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导向头动态测量磁干扰校正方法及其应用
1
作者 朱劲松 宋晓健 +4 位作者 郁燕飞 张所生 江旗洪 郑邦贤 陈景旺 《石油机械》 北大核心 2025年第9期37-45,共9页
在旋转导向系统运作期间,导向头执行动态测量任务时,其面临的磁干扰主要源自2个方面:一是M30总线内部电流波动的磁性影响,二是钻探作业实时环境下的外部磁干扰。具体而言,M30总线电流大于1 A时,会产生干扰磁场,影响导向头的磁性测量精... 在旋转导向系统运作期间,导向头执行动态测量任务时,其面临的磁干扰主要源自2个方面:一是M30总线内部电流波动的磁性影响,二是钻探作业实时环境下的外部磁干扰。具体而言,M30总线电流大于1 A时,会产生干扰磁场,影响导向头的磁性测量精度。与此同时,钻进过程中涉及的钻头、钻井液流动等元素进一步加剧了磁干扰的影响程度,这不仅显著降低了导向头磁性测量的准确性,还可能误导对方位伽马与电阻率成像区域的判断,从而酿成工程失误。针对上述难题,创新性地提出一种导向头磁干扰校正方案。对总线电流进行磁干扰回归分析,随后融合姿态测量原理与多测点分析技术,创造性地应用单测点校正与基于自适应遗传算法优化的多测点校正模型,对三轴磁通门进行了深度精准调整。通过对蹬×井应用后获得的数据分析,该方法能够使旋转导向系统动态磁测量方位角度误差降低85%;进一步在华北油田与长庆油田的多个井群应用表明,静态磁测量的方位角度一致性提升13%。上述应用实践证明了该磁干扰校正方法在显著提升旋转导向动态磁性测量精度方面的成效,为相关领域研究与应用提供了更加可靠的测量数据支撑。 展开更多
关键词 旋转导向 磁干扰 导向头 方位角校正 磁通门 机器学习算法
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基于相移键控技术的旋转阀调控技术及仿真 被引量：2
2
作者 宋晓健 张鹏宇 +3 位作者 王铭传 张杰 马鸿彦 赵一恒 《石油机械》 北大核心 2019年第8期39-46,共8页
为了进一步加快正交相移键控(QPSK)和多进制相移键控(MPSK)钻井液连续压力波信号调制过程中传输速率,提高带宽利用率,基于无线随钻测量系统对于传输速度和可靠性的需求,提出了钻井液连续压力波双周期QPSK调制方案。根据钻井液连续压力... 为了进一步加快正交相移键控(QPSK)和多进制相移键控(MPSK)钻井液连续压力波信号调制过程中传输速率,提高带宽利用率,基于无线随钻测量系统对于传输速度和可靠性的需求,提出了钻井液连续压力波双周期QPSK调制方案。根据钻井液连续压力波的产生原理,分析了钻井液连续压力波双周期QPSK调制机理,构建了钻井液连续压力波双周期QPSK时域数学模型。对钻井液连续压力波双周期QPSK信号数学模型进行了频域特性分析。利用Matlab和Python的Scipy模块对钻井液连续压力波双周期QPSK信号方案进行了调制,根据模糊聚类算法,对仿真信号进行了解调。仿真数值分析结果表明:钻井液连续压力波双周期QPSK信号传输的传输速率比QPSK和MPSK钻井液连续压力波提高了一倍,带宽利用率提高了一倍。研究结果可为连续波无线随钻测量系统的研制提供理论指导。 展开更多
关键词 载波周期 QPSK 连续波 信号调制 控制逻辑 相移键控 仿真
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各向异性致密砂岩气藏分段压裂水平井气水两相产能预测模型 被引量：9
3
作者 邓美洲 牛娜 +3 位作者 尹霜 蒋燕聪 何勇明 韦帅 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期99-111,共13页
