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气体/泡沫钻井技术在也门砂岩地层的应用 被引量：6
1
作者 崔卫华 侯绪田 +2 位作者 郑清国 毛迪 江山红 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2009年第4期107-109,共3页
针对也门Abyed-2井大尺寸井眼灰岩裂缝性地层漏失、疏松砂泥岩井眼失稳等一系列钻井难题,确定了采用泡沫气基流体钻过灰岩地层、抑制性硬胶泡沫钻过不稳定砂泥岩地层、零滤失高效泡沫压井液保证起下钻安全的多套气体钻井施工方案。现场... 针对也门Abyed-2井大尺寸井眼灰岩裂缝性地层漏失、疏松砂泥岩井眼失稳等一系列钻井难题,确定了采用泡沫气基流体钻过灰岩地层、抑制性硬胶泡沫钻过不稳定砂泥岩地层、零滤失高效泡沫压井液保证起下钻安全的多套气体钻井施工方案。现场施工表明,空气/泡沫钻井工艺提高了灰岩地层的机械钻速,避免了裂缝性灰岩、疏松砂泥岩地层出现恶性漏失,能维持疏松砂泥岩地层的井眼稳定,有效缓解了严重缺水地区钻井施工对生产用水的依赖,降低了钻井成本。空气/泡沫钻井工艺在该井的成功应用,为也门1区块的优快钻井提供了借鉴。 展开更多
关键词 气体钻井 泡沫钻井 砂岩 也门 Abyed-2井
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考虑非牛顿流体螺旋流动的钻井井筒温度场研究 被引量：18
2
作者 李梦博 柳贡慧 +2 位作者 李军 魏晓强 高海军 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期74-79,共6页
准确了解钻井过程中井筒温度及其变化规律对于安全、高效钻井具有重要的意义。根据热力学第一定律及传热理论,建立了完整的钻井循环过程中温度场数学模型,分析了井筒中非牛顿流体螺旋流动的传热机理以及水力学能量和机械能量对井筒温度... 准确了解钻井过程中井筒温度及其变化规律对于安全、高效钻井具有重要的意义。根据热力学第一定律及传热理论,建立了完整的钻井循环过程中温度场数学模型,分析了井筒中非牛顿流体螺旋流动的传热机理以及水力学能量和机械能量对井筒温度场的影响规律,对高温高压循环当量密度计算和井筒温度控制方法进行了初步探讨。模型计算结果与现场试验数据吻合较好。由数值模拟结果得出:在井深2 000.00m处,钻柱转速从0r/min升至200r/min时该处温度升高4.5℃;在井深5 000.00m处,钻柱转速从0r/min升至200r/min时该处温度升高7.8℃。研究结果表明,井底温度随钻柱转速的增加呈指数增长,随着井深的增加,钻柱旋转对井底温度的影响更加明显。建立的温度场模型可为高温高压地层钻井水力学设计和现场作业过程中的温度控制提供理论参考。 展开更多
关键词 钻井 井筒温度 非牛顿流体 数学模型
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页岩气井强化封堵全油基钻井液体系——以长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块为例 被引量：18
3
作者 王晓军 白冬青 +5 位作者 孙云超 李晨光 鲁政权 景烨琦 刘畅 蒋立洲 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期107-114,共8页
为了破解四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块钻井过程中井壁失稳引起的复杂事故频发难题,在分析测定该区下志留统龙马溪组页岩的矿物组成、孔缝构造、表面润湿性和岩样吸液率的基础上,分析了井壁失稳的机理,通过对基础配方... 为了破解四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区威远区块钻井过程中井壁失稳引起的复杂事故频发难题,在分析测定该区下志留统龙马溪组页岩的矿物组成、孔缝构造、表面润湿性和岩样吸液率的基础上,分析了井壁失稳的机理,通过对基础配方的深度优化,以及多种类、多级配复合封堵剂的优选,形成了一套密度介于1.80~2.40 g/cm3、抗温150℃以上的强化封堵全油基钻井液体系。