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氮气钻井岩爆动力学演化机制的数值模拟及岩爆实录特征分析
被引量：
1
1
作者
罗成波
何龙
+5 位作者
蒋祖军
李皋
孟英峰
欧彪
严焱诚
谢平
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第12期4925-4931,共7页
为了厘清氮气钻井井底岩爆动力学演化机理,应用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.3,建立井底逐渐接近裂缝的数值模型,基于致密砂岩岩体内部微裂缝起裂时对应的等效塑性应变为判断标准,分别应用CWFS(cohesion weakening and fr...
为了厘清氮气钻井井底岩爆动力学演化机理,应用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.3,建立井底逐渐接近裂缝的数值模型,基于致密砂岩岩体内部微裂缝起裂时对应的等效塑性应变为判断标准,分别应用CWFS(cohesion weakening and frictional strengthening)-DP(Drucker-Prager)内聚力弱化摩擦力强度准则、DP强度准则及MC(Mohr-Coulomb)强度准则进行平行数值计算,得出了氮气钻井井底岩爆的动态演化过程。结果表明:井底逐渐靠近裂缝过程中致密砂岩基质会产生两种不同的破坏方式,即是沿着潜在剪切面,向井筒剪切滑移破坏及应力集中条件下的微剪切方式的挤压屈服破坏,直至破坏区延伸连通低压井筒,裂缝内的高压气体及岩爆碎屑释放大量能量,产生井底岩爆。研究成果可系统解释X8-2井井底岩爆发生前后随钻监测参数的异常变化,为准确判断氮气钻井井下工况提供了理论支撑,同时为及时采取针对性的对策措施提供了依据。
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关键词
氮气钻井
岩爆
动力学演化
数值模拟
岩爆实录
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职称材料
川深1超深井钻井优化设计
被引量：
13
2
作者
胡大梁
欧彪
+3 位作者
张道平
肖国益
严焱诚
易世友
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2020年第2期34-37,I0017,I0018,共6页
川深1井是部署在川中隆起柏垭鼻状构造的超深风险探井,设计井深8 690 m,面临地质条件异常复杂、不可预见性因素较多、陆相上部地层易斜、陆相深部地层可钻性差、海相地层高温、高压、高含硫、盐水层发育等钻井技术难题。通过对区域地质...
川深1井是部署在川中隆起柏垭鼻状构造的超深风险探井,设计井深8 690 m,面临地质条件异常复杂、不可预见性因素较多、陆相上部地层易斜、陆相深部地层可钻性差、海相地层高温、高压、高含硫、盐水层发育等钻井技术难题。通过对区域地质特征的深入研究,结合完井投产要求,在保证安全的基础上,优化必封点位置,设计为五开井身结构,上部已知井段用大井眼承担更多进尺,为深部未知地层留下调整余地。分井段优选合适的配套钻井工艺,一段一策,集成配套气体钻井、旋冲钻井、复合钻井等提速工艺,优化深部井段钻井液抗高温和抑制性能,确保了该井的顺利完钻。实钻表明该井工程设计科学合理,技术方案针对性强,为四川盆地近9 000 m特深井的实施积累了宝贵经验。
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关键词
超深井
钻井设计
井身结构
钻井工艺
钻井液
固井技术
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职称材料
川渝裂缝性地层自动压井环空多相压力波速特性研究
被引量：
9
3
作者
孔祥伟
刘祚才
靳彦欣
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2022年第12期1370-1379,共10页
考虑虚拟质量力、环空沿程压力、气液相间阻力、气体滑脱、环空空隙率等因素,基于小扰动理论,提出了裂缝性地层自动压井环空多相压力波速数学模型,结合半显式差分方法,以彭州PZ-5-3D井(垂深5827 m)为实例,对模型编程求解.结果表明:裂缝...
考虑虚拟质量力、环空沿程压力、气液相间阻力、气体滑脱、环空空隙率等因素,基于小扰动理论,提出了裂缝性地层自动压井环空多相压力波速数学模型,结合半显式差分方法,以彭州PZ-5-3D井(垂深5827 m)为实例,对模型编程求解.结果表明:裂缝性地层出气具有段塞流特点,随空隙率增大,压力波速呈现先减小后增大趋势;空隙率在0%至16%区间,压力波速以液弹为主,压力波速呈急剧下降趋势;空隙率在16%至40%区间,压力波速趋于平缓恒定值;空隙率在42%至100%区间,压力波速呈现增大趋势,压力波速以气弹为主;随环空井深减小,环空空隙率减小,压力波速整体呈现减小趋势;随压井循环排气井口回压增大,压力波速整体呈现增大趋势;环空空隙率在0%至13%区间内,气体滑脱速度对压力波速影响不大;环空空隙率在13%至85%区间内,随气体滑脱速度增大,压力波速呈现减小趋势;节流阀调阀时间间隔与井底压力响应时间具有跟随性,随井底压力响应时间增大,调阀时间间隔增大.