致密砂岩气藏具有储层物性差、孔喉结构复杂、各向异性强、初始含水饱和度覆盖范围大等特征,导致储层中流体的渗流机理复杂,为气井产能的准确预测及评价带来了巨大挑战。为此,基于气水两相非达西渗流理论,综合考虑储层各向异性、储层基... 致密砂岩气藏具有储层物性差、孔喉结构复杂、各向异性强、初始含水饱和度覆盖范围大等特征,导致储层中流体的渗流机理复杂,为气井产能的准确预测及评价带来了巨大挑战。为此,基于气水两相非达西渗流理论,综合考虑储层各向异性、储层基质和裂缝不同程度的应力敏感性和两相启动压力梯度、高速非达西渗流效应、气体滑脱效应以及裂缝导流能力与缝间干扰等复杂因素,利用坐标变换、扰动椭圆理论、等价发展矩形理论、当量井径原理、压力叠加原理、水电相似原理等方法,建立了适用于各向异性致密砂岩气藏分段压裂水平井气水两相产能预测的新模型。通过矿场实例验证了新模型的准确性和实用性,并绘制了气水两相产能预测曲线,评价了敏感参数对产能的影响规律。研究结果表明:随着气体滑脱效应、裂缝导流能力、裂缝半长、裂缝条数、水平井井筒与地层主渗透率方向夹角的增大,压裂水平井的无阻流量增大;而随着储层各向异性、储层应力敏感性、裂缝应力敏感性、两相启动压力梯度、生产水气比增大,压裂水平井的无阻流量降低;水相对气相的流动具有抑制作用,且驱替压差越大,抑制作用越显著,因此需提前采取防水和治水措施。该研究成果进一步缩小了致密砂岩气藏产能预测结果与矿场实际产量的差距,有助于致密砂岩气藏的参数评估、动态预测以及产能评价和勘探开发决策制定。 展开更多
关键词 致密砂岩气藏 分段压裂水平井 各向异性 气水两相 产能预测
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基于定切深和状态依赖时滞的共振冲击钻井系统动力学特性 被引量：2
4
作者 李思琪 陈卓 +3 位作者 李杉 李玮 郭金玉 刘德伟 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期124-132,共9页
为了研究共振冲击钻井系统的动力学特性,综合考虑钻柱的轴向动-静载复合冲击以及轴向冲击-周向扭转耦合运动,分别建立基于定切深方法和状态依赖时滞方法的钻进系统动力学模型。通过杜哈梅积分、四阶龙格-库塔方法对动力学模型求解,分析... 为了研究共振冲击钻井系统的动力学特性,综合考虑钻柱的轴向动-静载复合冲击以及轴向冲击-周向扭转耦合运动,分别建立基于定切深方法和状态依赖时滞方法的钻进系统动力学模型。通过杜哈梅积分、四阶龙格-库塔方法对动力学模型求解,分析轴向简谐动载的频率和幅值对共振钻井系统动力学特性的影响;最后,基于数值求解结果和箱线图方法,对比分析两种钻进系统动力学模型特性差异。结果表明:在给定的初始条件下,当简谐动载频率从25 Hz提高到100 Hz时,钻进系统轴向方向的跳钻现象和扭转方向的黏滑效应明显减弱;当简谐动载幅值从30 kN提高到60 kN时,钻进系统轴向方向钻头跳钻现象频发,扭转方向黏滑效应加剧;在相同初始条件和简谐动载激励下,两种模型得到的动力学特性响应曲线无论是形状还是频率均存在差异,采用状态依赖时滞模型计算得到的数据点更加集中,更接近实际钻井工况;高频低幅的简谐动载能改善共振冲击钻井系统动力学特性,从而提高钻进效率。 展开更多
关键词 共振冲击钻井系统 动力学特性 定切深 状态依赖时滞 箱线图
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致密砂岩储层清洁压裂液返排液驱油实验研究及应用 被引量：3
5
作者 陈世栋 惠芳 +4 位作者 韦文 李凯凯 魏建兵 庞茂源 梁子涵 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第3期100-103,I0007,共5页