室内性能评价结果表明:①该钻井液体系具有良好的高温高压流变性、沉降稳定性和电稳定性;②该钻井液体系抗污染能力较强,在含页岩岩屑20%、含水10%时的综合性能依然保持稳定;③对龙马溪组页岩岩屑的一次回收率和二次回收率分别为100.00%和99.98%;④添加封堵剂的全油基钻井液能有效地封堵400 mD渗滤砂盘、快速地阻缓流体压力在页岩内部的传递,具有更好的井壁稳定效果。结论认为,该钻井液体系能够满足该区页岩气钻井施工的技术需求,为降低复杂事故发生率、提高页岩气资源开发效率提供了技术思路和解决路径。 展开更多
关键词 四川盆地 威远区块 早志留世 页岩气 井壁稳定 硬脆性页岩 微纳米孔缝 封堵剂 全油基钻井液
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辽河大民屯凹陷页岩油储层强封堵恒流变油基钻井液技术 被引量：2
4
作者 尹家峰 王晓军 +5 位作者 鲁政权 步文洋 孙磊 景烨琦 孙云超 闻丽 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期163-168,共6页
针对辽河油田页岩油储层开发过程中油基钻井液封堵性能不足导致复杂事故频发,低温敏感性强导致循环处理时间长和转运难度大等技术难题,研制了油基交联封堵剂和低温流变性改进剂,形成了一套强封堵恒流变油基钻井液体系,并对该钻井液体系... 针对辽河油田页岩油储层开发过程中油基钻井液封堵性能不足导致复杂事故频发,低温敏感性强导致循环处理时间长和转运难度大等技术难题,研制了油基交联封堵剂和低温流变性改进剂,形成了一套强封堵恒流变油基钻井液体系,并对该钻井液体系进行了性能评价和实际应用。研究表明:强封堵恒流变油基钻井液密度为1.80~2.40 g/cm^(3),耐低温达到-25℃,耐高温达到220℃以上;钻井液具有良好的流变性和沉降稳定性,页岩一次回收率为100.0%,二次回收率为97.5%,对页岩的封堵率达到了60%,可有效减缓压力在页岩内部的传递。现场应用表明:强封堵恒流变油基钻井液体系流变性稳定且易调整,井壁稳定效果好,机械钻速高。该技术可为页岩等复杂地层深井、超深井的高效钻井提供技术参考。 展开更多
关键词 油基钻井液 井壁稳定 封堵剂 低温流变性 页岩油
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基于DPM模型的双级PDC钻头流场特性研究 被引量：8
5
作者 闫炎 管志川 +2 位作者 阎卫军 耿潇 呼怀刚 《石油机械》 北大核心 2019年第9期1-9,共9页
针对双级PDC钻头领眼钻头井眼空间上返的钻井液与扩眼钻头井底流场相互干扰的问题,通过在分流传力总成上增加级间喷嘴形成了一种新的双级PDC钻头水力结构。基于FLUENT软件中的DPM模型,模拟计算了井底钻井液流速、井底压降及井底岩屑质... 针对双级PDC钻头领眼钻头井眼空间上返的钻井液与扩眼钻头井底流场相互干扰的问题,通过在分流传力总成上增加级间喷嘴形成了一种新的双级PDC钻头水力结构。基于FLUENT软件中的DPM模型,模拟计算了井底钻井液流速、井底压降及井底岩屑质量浓度分布,证实了级间喷嘴对于流场改善的有效性,并在此基础上分析了级间结构对双级PDC钻头井底流场的影响规律。仿真结果表明:级间喷嘴倾角为75°时钻井液清洗效果相对较好;领眼钻头与扩眼钻头的刀翼位置应尽量重叠,这样形成了自下而上的流动通道,利于岩屑的快速上返;领眼钻头与扩眼钻头级间段长增大到40 mm时,级间喷嘴的抽吸作用最显著而后逐渐减弱;领眼钻头与扩眼钻头喷嘴流量比值的增大,提高了领眼钻头井底流场清洗效率,降低了扩眼钻头井底流场清洗效率,领眼与扩眼体喷嘴间最佳流量分配比例为5∶5。研究结果可为双级PDC钻头的水力结构设计及井底流场特征研究提供理论依据。 展开更多
关键词 双级PDC钻头 水力结构 流场特性 DPM模型 数值模拟
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纳米膨润土复合体的研究与应用 被引量：10
