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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
1
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。
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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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职称材料
基于钻柱正弦屈曲的套管磨损预测模型
被引量：
10
2
作者
谭雷川
高德利
+6 位作者
ADEEB Samer
陶红
陶冶
王正旭
任韶然
庞琬滢
张馨方
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期69-74,共6页
在复杂井况油气勘探开发的钻井过程中,巨大的摩阻扭矩和严重的狗腿度使钻柱和套管不可避免地发生接触,导致严重的套管磨损。基于能量耗散原理和新的复杂几何关系,建立一种考虑钻柱正弦屈曲的套管磨损预测模型,并利用套管磨损因子反演的...
在复杂井况油气勘探开发的钻井过程中,巨大的摩阻扭矩和严重的狗腿度使钻柱和套管不可避免地发生接触,导致严重的套管磨损。基于能量耗散原理和新的复杂几何关系,建立一种考虑钻柱正弦屈曲的套管磨损预测模型,并利用套管磨损因子反演的方法校正并预测具有相似结构和井眼轨迹的井的套管磨损情况。该模型应用于涪陵页岩气套管磨损预测,通过井X1现场井径测试数据对具有相似结构和井眼轨迹的井X2进行磨损预测。结果表明:当测深达到2 700 m时,如果不考虑钻柱的正弦屈曲会导致磨损深度预测误差超过23.9%;对于位于1989 m钻柱接头与套管的目标磨损位置,若考虑正弦屈曲情况,实际位于1 794 m处,预测误差达到9.8%;忽略钻柱正弦屈曲对套管磨损的影响会导致套管磨损预测不准确。
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关键词
套管磨损预测
正弦屈曲钻柱
反演计算
预测精度
涪陵页岩气
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职称材料
基于CSO-SVM的数控机床主轴热误差建模
被引量：
4
3
作者
刘洪江
胡腾
+2 位作者
何勇
董峰
罗为
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期339-346,共8页
针对数控机床多热源所致的温升与主轴热误差之间复杂的非线性关系问题,提出一种鸡群优化(chicken swarm optimization, CSO)算法与支持向量机(support vector machines, SVM)相结合的主轴热误差预测模型(以下简称热误差模型)。以某精密...
针对数控机床多热源所致的温升与主轴热误差之间复杂的非线性关系问题,提出一种鸡群优化(chicken swarm optimization, CSO)算法与支持向量机(support vector machines, SVM)相结合的主轴热误差预测模型(以下简称热误差模型)。以某精密数控机床的主轴单元为研究对象,采用五点法对其在空转状态下的轴向热变形进行测量,并借助热电偶传感器对机床的4个关键温度测点的温度进行采集。以SVM为理论基础,随机选取75%的数据样本进行训练,进而构建主轴热误差模型。其中,利用CSO算法优化SVM模型的惩罚参数c和核参数g,以提升热误差模型的预测能力及鲁棒性。以余下的25%的样本作为测试数据集,对所得热误差模型进行验证。利用CSO-SVM模型对不同工况下主轴的热误差进行预测,并将预测结果与测量结果进行对比。结果表明:当主轴转速为3 000 r/min时,CSO-SVM模型的平均预测精度高达97.32%,相较于多元线性回归模型和基于粒子群优化的SVM模型分别提升了6.53%和4.68%;当主轴转速为2 000,4 000 r/min时,CSO-SVM模型的平均预测精度分别为92.53%、91.82%,表明该模型具有较高的预测能力和良好的鲁棒性。CSO-SVM模型具有较强的实用性和工程应用价值。
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关键词
数控机床
主轴
热误差
鸡群优化
支持向量机
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职称材料
题名
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
1
作者
马天寿
向国富
林兆勇
杨博仲
陈颖杰
机构
“油气藏地质及开发
工程
”国家重点实验室·西南
石油
大学
中国石油集团川庆钻探工程有限公司培训中心
专业实训部
中国石油集团
川
庆
钻探
工程
有限公司
钻采
工程
技术研究院
中国石油
西南油气田
公司
勘探事业部
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期114-124,共11页
基金
四川省杰出青年科技人才项目“深层页岩水平井井壁稳定流固化热耦合弹塑性有限元模拟”(编号:2020JDJQ0055)、四川省科技计划项目“深部页岩地层油基钻井液漏失与控制动力学行为研究”(编号:2021YFH0047)。
文摘
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。
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
Keywords
Lacustrine shale
Shale oil and gas