清洁压裂液广泛应用于致密砂岩储层水力压裂施工中,而压裂施工后产生的大量清洁压裂液返排液具有处理难度大、回收利用率低以及环保压力大等问题,为实现清洁压裂液返排液的合理重复利用,以现场清洁压裂液返排液作为驱油剂,室内评价了其... 清洁压裂液广泛应用于致密砂岩储层水力压裂施工中,而压裂施工后产生的大量清洁压裂液返排液具有处理难度大、回收利用率低以及环保压力大等问题,为实现清洁压裂液返排液的合理重复利用,以现场清洁压裂液返排液作为驱油剂,室内评价了其界面性能、润湿性能、乳化性能以及降压增注性能,并开展了驱油实验研究。结果表明:当清洁压裂液返排液质量分数为0.10%~0.15%时,可以使油水界面张力值降低至10-3 mN/m数量级,具有良好的界面活性;能使储层天然岩心表面的润湿性转变为亲水性,具有良好的润湿反转性能;可以使油水乳状液的析水率控制在30%以下,具有良好的乳化性能;能使天然岩心注入压力降低率达到50%以上,具有良好的降压增注效果。岩心模拟驱油实验结果表明,注入0.5 PV质量分数为0.10%~0.15%的清洁压裂液返排液后,能使天然岩心水驱后的采收率提高12%以上,具有良好的驱油效果。矿场试验结果表明,实施现场清洁压裂液返排液驱油措施后,目标区块生产井的产油量明显提升,含水率下降,取得了显著的增油效果。 展开更多
关键词 致密砂岩油藏 压裂液返排液 渗吸作用 采收率 影响因素
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深水钻井抗高温水基钻井液体系研究及应用 被引量：3
6
作者 邹星星 李佳旭 +4 位作者 刘彦青 王海兵 杨金生 伊婷婷 张鸣 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第2期99-102,I0021,共5页
深水钻井时存在易形成气体水合物、高温和低温并存对钻井液性能产生严重影响等问题。因此,为满足深水钻井作业的需要,通过对水合物抑制剂、抗高温增黏剂以及抗高温降滤失剂的优选与评价,研制了一套适合深水钻井施工的抗高温水基钻井液体... 深水钻井时存在易形成气体水合物、高温和低温并存对钻井液性能产生严重影响等问题。因此,为满足深水钻井作业的需要,通过对水合物抑制剂、抗高温增黏剂以及抗高温降滤失剂的优选与评价,研制了一套适合深水钻井施工的抗高温水基钻井液体系,并对钻井液体系的综合性能进行了评价。结果表明,该钻井液体系在低温到高温变化过程中黏度和切力变化幅度不大,仍能保持良好的流变性能;当钙膨润土的加量为15%时,钻井液体系仍能保持较好的流变性和较低的滤失量,具有良好的抗污染性能;钻井液体系的沉降因子在0. 5左右,具有良好的沉降稳定性;钻井液体系对储层钻屑的滚动回收率可以达到94. 5%,具有良好的抑制性。现场应用结果表明,S-1井钻井施工过程顺利,无井下复杂情况出现,说明该钻井液体系能够满足深水高温高压井的钻井施工需求。 展开更多
关键词 深水开发 抗高温 水基钻井液 沉降稳定性 储层保护效果
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高效水基钻井液用润滑剂的研制与现场试验 被引量：11
7
作者 赵泽宗 卓然 +4 位作者 李荷香 曹红燕 刘长柱 李巍然 李瑾 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2019年第4期93-96,12,共4页