6
作者 蒋莉 袁丽 郑清国 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2009年第3期57-60,共4页
针对目前油田现场所用天然膨润土的缺点,利用丙烯酰胺(AM)及其衍生物对天然膨润土进行插层,制成了纳米膨润土复合体,改善了其性能。介绍了纳米膨润土复合体的制备方法、插层结构,深入研究了其在钻井液中的性能。研究结果表明,不同种类... 针对目前油田现场所用天然膨润土的缺点,利用丙烯酰胺(AM)及其衍生物对天然膨润土进行插层,制成了纳米膨润土复合体,改善了其性能。介绍了纳米膨润土复合体的制备方法、插层结构,深入研究了其在钻井液中的性能。研究结果表明,不同种类的膨润土、丙烯酰胺及其衍生物对膨润土进行插层制备的纳米膨润土复合体的结构、性能是不同的,与普通膨润土相比,复合体极易配成胶体稳定性很好的浆液,具有更高的热稳定性能、抗污染能力和携岩能力。 展开更多
关键词 纳米材料 丙烯酰胺 膨润土 复合材料 钻井液
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基于环空窜流组合模型的套管环空压力预测 被引量：8
7
作者 阎卫军 赵效锋 +1 位作者 闫炎 管志川 《石油机械》 北大核心 2022年第1期27-33,共7页
为准确预测套管环空上方的持续环空压力,以水泥环裂隙与固井界面微环隙为环空窜流通道,用一维不稳定渗流描述气体在水泥环中的运移过程,基于物质守恒和体积守恒,将环空窜流等效渗透率计算方法补充到持续环空压力预测模型中,依此建立了... 为准确预测套管环空上方的持续环空压力,以水泥环裂隙与固井界面微环隙为环空窜流通道,用一维不稳定渗流描述气体在水泥环中的运移过程,基于物质守恒和体积守恒,将环空窜流等效渗透率计算方法补充到持续环空压力预测模型中,依此建立了套管环空压力计算模型,并给出了迭代求解方法,实现了对水泥环真实密封性的定量评价。通过与现场实测数据的对比,验证了模型预测套管环空压力的准确性。研究结果表明:窜流通道等效渗透率和初始环空压力只会影响套管环空压力的上升速度;而气层泄漏压力和水泥环封隔长度会同时影响上升速率和环空压力极值;改善水泥浆配方以及合理调控水泥返高是现场防治套管环空压力较为可行的措施。研究结果可为现场套管环空压力的风险评价与管理控制提供理论依据。 展开更多
关键词 套管 环空压力 窜流 水泥环 微环隙 等效渗透率
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抗高温插层吸附抑制剂的研制及作用机理分析 被引量：1
8
作者 王晓军 尹家峰 +6 位作者 徐建根 步文洋 孙磊 王金树 景烨琦 任艳 孙云超 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期19-25,共7页
针对常规抑制剂控制黏土表面水化不足导致的井壁失稳问题,以四乙烯五胺为反应单体,通过引入磺酸基团,制备了抗高温插层吸附抑制剂。对该抑制剂的结构进行了表征,并对其性能进行了评价,分析了抑制作用机理。结果表明,抑制剂分子结构中含... 针对常规抑制剂控制黏土表面水化不足导致的井壁失稳问题,以四乙烯五胺为反应单体,通过引入磺酸基团,制备了抗高温插层吸附抑制剂。对该抑制剂的结构进行了表征,并对其性能进行了评价,分析了抑制作用机理。结果表明,抑制剂分子结构中含有大量的强吸附基团和疏水基团,分子量小,无毒环保且具有良好的热稳定性。抑制作用机理分析表明,抗高温插层吸附抑制剂通过强吸附基团优先进入黏土片层间,交换出层间的水合钠离子,结合静电引力有效减小黏土的静电斥力及表面水化短程斥力;通过降低水溶液表面张力和改变黏土润湿性,控制泥页岩自吸能力和比亲水量,减少水相的侵入;吸附及抗解吸附能力强,能长时间吸附于黏土表面,提升黏土表面的疏水性,减少自由水的侵入。该抗高温插层吸附抑制剂具有良好的抑制造浆、控制黏土水化膨胀和防止泥页岩分散等性能,优于国内外聚胺抑制剂。 展开更多
关键词 插层吸附 抑制剂 表面水化 抑制机理 井壁稳定
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