Horizontal well
Wellbore stability mechanism
Anisotropy
Drilling fluid safety density window
Sichuan Basin
Jurassic Da'anzhai Member
分类号
TE254 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
基于钻柱正弦屈曲的套管磨损预测模型
被引量：
10
2
作者
谭雷川
高德利
ADEEB Samer
陶红
陶冶
王正旭
任韶然
庞琬滢
张馨方
机构
中国石油
大学(北京)
石油
工程
教育部重点实验室
阿尔伯塔大学土木与环境
工程
学院
中国石油集团
川
庆
钻探
工程
有限公司
钻采
工程
技术研究院
中国石油集团川庆钻探工程有限公司培训中心
中国石油
大学(华东)
石油
工程
学院
阿尔伯塔大学采矿与
石油
工程
学院
出处
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期69-74,共6页
基金
国家自然科学基金项目(U1762214,51521063)
国家科技重大专项(2017ZX05009-003)
国家重点研发计划课题(2016YFC0303303)
文摘
在复杂井况油气勘探开发的钻井过程中,巨大的摩阻扭矩和严重的狗腿度使钻柱和套管不可避免地发生接触,导致严重的套管磨损。基于能量耗散原理和新的复杂几何关系,建立一种考虑钻柱正弦屈曲的套管磨损预测模型,并利用套管磨损因子反演的方法校正并预测具有相似结构和井眼轨迹的井的套管磨损情况。该模型应用于涪陵页岩气套管磨损预测,通过井X1现场井径测试数据对具有相似结构和井眼轨迹的井X2进行磨损预测。结果表明:当测深达到2 700 m时,如果不考虑钻柱的正弦屈曲会导致磨损深度预测误差超过23.9%;对于位于1989 m钻柱接头与套管的目标磨损位置,若考虑正弦屈曲情况,实际位于1 794 m处,预测误差达到9.8%;忽略钻柱正弦屈曲对套管磨损的影响会导致套管磨损预测不准确。
关键词
套管磨损预测
正弦屈曲钻柱
反演计算
预测精度
涪陵页岩气
Keywords
casing wear prediction
sinusoidal buckled drill string
inversion calculation
prediction accuracy
Fuling shale gas
分类号
TE21 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
基于CSO-SVM的数控机床主轴热误差建模
被引量：
4
3
作者
刘洪江
胡腾
何勇
董峰
罗为
机构
西南
石油
大学机电
工程
学院
四
川
普什宁江机床
有限公司
中国石油集团川庆钻探工程有限公司培训中心
成都广通汽车
有限公司
中国
质量认证
中心
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期339-346,共8页
基金
国家科技重大专项资金资助项目(2018ZX04032001)。
文摘
针对数控机床多热源所致的温升与主轴热误差之间复杂的非线性关系问题,提出一种鸡群优化(chicken swarm optimization, CSO)算法与支持向量机(support vector machines, SVM)相结合的主轴热误差预测模型(以下简称热误差模型)。以某精密数控机床的主轴单元为研究对象,采用五点法对其在空转状态下的轴向热变形进行测量,并借助热电偶传感器对机床的4个关键温度测点的温度进行采集。以SVM为理论基础,随机选取75%的数据样本进行训练,进而构建主轴热误差模型。其中,利用CSO算法优化SVM模型的惩罚参数c和核参数g,以提升热误差模型的预测能力及鲁棒性。以余下的25%的样本作为测试数据集,对所得热误差模型进行验证。利用CSO-SVM模型对不同工况下主轴的热误差进行预测,并将预测结果与测量结果进行对比。结果表明:当主轴转速为3 000 r/min时,CSO-SVM模型的平均预测精度高达97.32%,相较于多元线性回归模型和基于粒子群优化的SVM模型分别提升了6.53%和4.68%;当主轴转速为2 000,4 000 r/min时,CSO-SVM模型的平均预测精度分别为92.53%、91.82%,表明该模型具有较高的预测能力和良好的鲁棒性。CSO-SVM模型具有较强的实用性和工程应用价值。
关键词
数控机床
主轴
热误差
鸡群优化
支持向量机
Keywords
CNC machine tool
spindle
thermal error
chicken swarm optimization
support vector machine
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
马天寿
向国富
林兆勇
杨博仲
陈颖杰
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
14
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职称材料
2
基于钻柱正弦屈曲的套管磨损预测模型
谭雷川
高德利
ADEEB Samer
陶红
陶冶
王正旭
任韶然
庞琬滢
张馨方
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
10
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下载PDF
职称材料
3
基于CSO-SVM的数控机床主轴热误差建模
刘洪江
胡腾
何勇
董峰
罗为
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022
4
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