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套管和水泥环尺寸对CBL/VDL测井套管波的影响研究
被引量：
1
1
作者
朱雷
潘金林
+3 位作者
陈雪莲
马锐
田隆梅
周浩栋
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第1期136-143,共8页
深井超深井厚套管、薄水泥环等复杂井况下利用CBL/VDL测井评价固井质量时,是利用测量的套管波幅度或衰减评价水泥环的胶结状况。但截至目前,对套管中模式波传播机理的研究较少,精细固井质量评价缺乏理论支撑。为此,建立了柱状多层介质...
深井超深井厚套管、薄水泥环等复杂井况下利用CBL/VDL测井评价固井质量时,是利用测量的套管波幅度或衰减评价水泥环的胶结状况。但截至目前,对套管中模式波传播机理的研究较少,精细固井质量评价缺乏理论支撑。为此,建立了柱状多层介质的套管井模型,计算得到了套管模式波的相速度、衰减及灵敏度曲线,研究了非胶结因素、套管直径及水泥环尺寸等对套管波衰减的影响。计算结果表明:在CBL/VDL测井频段内存在3~4阶轴向振动模态的套管波,套管外径越大,振动模态越多;套后胶结水泥时,套管波幅度随着套管壁厚增厚明显增大,但自由套管的套管波幅度基本不变;灵敏度曲线表明,套管波衰减对水泥横波速度的灵敏度明显高于纵波,说明单极子声源激发的套管波主要通过剪切耦合向水泥环泄漏能量;另外,地层中纵横波声场快照表明,套管波沿着套管传播时还会向地层中泄漏能量,使水泥环厚度和岩性等的变化也影响套管波幅度。研究结果为复杂井况下固井质量的精细评价及套管波幅度校正图版的绘制奠定了理论基础。
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关键词
套管波
水泥环厚度
频散
衰减
灵敏度
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职称材料
基于双凝水泥浆的控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型
2
作者
刘金璐
杨宏伟
+3 位作者
李军
李宁
陈凯枫
孙红宇
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第4期42-54,共13页
针对超深井窄密度窗口地层控压固井候凝阶段精确预测井筒压力的需求,基于水泥水化动力学(K−D模型)、井筒传热学及Terzaghi固结理论,考虑双凝水泥浆体系中领浆与尾浆性能的差异,建立了控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型,形成了分段憋...
针对超深井窄密度窗口地层控压固井候凝阶段精确预测井筒压力的需求,基于水泥水化动力学(K−D模型)、井筒传热学及Terzaghi固结理论,考虑双凝水泥浆体系中领浆与尾浆性能的差异,建立了控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型,形成了分段憋压方案的设计方法。通过室内候凝失重试验验证了所建的井筒温压场预测模型,模型预测压力与实测压力误差小于6%,可靠性显著。以A井为例,通过分析关键参数的预测结果发现:地层温度和水化放热会影响环空的温度分布,水化速率较低时,地层温度对环空温度的变化起主导作用;水化速率较高时,水化放热起主导作用。对于双凝水泥浆,由于尾浆为快干水泥浆且尾浆处温度较高,因此尾浆的水化度大于领浆的水化度。候凝一段时间后,井底压力将低于地层孔隙压力,设计井口憋压值每次增加3 MPa,共增加了5次,每次增加后的井底压力低于地层破裂压力,若采用常规憋压方法,则极易压漏地层。研究成果可为控压固井候凝阶段井筒压力的准确预测及精细控制提供理论支撑。
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关键词
控压固井
候凝阶段
双凝水泥浆
井筒温度
井筒压力
水泥水化
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职称材料
库车坳陷白垩系沉积前古地貌及对沉积的控制作用
3
作者
莫涛
王珂
+1 位作者
王俊鹏
金文正
《海相油气地质》
北大核心
2025年第2期167-176,共10页
在完成16条南北向地质剖面的平衡剖面构造复原的基础上,恢复塔里木盆地库车坳陷白垩系沉积前古地貌并分析了古地貌对沉积的控制作用。首先根据平衡剖面构造缩短量的计算,推算出库车坳陷白垩系沉积前古盆地的北部边界;然后根据恢复后的...
