多目标定向井与水平井靶区的可视化研究

定向井和水平井都规定了靶点和靶区范围,要求在钻井过程中判别是否中靶。本文基于空间解析几何和井眼轨道几何学的相关知识,推导了空间任意圆靶的参数方程,在此基础上,利用2个已知控制点的坐标及其对应的横向与纵向设计偏差,分别确定水平井靶体的靶窗和靶底。最后,使用LabVIEW软件对辽河油田的钻井靶区数据进行了编程和绘图验证,结果表明,LabVIEW可以精确地绘制出不同靶体的水平投影图、垂直投影图和三维视图,为钻井轨迹的可视化实施提供了基础。     

定向井与水平井井眼轨迹控制专家系统

提出了汉化井眼轨迹控制专家系统的基本思路与结构的基本框架，其特点是利用计算机汉字图形用户界面技术，把井眼轨道设计、下部钻具组合（ＢＨＡ）特性分析、ＢＨＡ数据库管理、ＢＨＡ结构优选设计、钻井过程的计算机模拟及钻井数据处理等融为一体。菜单选择、对话框式数据输入，操作方便，提出了ＢＨＡ数据库的概念。它是井眼轨迹控制技术软件向智能化发展的基础。     

三维多目标井靶区轨道参数计算

根据定向钻井工艺技术的特点,确定了一种空间斜面圆弧模型进行三维井眼轨道设计,运用空间几何推导了靶区井眼轨道参数计算的具体表达式.计算公式简单准确,避免了求解复杂的非线性方程组,为定向井轨道设计软件的开发提供了准确的理论依据.     

如何利用构造图进行定向井和水平井的地质导向

通过水平井和定向井实钻实例,介绍了如何利用构造图进行定向井、水平井的地质导向,论述了如何利用构造图编绘标准层与井眼轨迹图、利用标准层与井眼轨迹图指导钻井.     

大斜度双靶定向井钻井技术在中原油田的应用

中原油田针对大斜度双靶定向井井斜角大、斜井段长、目标多、井眼弯曲严重、井斜角与方位角控制困难、井眼易坍塌和易遇阻卡等特点进行了科研攻关,通过九口井的现场施工,在大斜度双靶定向井的井身轨迹控制、钻井防卡、电测易遇阻卡、提高钻速等方面取得了较大进展,获得了宝贵经验。     

三维水平井轨道优化对齐设计模型

针对现有三维水平井轨道计算方法程序复杂,迭代计算过于繁琐的问题,形成了基于空间圆弧曲线优化对齐方法的水平井轨道优化设计模型和简易算法。将水平井的轨道设计问题,转化为带有三角函数的多元一次方程组求解问题。根据该算法,只要确定了造斜点、靶点,并预设合理的第一、第二圆弧段狗腿度,就可以精确计算出水平井的各项轨道参数,参数求解具有唯一性。为轨道设计和软件编程人员提供了一种新方法。     

定向井表皮因子的计算方法及应用

研究了微可压缩流体在斜井内的不稳定流动状态,给出了数学模型,推导出了油井的完善程度和油井倾斜造成的表皮因子的计算式。该计算方法考虑了油井的倾斜度、打开程度、打开位置及油层均质性等因素。实际计算表明,方法简便、准确可靠,可用于计算定向井流体流入动态。     

多油层叠合区压裂水平井立体开发技术

多油层叠合区在国内外各大油田均有不同程度的分布,鄂尔多斯盆地三叠系延长组油藏尤为发育。当今水平井开发技术在国内外已经取得了很大进步,但常规水平井开发多油层叠合区时,如何一次性提高储量动用程度和油藏采油速度又成为一个难题。主要针对鄂尔多斯盆地多油层叠合发育区如何一次性经济高效提高储量动用程度和油藏采油速度的问题,研究提出了双层平移式水平井立体开发技术,并通过油藏工程、数值模拟和矿场实践的方法论证该技术的可行性。结果表明,水平井立体开发技术既能提高纵向储量动用程度,又能减少注水投资,提高注水效率和油藏整体采油速度;单井增产幅度大,油藏渗流能力强,注水井分注效果明显,递减期时间较直井开发短。     

定向井有杆泵抽油系统数学模型的改进

通过对有杆泵抽油系统进行井身曲线的空间分析,运用空间解析几何原理,求得相邻单位元的轴向夹角,在此基础上进行节点受力与位移的动力学分析,建立了有杆泵抽油系统的修正模型。并以马岭南 29-11(1993/11/09)的井身曲线为例,计算对比了模型与传统模型的区别,结果表明方法简单易行,也没有计算量的显著增加,且可以极大地提高计算精度。     

利用张力样条模拟定向井井眼轨迹的方法研究

根据张力样条的特性及定向井井眼轨迹的形成规律,提出了用张力样条模拟定向井井眼轨迹的方法.详细介绍了用张力样条法确定定向井井眼轨迹的步骤.利用这种方法可以计算定向井任一点的空间位置.实例计算结果表明,在已知任意个相邻测点之间,用张力样条插值计算未知测点的井斜角和方位角,与实测值相比,误差很小,满足实际井眼轨迹计算的要求,具有实用价值,为定向井井眼轨迹的计算提供了一种新的方法.     