针对A油田部分区块水平井钻井过程中常出现的摩阻扭矩过大、托压严重等问题,室内通过优选环保型基础油和润滑添加剂,制备出了一种高效钻井液润滑剂CRH-1。室内评价结果表明,润滑剂CRH-1稳定性较好,低温流动性良好,起泡率低;在5%膨润土... 针对A油田部分区块水平井钻井过程中常出现的摩阻扭矩过大、托压严重等问题,室内通过优选环保型基础油和润滑添加剂,制备出了一种高效钻井液润滑剂CRH-1。室内评价结果表明,润滑剂CRH-1稳定性较好,低温流动性良好,起泡率低;在5%膨润土浆中加量为0.5%时,实验浆的润滑系数降低率即可达到85%以上,可抗温150℃,润滑性能优于常用钻井液润滑剂,且与钻井液的配伍性良好。润滑剂CRH-1在A油田南部2口井的水平段成功进行了现场试验,CRH-1的加入显著改善了钻井液的润滑性能,同时有效避免了卡钻、托压等复杂情况,润滑剂使用量大幅减少,有效实现了降本增效的目的。 展开更多
关键词 润滑剂 摩阻扭矩 润滑性能 水基钻井液 A油田
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阿姆河右岸B区巨厚盐膏层大斜度井安全钻井 被引量：2
8
作者 吴丰 程林 +4 位作者 郭升涛 杜青云 尹晓明 陈娜 马鸿彦 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2021年第5期26-29,共4页
为提高单井产能,实现高效开发,阿姆河右岸B区块采用大斜度井和水平井钻井。但该区块地质条件复杂,储层压力高、气藏埋藏深、盖层盐膏层厚,存在次生气藏和高压盐水层,大斜度井和水平井的钻井难度大,对钻井液性能和井眼轨迹控制均提出更... 为提高单井产能,实现高效开发,阿姆河右岸B区块采用大斜度井和水平井钻井。但该区块地质条件复杂,储层压力高、气藏埋藏深、盖层盐膏层厚,存在次生气藏和高压盐水层,大斜度井和水平井的钻井难度大,对钻井液性能和井眼轨迹控制均提出更高要求,需要针对巨厚盐膏层大斜度井定向井段进行优化设计,降低施工风险。文章构建了目标区块钻井的岩盐蠕变模型,计算出了安全钻进时间和钻井液密度,优化了钻井液性能及体系,同时,综合考虑目标气藏埋深、盐膏层稳定性和造斜工具能力,优化了盐膏层大斜度井水平段段长、井眼轨迹和井身结构,确定了盐膏层中上盐层造斜的方案。 展开更多
关键词 巨厚盐膏层 大斜度井 水平井 钻井液 井身结构
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随钻数据快传式脉冲器设计与试验 被引量：1
9
作者 车卫勤 李瑾 +3 位作者 单巍 马少华 杜晶 班伟 《石油机械》 北大核心 2020年第10期51-57,共7页
为了在定向钻井施工中能快速、准确地获取更多的测量参数及地质参数,要求随钻设备能够准确地对测量数据进行高效传输。为此,通过分析快传式脉冲器工作原理、利用数学模型和仿真技术等手段,设计了一款随钻数据快传式脉冲发生器,通过现场... 为了在定向钻井施工中能快速、准确地获取更多的测量参数及地质参数,要求随钻设备能够准确地对测量数据进行高效传输。为此,通过分析快传式脉冲器工作原理、利用数学模型和仿真技术等手段,设计了一款随钻数据快传式脉冲发生器,通过现场试验验证其对随钻测量数据的传输特性。试验结果表明:随钻数据快传式脉冲器优化了设计结构,提高了脉冲的稳定性;其动作时间为0.35 s,与普通脉冲器相比快了0.45~0.65 s,动作速率提高了1.28~1.85倍;每个测量参数的传输时间由12~14 s缩短到了5~6 s,传输速率提高了2.0~2.6倍,更有利于快速定向作业。下一步将对其脉冲信号的编、解码技术进行研究,采用优化组合码来提高脉冲信号的传输速率。研究成果可以为定向钻井施工提供技术参考。 展开更多
关键词 脉冲器 数学建模 液压控制 脉冲动作 传输速率
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