在完成16条南北向地质剖面的平衡剖面构造复原的基础上,恢复塔里木盆地库车坳陷白垩系沉积前古地貌并分析了古地貌对沉积的控制作用。首先根据平衡剖面构造缩短量的计算,推算出库车坳陷白垩系沉积前古盆地的北部边界;然后根据恢复后的白垩系厚度数据,绘制了库车坳陷白垩系沉积前古地貌;最后根据恢复后的侏罗纪末期平衡剖面编制库车坳陷侏罗纪末期古地质图,并分析了古地貌对沉积的控制作用。结果表明:①库车坳陷南北向地质剖面自白垩纪早期至今的构造缩短量介于3.74~26.02 km,构造缩短率介于3.76%~24.74%,构造变形量主要集中在南天山的山前地区。根据地质剖面与构造走向法线的夹角计算出,盆地现今边界与白垩系沉积前的边界相比向南推移了最小3.70 km,最大25.19 km。②白垩系沉积前古地貌具有隆坳相间的特征,自西至东依次分为温宿凸起区、拜城低凸起区、中心沉降区、阳霞斜坡区和阳东低凸起区。这与侏罗纪末期库车坳陷南北两侧的不均匀构造挤压应力以及内部沉积地层岩性差异密切相关。③古地貌控制库车坳陷下白垩统亚格列木组发育南北两套沉积体系。北部沉积体系在坳陷东西两侧为扇三角洲,在坳陷中部为辫状河三角洲;南部沉积体系发育小型近源扇三角洲。
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关键词
古地貌
平衡剖面
去压实校正
沉积体系
白垩系
库车坳陷
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职称材料
基于IBC和CBL/VDL测井的微间隙识别方法
被引量：
2
4
作者
朱雷
陈雪莲
+3 位作者
张鑫磊
袁仕俊
王华伟
买振
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期135-142,共8页
为了明确微间隙厚度对不同测井仪器固井质量评价结果的影响,研究了CBL/VDL测井的套管波、IBC激发的共振波与挠曲波对微间隙的响应特征,分析了套管与水泥环间微间隙、水泥浆密度等因素对3种模式波的影响规律。分析表明,CBL/VDL测井的套...
为了明确微间隙厚度对不同测井仪器固井质量评价结果的影响,研究了CBL/VDL测井的套管波、IBC激发的共振波与挠曲波对微间隙的响应特征,分析了套管与水泥环间微间隙、水泥浆密度等因素对3种模式波的影响规律。分析表明,CBL/VDL测井的套管波对微间隙一直敏感,幅度随微间隙(充液微间隙)厚度增加而增大,厚度0.01 mm的微间隙也会使套管波相对幅度达到30%~50%,此响应结果导致判定水泥胶结差;共振波幅度对厚度小于0.10 mm的微间隙不敏感;挠曲波在套后胶结低阻抗水泥时,衰减稍有降低,但在套后耦合高阻抗水泥(一般指常规水泥和加重水泥)时,微间隙会使衰减明显增大,可见微间隙导致挠曲波的衰减均是高值,在气液固相态识别时会判定为套后介质是固体水泥,因此联合CBL/VDL和IBC测井结果可识别井下微间隙井段。现场多口井试油结果表明,CBL套管波幅度高、但挠曲波衰减值也高的井段在试油过程中均显示了较好的水泥封隔能力,表明该测井结果是微间隙的响应特征。基于IBC和CBL/VDL测井的微间隙识别方法避免了传统的井筒加压测井方式,现场应用效果较好,具有较好的推广应用价值。
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关键词
微间隙
挠曲波
套管波
衰减
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职称材料
塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区中生界物源转换及沉积充填响应
被引量：
1
5
作者
易珍丽
石放
+5 位作者
尹太举
李斌
李猛
刘柳
王铸坤
余烨
《岩性油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期56-66,共11页
通过矿物成分分析、砂地比计算、地震属性分析及测井响应特征识别等技术手段,对塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区中生界典型沉积时期的古地貌形态、沉积体系展布、地层及砂体发育特征等进行了研究。研究结果表明:(1)塔里木盆地哈拉哈塘—...