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关键词
裂缝性气藏
自动压井
环空多相流
压力波速
气体滑脱
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职称材料
题名
氮气钻井岩爆动力学演化机制的数值模拟及岩爆实录特征分析
被引量：
1
1
作者
罗成波
何龙
蒋祖军
李皋
孟英峰
欧彪
严焱诚
谢平
机构
中国
石化
西南
油气
分公司
石油
工程
技术研究院
中国
石化
西南
油气
分公司
西南
石油
大学国家重点实验室
中石化西南石油工程公司重庆钻井分公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第12期4925-4931,共7页
基金
国家科技重大专项(2016ZX05021-004)。
文摘
为了厘清氮气钻井井底岩爆动力学演化机理,应用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.3,建立井底逐渐接近裂缝的数值模型,基于致密砂岩岩体内部微裂缝起裂时对应的等效塑性应变为判断标准,分别应用CWFS(cohesion weakening and frictional strengthening)-DP(Drucker-Prager)内聚力弱化摩擦力强度准则、DP强度准则及MC(Mohr-Coulomb)强度准则进行平行数值计算,得出了氮气钻井井底岩爆的动态演化过程。结果表明:井底逐渐靠近裂缝过程中致密砂岩基质会产生两种不同的破坏方式,即是沿着潜在剪切面,向井筒剪切滑移破坏及应力集中条件下的微剪切方式的挤压屈服破坏,直至破坏区延伸连通低压井筒,裂缝内的高压气体及岩爆碎屑释放大量能量,产生井底岩爆。研究成果可系统解释X8-2井井底岩爆发生前后随钻监测参数的异常变化,为准确判断氮气钻井井下工况提供了理论支撑,同时为及时采取针对性的对策措施提供了依据。
关键词
氮气钻井
岩爆
动力学演化
数值模拟
岩爆实录
Keywords
nitrogen drilling
rock burst
dynamic evolution
numerical simulation
rock burst record
分类号
TE242 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
川深1超深井钻井优化设计
被引量：
13
2
作者
胡大梁
欧彪
张道平
肖国益
严焱诚
易世友
机构
中国
石化
西南
油气
分公司
石油
工程
技术研究院
中国
石油
长庆油田
分公司
第三采油厂
中石化西南石油工程公司重庆钻井分公司
出处
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2020年第2期34-37,I0017,I0018,共6页
基金
国家科技重大专项课题“复杂地层钻井提速提效关键工具与装备”(编号:2016ZX05021-003)部分研究成果。
文摘
川深1井是部署在川中隆起柏垭鼻状构造的超深风险探井,设计井深8 690 m,面临地质条件异常复杂、不可预见性因素较多、陆相上部地层易斜、陆相深部地层可钻性差、海相地层高温、高压、高含硫、盐水层发育等钻井技术难题。通过对区域地质特征的深入研究,结合完井投产要求,在保证安全的基础上,优化必封点位置,设计为五开井身结构,上部已知井段用大井眼承担更多进尺,为深部未知地层留下调整余地。分井段优选合适的配套钻井工艺,一段一策,集成配套气体钻井、旋冲钻井、复合钻井等提速工艺,优化深部井段钻井液抗高温和抑制性能,确保了该井的顺利完钻。实钻表明该井工程设计科学合理,技术方案针对性强,为四川盆地近9 000 m特深井的实施积累了宝贵经验。
关键词
超深井
钻井设计
井身结构
钻井工艺
钻井液
固井技术
Keywords
ultra-deep well
drilling design
casing program
drilling technology
drilling fluid
cementing
分类号
TE24 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
川渝裂缝性地层自动压井环空多相压力波速特性研究
被引量：
9
3
作者
孔祥伟
刘祚才
靳彦欣
机构
长江大学
石油
工程
学院
长江大学油气钻完井技术国家
工程
研究中心
中石化西南石油工程公司重庆钻井分公司
中国
石油
化工股份有限
公司
青岛安全
工程
研究院
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2022年第12期1370-1379,共10页
基金
中石化科技部课题资助项目(P21069,P22117)。
文摘
考虑虚拟质量力、环空沿程压力、气液相间阻力、气体滑脱、环空空隙率等因素,基于小扰动理论,提出了裂缝性地层自动压井环空多相压力波速数学模型,结合半显式差分方法,以彭州PZ-5-3D井(垂深5827 m)为实例,对模型编程求解.结果表明:裂缝性地层出气具有段塞流特点,随空隙率增大,压力波速呈现先减小后增大趋势;空隙率在0%至16%区间,压力波速以液弹为主,压力波速呈急剧下降趋势;空隙率在16%至40%区间,压力波速趋于平缓恒定值;空隙率在42%至100%区间,压力波速呈现增大趋势,压力波速以气弹为主;随环空井深减小,环空空隙率减小,压力波速整体呈现减小趋势;随压井循环排气井口回压增大,压力波速整体呈现增大趋势;环空空隙率在0%至13%区间内,气体滑脱速度对压力波速影响不大;环空空隙率在13%至85%区间内,随气体滑脱速度增大,压力波速呈现减小趋势;节流阀调阀时间间隔与井底压力响应时间具有跟随性,随井底压力响应时间增大,调阀时间间隔增大.
关键词
裂缝性气藏
自动压井
环空多相流
压力波速
气体滑脱
Keywords
fractured gas reservoir
automatic kill
annulus polyphase
pressure wave velocity
gas slippage
分类号
O347.4 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
氮气钻井岩爆动力学演化机制的数值模拟及岩爆实录特征分析
罗成波
何龙
蒋祖军
李皋
孟英峰
欧彪
严焱诚
谢平
《科学技术与工程》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
川深1超深井钻井优化设计
胡大梁
欧彪
张道平
肖国益
严焱诚
易世友
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2020
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
川渝裂缝性地层自动压井环空多相压力波速特性研究
孔祥伟
刘祚才
靳彦欣
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2022
9
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职称材料
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