川东南五峰组-龙马溪组页岩气目标评价及水平井设计技术

川东南地区五峰组-龙马溪组具有良好的页岩气勘探开发潜力,利用实验、地震、测井、钻井及压裂等资料,以页岩气甜点目标评价为主线,开展地质-物探、地质-工程一体化研究,结合勘探开发实践,明确了地质综合评价、甜点目标评价体系及水平井地质-工程一体化设计等目标评价技术系列。甜点目标评价体系是以“三因素控气”地质认识为指导,建立甜点目标评价体系和标准,优选有利目标。水平井地质-工程一体化设计技术是通过优化水平井部署和压裂设计,穿好层、压好缝,提高单井产量。通过目标评价技术集成及应用,形成固定做法、固化成熟技术,高效指导川东南地区五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发。     

水平井酸化数值模拟

对水平井进行酸化是提高其产能的重要途径之一。在水平井的酸化过程中,酸液一方面沿水平井筒流动,同时还沿井筒管壁流向井筒周围的储层,所以酸化过程实际上是井筒变质量流动和周围油藏渗流的耦合过程。对水平井筒流动及其周围储层的渗流进行了流动分析,建立了井筒流动模型、流动剖面模型和油藏渗流模型。将这些模型进行耦合,得到了描述水平井酸化过程的耦合模型。通过对模型数值求解,预测了注入酸的分布,分析了注入参数对酸化效果的影响,为选择合理的布酸方式提供了理论依据。     

页岩气水平井体积压裂试井压力特征

 页岩气藏普遍采用体积压裂方式开发。通过考虑吸附解吸影响的渗流方程,建立了考虑压裂体体积及展布的水平井渗流模型,分析了不同压裂体体积及展布情况下的压力特征。研究表明:压裂体体积及展布主要影响早期线性流曲线形态特征;压裂体的压裂程度影响着早期线性流持续时间的长短;早期线性流曲线特征受多重因素影响,在对体积压裂进行试井评价时需要综合考虑。     

海域天然气水合物水平井钻井温度场预测

利用水平井开发海域天然气水合物具有产量高、产气快、经济效益好的特点,但井筒温度变化容易引起储层水合物分解,诱发井壁失稳坍塌等事故。因此基于井筒传热学理论和钻井工程参数,研究了海域天然气水合物水平井钻井过程中井筒热量传递过程,考虑钻柱与井壁、套管直接的摩擦生热效应,建立了海域天然气水合物水平井钻井过程的井筒温度剖面计算模型,分析了钻柱摩阻、循环时间、钻井液排量、入口温度、水平段长度等参数对对井筒温度场的影响规律。结果显示,钻柱的摩阻生热不可忽略;钻井液循环一定时间后,井筒温度剖面趋于稳定;钻井液排量对于井筒温度场的影响较大;钻井液的入口温度对于裸眼段的温度剖面影响较小,主要影响海水段的温度剖面;水平段裸眼段越长,裸眼段的温度越高;在海域天然气水合物地层钻水平井时,井周地层中的水合物不会分解。该研究成果可为中国海域天然气水合物水平井钻井设计提供借鉴。     

裂缝性油气藏压裂水平井试井分析

利用Green函数源函数法,通过镜像映射和叠加原理得到裂缝性油气藏水平井多段压裂改造后地层中任意一点的压力解。首先推导顶底封闭四周无限大、盒状及定压条件下单条裂缝生产时地层中任意一点在拉氏空间的压力计算公式,并假设水平井井筒无限导流,进一步建立水平井多段压裂改造后井底压力求解方法。基于Stehfest数值反演得到考虑井筒存储和表皮系数影响的水平井井底压力解。对不同边界条件下井底压力及压力导数的双对数曲线进行分析,并分析压裂裂缝参数对井底压力响应的影响。结果表明:压裂水平井存在压裂裂缝线性流、压裂裂缝径向流、地层线性流、系统径向流及边界影响五种流动阶段;同时由于油藏为双重介质油藏,所以还存在基质系统向裂缝系统的窜流;裂缝条数越多,生产相同的时间时井底无因次压降越小,但当压力波传到边界后裂缝条数不再对流动造成明显影响;裂缝半长会影响压裂裂缝径向流出现的时间及地层线性流之前的压降,且压裂裂缝越长,压裂裂缝径向流出现的时间越晚,生产相同的时间所需要的无因次压降越小;裂缝间距会影响裂缝径向流结束的时间,且缝距越小,裂缝径向流持续的时间越短。现场应用结果证明了模型的正确性。     

复杂结构水平井产能关系研究

通过分析多底井油藏内的渗流特征，建立了复杂结构井的概念，并对影响复杂结构井的产能因素进行了正交数值实验研究。结果表明，分支水平井的分支长度和分支井数是影响产能的主要因素，二者的影响程度相当，增加分支长度或分支井数均可以增大泄油范围，进一步增加油井产能。有限导流条件下复杂结构水平井的产能关系呈非线性特征，不同分支井条件下的产能增比与分支井数和分支长度组合数呈指数变化特征。复杂结构井的产能关系式能够涵盖常规水平井，具有水平井产能关系的一般性特征。     

柴达木盆地东坪地区基岩气藏水平井开发研究与应用

东坪地区位于柴达木盆地西北区阿尔金山前东段,可划分为“一隆起、两鼻隆、三斜坡”6个构造单元,其中,东坪鼻隆属于第三系沉积。基岩岩性为杂色花岗岩和变质岩,致密且坚硬,裂缝发育,也可见溶孔、溶洞,形成了良好的储集系统。针对该区的特殊性,采用以提高单井产量及采收率为目的的水平井开发方式,为保证水平井投产后具有良好的产能和经济效益,通过深化地质认识,开展水平井适用性评价,在影响水平井开发效益的众多参数中优选主要参数,对水平井层位、长度、方位及井眼轨迹进行优化,根据优化部署的水平井气层钻遇率100%,平均日产气10?04m3,取得了好的开发效果和经济收益,提高了单井产量,成为东坪地区快速建产的主导手段。