通过矿物成分分析、砂地比计算、地震属性分析及测井响应特征识别等技术手段,对塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区中生界典型沉积时期的古地貌形态、沉积体系展布、地层及砂体发育特征等进行了研究。研究结果表明:(1)塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区三叠系物源主要来自东北部的天山造山带,其ZTR系数由东北部向凹陷中央逐渐增大;侏罗系和白垩系物源主要来自东南部和南部的昆仑山造山带,其ZTR系数由北部、南部向凹陷中央逐渐增大。(2)三叠纪晚期,随着古特提斯洋的增生,研究区北部天山的隆升强度减弱与南部昆仑山的隆升强度增大是此次物源转换的主要原因。(3)三叠纪,研究区的沉降-沉积中心位于南部,主要发育了一套北东—南西向的辫状河三角洲—深水湖泊沉积;侏罗纪和白垩纪,沉降-沉积中心则跃迁到研究区北部,主要发育了一套南东—北西向和南—北向的辫状河三角洲—浅水湖泊沉积。(4)三叠纪,砂体叠置样式的前积方向主要为北东—南西方向;侏罗纪和白垩纪,砂体叠置样式的前积方向主要为南东—北西方向和南—北方向。(5)三叠系岩性油气藏主要发育于研究区西南部,侏罗系和白垩系岩性油气藏主要发育于研究区西北部和北部。
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关键词
物源转换
沉积充填-叠置样式
地震属性
重矿物ZTR系数
隆升强度
岩性油气藏
中生界
哈拉哈塘—哈得地区
塔里木盆地
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职称材料
深井大尺寸环空气液两相流动规律数值模拟研究
被引量：
2
6
作者
张绪亮
张驰
+3 位作者
周波
阳君奇
卢运虎
尹邦堂
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期37-49,共13页
深层和超深层油气井井身结构复杂且部分井眼尺寸较大,钻进过程中容易遇到异常压力,导致安全作业窗口变窄。当发生气侵时,井筒环空内会形成气液两相流,传统的基于常规尺寸流型转化理论的压井方法容易超出窄窗口,导致涌漏交替,从而错过最...
深层和超深层油气井井身结构复杂且部分井眼尺寸较大,钻进过程中容易遇到异常压力,导致安全作业窗口变窄。当发生气侵时,井筒环空内会形成气液两相流,传统的基于常规尺寸流型转化理论的压井方法容易超出窄窗口,导致涌漏交替,从而错过最佳压井时机。为解决这一问题,基于VOF模型开发了一种适用于大尺寸环空气液两相流动的数值模拟方法,并采用文献数据验证了其准确性。在水力当量直径196.8 mm环空内进行的气液两相流动模拟中,识别出泡状流、弹帽流、段塞流和搅拌流等4种流型,分析了其特征,并据此绘制了气液两相流流型图,建立了流型转化判据,揭示了环空尺寸对流型转化的影响规律。研究结果表明,与常规尺寸环空相比,大尺寸环空中泡状流的范围扩大,且在泡状流与段塞流之间存在过渡流型——弹帽流,各流型转化边界均有不同程度的右移。由于常规尺寸环空更容易发生气泡聚并形成泰勒泡,压井操作困难,因此,根据常规尺寸环空流型转化判据为大尺寸环空设计的压井参数往往偏大。相比之下,基于新判据设计的压井参数能够更好地适应窄窗口和大尺寸井眼的压井需求,提高了压井的效率和安全性。
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关键词
大尺寸环空
数值模拟
气液两相流
流型转化
深层
超深层
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职称材料
题名
套管和水泥环尺寸对CBL/VDL测井套管波的影响研究
被引量：
1
1
作者
朱雷
潘金林
陈雪莲
马锐
田隆梅
周浩栋
机构
中国石油
塔里木油田
勘探
开发
研究院
中国石油集团超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
深层
油气
全国重点实验室(
中国石油
大学(华东))
中国石油
塔里木油田
油气
田产能建设事业部
出处
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第1期136-143,共8页
基金
国家自然科学基金项目“滑移界面表征的固井声波测井理论与实验研究”(编号:42374156)
中国石油天然气股份有限公司重大专项“塔里木盆地大油气田增储上产关键技术研究与应用”(编号:2018E-18)联合资助。
文摘
