械》 北大核心 2021年第11期66-72,共7页

表层导管作为维持井下安全的重要管柱,其安全等候时间的长短直接影响着井口的稳定性。为了提高钻井效率,最大限度地减少生产成本,先对导管材料进行了优选,再分别对提高导管承载力与导管下入方法进行优选,最后对导管进行受力分析,建立了... 表层导管作为维持井下安全的重要管柱,其安全等候时间的长短直接影响着井口的稳定性。为了提高钻井效率,最大限度地减少生产成本,先对导管材料进行了优选,再分别对提高导管承载力与导管下入方法进行优选,最后对导管进行受力分析,建立了新型膨胀导管与普通表层导管在一开后安全等候时间的数学模型,利用模型分析了导管密度和井口工具重力等对承载力、安全等候时间及表层导管下放深度的影响。分析结果表明:在导管外层涂吸水橡胶既可以很好地防止导管腐蚀,还可以缩短一开后安全等候时间;喷射法相比其他方法具有操作简单、适应性高及费用低等特点;新型膨胀导管相比普通表层导管可以提供更大的承载力,在一开后安全等候时间一定的情况下,它比普通表层导管平均少下放27 m,大约减少26万元的费用支出。所得结论可为深水表层导管下放方法选择提供指导。 展开更多

关键词 表层导管 导管下放 喷射法 数学模型 安全等候时间 数值模拟

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深水携表层钻井工艺技术 被引量：4

13

作者 严德 陈彬 +3 位作者 田瑞瑞 宋玲安 王彪 刘保波 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2021年第6期36-39,共4页

深水钻井通常采用喷射法下入表层导管和低压井口头。针对南海深水表层导管喷射钻井速度慢、时效低的问题,通过综合分析影响导管喷射钻井速度的因素,包括地层强度、导管外径、钻头大小、钻头伸出量、钻压、排量、导管上下活动次数和活动... 深水钻井通常采用喷射法下入表层导管和低压井口头。针对南海深水表层导管喷射钻井速度慢、时效低的问题,通过综合分析影响导管喷射钻井速度的因素,包括地层强度、导管外径、钻头大小、钻头伸出量、钻压、排量、导管上下活动次数和活动幅度等,找出了三个主要关键因素,分别是钻头伸出量、排量和导管上下活动幅度。在确保安全前提下,通过综合考虑钻具配长要求、平台泥浆泵排量和钻井能力情况,优化设计了钻头伸出量、喷射排量和导管上下活动幅度三个作业参数,形成了喷射钻井提速方法。深水作业实践表明,该方法不仅能大幅度提升导管喷射速度、降低作业费用,而且还能增加和保证导管的入泥深度,提高导管喷射成功率,同时,入泥深度的增加也提升了水下井口的稳定性,保障了水下井口作业安全性,为低油价环境下深水钻井降本增效提供了安全有效的方案。 展开更多

关键词 深水钻井 表层导管 喷射速度 钻头伸出量 喷射排量

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多维度深水浅层建井方式优选方法研究 被引量：3

14

作者 傅超 杨进 +3 位作者 刘华清 殷启帅 王磊 胡志强 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期40-46,共7页

深水钻井作业具有海洋环境多变、地质条件复杂、作业风险大和日费率高等特点,深水浅层建井的方式难以选择。针对海底土质强度、建井质量、作业时效、经济性、风险控制等因素,根据现场作业工程数据,分别对不同建井工艺的适应性进行了分析... 深水钻井作业具有海洋环境多变、地质条件复杂、作业风险大和日费率高等特点,深水浅层建井的方式难以选择。针对海底土质强度、建井质量、作业时效、经济性、风险控制等因素,根据现场作业工程数据,分别对不同建井工艺的适应性进行了分析,建立了单维度的适应性分级机制,并借助雷达图进行定量可视化,形成了多维度深水浅层建井方式优选方法。研究结果表明,水深500~1500 m的南海北部海域,单井作业时,喷射法一般为浅层建井最优方法,作业效率相比钻入法可提高50%以上。该方法已在中国南海几十口深水井取得良好应用效果,可为深水复杂地层建井方式选择提供定量评价方法。 展开更多

关键词 浅层建井 喷射法 钻入法 水下打桩法 钻井风险 表层导管 定量优选

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基于p-y曲线法的受水平载荷水下井口水平度研究 被引量：7

15

作者 钟功祥 张言开 张伟杰 《石油机械》 北大核心 2019年第2期65-69,共5页

为保证水下井口水平度,并确定其在深水中不产生较大倾斜以避免对井口设备造成损伤,将对水下井口系统起固定作用的表层导管及注水泥环视为单桩体,基于桩基设计规范及海洋石油工程相关API标准对所设计模型进行了校核。根据土体相关特性选... 为保证水下井口水平度,并确定其在深水中不产生较大倾斜以避免对井口设备造成损伤,将对水下井口系统起固定作用的表层导管及注水泥环视为单桩体,基于桩基设计规范及海洋石油工程相关API标准对所设计模型进行了校核。根据土体相关特性选择非线性地基反力法p-y曲线法,对井口受波流水平载荷的响应采用非线性弹簧模型进行有限元模拟,并将结果导入基盘防沉垫模型中进行有限元分析,得到水下井口水平度为0. 45°,满足海洋油气工程中对水下井口水平度不超过0. 5°的要求。研究结果对于水下井口的现场应用具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 P-Y曲线法 水下井口 水平载荷 水平度 表层导管 沉降量

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北部湾地区探井井身结构优化设计及应用 被引量：5

16

作者 陈浩东 黄熠 +2 位作者 罗鸣 邵诗军 杨仲涵 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期117-121,共5页

北部湾地区探井作业采用的五层次井身结构存在钻井工期长、套管及固井材料耗用量大、成本高等问题。综合考虑隔水导管结构稳定性及井眼清洁等因素,通过隔水导管与表层套管合一、表层套管和技术套管变径复合等优化设计,采用一层508 mm+... 北部湾地区探井作业采用的五层次井身结构存在钻井工期长、套管及固井材料耗用量大、成本高等问题。综合考虑隔水导管结构稳定性及井眼清洁等因素,通过隔水导管与表层套管合一、表层套管和技术套管变径复合等优化设计,采用一层508 mm+339.7 mm变径复合套管将隔水导管、表层套管和技术套管多层合一,有效减少了井身结构层次,达到了缩短钻井周期与降低工程费用的目的,降本增效效果明显,从而为该地区探井井身结构优化提供了新的思路。 展开更多

关键词 北部湾 探井 井身结构优化 隔水导管与表层套管合一 表层套管与技术套管变径复合 降本增效

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