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题名弱成岩水合物储层钻井作业扰动效应建模分析
被引量：4
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作者
李庆超
张世阔
杨阳
李发旺
刘洋
犍昭琦
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
中国石油长庆油田分公司第十采油厂
中国石油长庆油田分公司第十一采油厂
中国石油长庆油田分公司第十二采油厂
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出处
《石油机械》
北大核心
2023年第2期9-17,共9页
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基金
国家重点研发计划项目“海洋水合物钻完井及安全监测技术”(2016YFC0304005)
河南理工大学博士后项目“深水区未成岩水合物地层钻采过程工程地质灾害分析研究”(712108/210)。
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文摘
我国海域水合物储量极大,但储层通常埋藏浅、强度低、成岩性差,钻井作业产生的扰动会导致井眼坍塌失稳,影响钻井效率及安全。为此,以南海神狐海域SH2站位为例构建了用于探讨水合物储层钻井作业扰动效应的多场耦合数学模型,并通过钻井液扰动效应试验对数学模型的适用性进行了验证,同时探究了钻井期间近井地带温度、孔隙压力、水合物分解及井眼屈服失稳状况等的扰动演化规律。研究发现:(1)钻井液侵入对近井地带温度的扰动要弱于其对孔隙压力的影响,钻井作业持续不到6 h就可使模型孔隙压力被完全扰动,而钻井24 h仅使井周宽度1.18 m的地层温度受到影响。(2)尽管研究工况下井周水合物最终分解范围达0.408 m,但水合物在钻井初期分解较快,随着钻井作业的持续才会逐渐变缓。(3)近井地带物性参数主要受水合物分解影响,同时随应力变化而改变;水合物分解会使地层强度降低,但会使其孔渗性能得到显著提高。(4)井周塑性屈服区域在钻井过程中会以逐渐降低的速率向外扩展,最终形成环绕井眼且长轴沿最小水平主应力方向的屈服椭圆,最终井眼扩大率达45.96%。研究结果可为深入理解弱成岩水合物储层钻井井壁失稳机制的探讨提供理论支撑。
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关键词
弱成岩储层
天然气水合物
井壁稳定
多场耦合
水合物分解
钻井液扰动
神狐海域
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Keywords
unconsolidated reservoir
natural gas hydrate
wellbore stability
multi-field coupling
hydrate dissociation
drilling fluid disturbance
Shenhu area
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分类号
TE52
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名水合物储层钻井水合物分解及井眼坍塌分析
被引量：10
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作者
李庆超
王威
王义顷
孙晓东
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
广东石油化工学院石油工程学院
广东省非常规能源工程技术研究中心
中石化石油机械股份有限公司
中国石油大学(华东)继续教育学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2021年第6期43-50,共8页
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基金
国家重点研发计划项目“海洋天然气水合物试采技术和工艺”(2016YFC0304005)
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“海洋深水油气安全高效钻完井基础研究”(2015CB251201)
+1 种基金
青岛市科技计划项目“天然气水合物开发储层失稳机制及控制技术研究”(15-9-1-55-jch)
广东石油化工学院人才引进项目(2018rc08)。
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文摘
南海泥质细粉砂水合物储层钻井过程极易发生井眼坍塌和扩径,威胁水合物钻采安全。鉴于此,利用Fortran语言并结合水合物分解动力学理论,编写了用以实现水合物钻井过程井周水合物相变分解和分解前缘动态移动的DISSOCIATION子程序,并开展了钻井液扰动效应试验以验证DISSOCIATION子程序的有效性,在此基础上探究了水合物分解对井眼屈服坍塌的影响。研究结果发现:尽管钻井液扰动效应试验中水合物分解到3个探针位置所用时间均小于数值模拟结果,但与模拟结果均相差极小;当考虑水合物分解时井眼扩大率为50.25%,而忽略水合物分解时井眼扩大率则仅为19.23%,为考虑水合物分解时的38.27%。所编制的DISSOCIATION子程序可用于水合物储层钻井井壁失稳的多场耦合数值模拟,且水合物储层钻井井眼稳定性分析务必要考虑水合物相变分解的影响。
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关键词
水合物储层
钻井液扰动
井眼坍塌
分解前缘
相变分解
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Keywords
hydrate reservoir
drilling fluid disturbance
wellbore collapse
dissociation front
phase change dissociation
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分类号
TE52
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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