深井超深井厚套管、薄水泥环等复杂井况下利用CBL/VDL测井评价固井质量时,是利用测量的套管波幅度或衰减评价水泥环的胶结状况。但截至目前,对套管中模式波传播机理的研究较少,精细固井质量评价缺乏理论支撑。为此,建立了柱状多层介质的套管井模型,计算得到了套管模式波的相速度、衰减及灵敏度曲线,研究了非胶结因素、套管直径及水泥环尺寸等对套管波衰减的影响。计算结果表明:在CBL/VDL测井频段内存在3~4阶轴向振动模态的套管波,套管外径越大,振动模态越多;套后胶结水泥时,套管波幅度随着套管壁厚增厚明显增大,但自由套管的套管波幅度基本不变;灵敏度曲线表明,套管波衰减对水泥横波速度的灵敏度明显高于纵波,说明单极子声源激发的套管波主要通过剪切耦合向水泥环泄漏能量;另外,地层中纵横波声场快照表明,套管波沿着套管传播时还会向地层中泄漏能量,使水泥环厚度和岩性等的变化也影响套管波幅度。研究结果为复杂井况下固井质量的精细评价及套管波幅度校正图版的绘制奠定了理论基础。
关键词
套管波
水泥环厚度
频散
衰减
灵敏度
Keywords
casing wave
cement sheath thickness
dispersion
attenuation
sensitivity
分类号
P631.81 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于双凝水泥浆的控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型
2
作者
刘金璐
杨宏伟
李军
李宁
陈凯枫
孙红宇
机构
中国石油
塔里木油田分公司
中国石油
大学(北京)
石油
工程学院
中国石油集团超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
新疆维吾尔自治区
超
深层
复杂
油气藏
勘探
开发
工程研究
中心
新疆
超
深
油气
重点实验室
出处
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第4期42-54,共13页
基金
国家自然科学基金重大科研仪器研制项目“钻井复杂工况井下实时智能识别系统研制”(编号:52227804)
国家自然科学基金联合基金项目“特深井复杂温压场测量与井筒压力剖面控制基础研究”(编号:U22B2072)
中国石油天然气集团有限公司科技项目“海相碳酸盐岩油气规模增储上产与勘探开发技术研究”(编号:2023ZZ16)联合资助。
文摘
针对超深井窄密度窗口地层控压固井候凝阶段精确预测井筒压力的需求,基于水泥水化动力学(K−D模型)、井筒传热学及Terzaghi固结理论,考虑双凝水泥浆体系中领浆与尾浆性能的差异,建立了控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型,形成了分段憋压方案的设计方法。通过室内候凝失重试验验证了所建的井筒温压场预测模型,模型预测压力与实测压力误差小于6%,可靠性显著。以A井为例,通过分析关键参数的预测结果发现:地层温度和水化放热会影响环空的温度分布,水化速率较低时,地层温度对环空温度的变化起主导作用;水化速率较高时,水化放热起主导作用。对于双凝水泥浆,由于尾浆为快干水泥浆且尾浆处温度较高,因此尾浆的水化度大于领浆的水化度。候凝一段时间后,井底压力将低于地层孔隙压力,设计井口憋压值每次增加3 MPa,共增加了5次,每次增加后的井底压力低于地层破裂压力,若采用常规憋压方法,则极易压漏地层。研究成果可为控压固井候凝阶段井筒压力的准确预测及精细控制提供理论支撑。
关键词
控压固井
候凝阶段
双凝水泥浆
井筒温度
井筒压力
水泥水化
Keywords
managed pressure cementing
waiting on cement setting stage
dual-setting cement slurry
wellbore temperature
wellbore pressure
cement hydration
分类号
TE256.1 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
库车坳陷白垩系沉积前古地貌及对沉积的控制作用
3
作者
莫涛
王珂
王俊鹏
金文正
机构
中国石油
塔里木油田公司
勘探
开发
研究院
中国石油集团超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
中国石油
杭州地质研究院
中国
地质大学(北京)能源学院
出处
《海相油气地质》
北大核心
2025年第2期167-176,共10页
基金
国家自然科学基金企业创新发展联合基金集成项目“环青藏高原盆山体系动力学与天然气富集机理”(编号:U22B600002)
中国石油天然气集团有限公司基础性前瞻性重大科技专项“叠合盆地中下组合油气成藏与保持机制研究”(编号:2023ZZ02)联合资助。
文摘
在完成16条南北向地质剖面的平衡剖面构造复原的基础上,恢复塔里木盆地库车坳陷白垩系沉积前古地貌并分析了古地貌对沉积的控制作用。首先根据平衡剖面构造缩短量的计算,推算出库车坳陷白垩系沉积前古盆地的北部边界;然后根据恢复后的白垩系厚度数据,绘制了库车坳陷白垩系沉积前古地貌;最后根据恢复后的侏罗纪末期平衡剖面编制库车坳陷侏罗纪末期古地质图,并分析了古地貌对沉积的控制作用。结果表明:①库车坳陷南北向地质剖面自白垩纪早期至今的构造缩短量介于3.74~26.02 km,构造缩短率介于3.76%~24.74%,构造变形量主要集中在南天山的山前地区。根据地质剖面与构造走向法线的夹角计算出,盆地现今边界与白垩系沉积前的边界相比向南推移了最小3.70 km,最大25.19 km。②白垩系沉积前古地貌具有隆坳相间的特征,自西至东依次分为温宿凸起区、拜城低凸起区、中心沉降区、阳霞斜坡区和阳东低凸起区。这与侏罗纪末期库车坳陷南北两侧的不均匀构造挤压应力以及内部沉积地层岩性差异密切相关。③古地貌控制库车坳陷下白垩统亚格列木组发育南北两套沉积体系。北部沉积体系在坳陷东西两侧为扇三角洲,在坳陷中部为辫状河三角洲;南部沉积体系发育小型近源扇三角洲。
关键词
古地貌
平衡剖面
去压实校正
沉积体系
白垩系
库车坳陷
Keywords
paleogeomorphology
balanced profile
decompaction correction
depositional system
Cretaceous
Kuqa Depression
分类号
TE121.2 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
基于IBC和CBL/VDL测井的微间隙识别方法
被引量：
2
4
作者
朱雷
陈雪莲
张鑫磊
袁仕俊
王华伟
买振
机构
中国石油
塔里木油田
勘探
开发
研究院
中国石油集团超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
新疆维吾尔自治区
超
深层
复杂
油气藏
勘探
开发
工程研究
中心
深层
油气
全国重点实验室(
中国石油
大学(华东))
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期135-142,共8页
基金
国家自然科学基金项目“滑移界面表征的固井声波测井理论与实验研究”(编号:42374156)
中国石油天然气股份有限公司重大专项“塔里木盆地大油气田增储上产关键技术研究与应用”(编号:2018E-18)联合资助。
文摘
为了明确微间隙厚度对不同测井仪器固井质量评价结果的影响,研究了CBL/VDL测井的套管波、IBC激发的共振波与挠曲波对微间隙的响应特征,分析了套管与水泥环间微间隙、水泥浆密度等因素对3种模式波的影响规律。分析表明,CBL/VDL测井的套管波对微间隙一直敏感,幅度随微间隙(充液微间隙)厚度增加而增大,厚度0.01 mm的微间隙也会使套管波相对幅度达到30%~50%,此响应结果导致判定水泥胶结差;共振波幅度对厚度小于0.10 mm的微间隙不敏感;挠曲波在套后胶结低阻抗水泥时,衰减稍有降低,但在套后耦合高阻抗水泥(一般指常规水泥和加重水泥)时,微间隙会使衰减明显增大,可见微间隙导致挠曲波的衰减均是高值,在气液固相态识别时会判定为套后介质是固体水泥,因此联合CBL/VDL和IBC测井结果可识别井下微间隙井段。现场多口井试油结果表明,CBL套管波幅度高、但挠曲波衰减值也高的井段在试油过程中均显示了较好的水泥封隔能力,表明该测井结果是微间隙的响应特征。基于IBC和CBL/VDL测井的微间隙识别方法避免了传统的井筒加压测井方式,现场应用效果较好,具有较好的推广应用价值。
关键词
微间隙
挠曲波
套管波
衰减
Keywords
micro annulus
flexural wave
casing wave
attenuation
分类号
TE26 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区中生界物源转换及沉积充填响应
被引量：
1
5
作者
易珍丽
石放
尹太举
李斌
李猛
刘柳
王铸坤
余烨
机构
中国石油
塔里木油田公司
勘探
开发
研究院
中国石油集团超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
新疆维吾尔自治区
超
深层
复杂
油气藏
勘探
开发
工程研究
中心
长江大学地球科学学院
湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院
出处
《岩性油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期56-66,共11页
基金
国家自然科学基金项目“分支河流体系沉积模式与储层定量预测模型”(编号:42130813)
湖南省教育厅资助科研项目“湘中南地区中奥陶统烟溪组古海洋环境演化与有机质富集”(编号:23B0467)
中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司科技项目“塔北隆起中部中生界沉积储层及有利砂体成藏评价”(编号:041021120183)联合资助。
文摘
通过矿物成分分析、砂地比计算、地震属性分析及测井响应特征识别等技术手段,对塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区中生界典型沉积时期的古地貌形态、沉积体系展布、地层及砂体发育特征等进行了研究。研究结果表明:(1)塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区三叠系物源主要来自东北部的天山造山带,其ZTR系数由东北部向凹陷中央逐渐增大;侏罗系和白垩系物源主要来自东南部和南部的昆仑山造山带,其ZTR系数由北部、南部向凹陷中央逐渐增大。(2)三叠纪晚期,随着古特提斯洋的增生,研究区北部天山的隆升强度减弱与南部昆仑山的隆升强度增大是此次物源转换的主要原因。(3)三叠纪,研究区的沉降-沉积中心位于南部,主要发育了一套北东—南西向的辫状河三角洲—深水湖泊沉积;侏罗纪和白垩纪,沉降-沉积中心则跃迁到研究区北部,主要发育了一套南东—北西向和南—北向的辫状河三角洲—浅水湖泊沉积。(4)三叠纪,砂体叠置样式的前积方向主要为北东—南西方向;侏罗纪和白垩纪,砂体叠置样式的前积方向主要为南东—北西方向和南—北方向。(5)三叠系岩性油气藏主要发育于研究区西南部,侏罗系和白垩系岩性油气藏主要发育于研究区西北部和北部。
关键词
物源转换
沉积充填-叠置样式
地震属性
重矿物ZTR系数
隆升强度
岩性油气藏
中生界
哈拉哈塘—哈得地区
塔里木盆地
Keywords
provenance transformation
sedimentary filling-stacking pattern
seismic attribute
ZTR coefficient of heavy mineral
intensity of uplift
lithologic reservoirs
Mesozoic
Halahatang-Hade area
Tarim Basin
分类号
TE121.32 [石油与天然气工程—油气勘探]
P618.13 [天文地球—矿床学]
在线阅读
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职称材料
题名
深井大尺寸环空气液两相流动规律数值模拟研究
被引量：
2
6
作者
张绪亮
张驰
周波
阳君奇
卢运虎
尹邦堂
机构
中国石油集团超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
新疆维吾尔自治区
超
深层
复杂
油气藏
勘探
开发
工程研究
中心
新疆
超
深
油气
重点实验室
中国石油
塔里木油田分公司
中国石油
大学(北京)
中国石油
大学(华东)
石油
工程学院
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期37-49,共13页
基金
国家自然科学基金基础科学中心项目“超深特深层油气钻采流动调控”(编号:52288101)
国家自然科学基金面上项目“水平井压回法压井气液逆向非稳态多相流动机理及参数设计方法”(编号:52274020)联合资助。
文摘
深层和超深层油气井井身结构复杂且部分井眼尺寸较大,钻进过程中容易遇到异常压力,导致安全作业窗口变窄。当发生气侵时,井筒环空内会形成气液两相流,传统的基于常规尺寸流型转化理论的压井方法容易超出窄窗口,导致涌漏交替,从而错过最佳压井时机。为解决这一问题,基于VOF模型开发了一种适用于大尺寸环空气液两相流动的数值模拟方法,并采用文献数据验证了其准确性。在水力当量直径196.8 mm环空内进行的气液两相流动模拟中,识别出泡状流、弹帽流、段塞流和搅拌流等4种流型,分析了其特征,并据此绘制了气液两相流流型图,建立了流型转化判据,揭示了环空尺寸对流型转化的影响规律。研究结果表明,与常规尺寸环空相比,大尺寸环空中泡状流的范围扩大,且在泡状流与段塞流之间存在过渡流型——弹帽流,各流型转化边界均有不同程度的右移。由于常规尺寸环空更容易发生气泡聚并形成泰勒泡,压井操作困难,因此,根据常规尺寸环空流型转化判据为大尺寸环空设计的压井参数往往偏大。相比之下,基于新判据设计的压井参数能够更好地适应窄窗口和大尺寸井眼的压井需求,提高了压井的效率和安全性。
关键词
大尺寸环空
数值模拟
气液两相流
流型转化
深层
超深层
Keywords
large annulus
numerical simulation
gas-liquid two-phase flow
flow pattern transition
deep zone
ultra-deep zone
分类号
TE21 [石油与天然气工程—油气井工程]
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套管和水泥环尺寸对CBL/VDL测井套管波的影响研究
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2024
2
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