欠平衡冲洗介质分析

本文主要介绍了欠平衡冲洗介质空气、雾状气、泡沫.并分析了各欠平衡冲洗介质的性能、作用机理、设备和钻进地层的特点、及适用条件。     

空气钻井钻具冲蚀磨损机理的分析

空气钻井技术受到越来越多的重视,针对空气钻井中钻具冲蚀磨损严重的现象,首先从阐释冲蚀本质入手,随后对现有的有影响力的冲蚀磨损理论对比分析,得出适合于空气钻井的3套冲蚀磨损理论,并分别进行详细阐述。这3种理论将从不同角度来解释空气钻井钻具的冲蚀磨损机理。微切削理论适用于解释钻屑粒子低入射角的切削情况;变形磨损理论从变形历程及能量变化角度解释了冲蚀现象;二次冲蚀理论从颗粒破碎后对钻具的二次冲蚀角度,更合理地阐述了冲蚀机理。最后就影响钻具冲蚀磨损的主要外部因素——钻屑粒径、几何形状、冲击速度、冲击角度、井内温度进行了定性分析。     

空气钻井斜直井眼中钻柱的动力学特性及失效机理

钻柱涡动是钻柱失效的主要原因之一。应用有限元方法，仿真了空气钻井时斜直井眼中带牙轮钻头钻柱的动力学特性，比较了空气钻井和钻井液钻井条件下钻柱的涡动、变形以及动态应力状况，探讨了空气钻井钻柱失效的动力学机理。结果表明，钻柱在不同时刻的动态应力与静力学条件下计算的结果有宏观上的一致性，空气钻井时钻柱的应力波动较钻井液钻井的要大，钻柱涡动更加频繁。     

空气钻井潜孔钻头气固两相流数值模拟

以川渝地区油气田现场空气钻井用潜孔钻头为模拟对象,根据实体模型、底部包络面和实钻井眼建立流场模型,采用RNG k-ε方程作为气相湍流模型,用拉格朗日粒子追踪法描述固相,进行潜孔钻头的旋流场数值模拟。研究结果表明:气相在喷嘴出口形成的扇形面积小,未完全覆盖钻齿,钻齿处岩屑携带效率低;转盘转速对井底流场影响很小;钻头中心区域和切削结构中部(径向狭长区域)存在回流;流量分配不均和回流影响携岩效率和钻进速度;借鉴PDC钻头水力结构的设计思路,在潜孔钻头每个切削结构中心位置增加1个喷孔,在潜孔钻头中心增1个中心喷孔,发现改进后钻齿上分配的气量明显增加,过流流速增大,钻头中心区域回流现象基本消除,改进后结构有利于及时清除岩屑,减少重复切削,可以提高机械钻速以及延长钻头寿命。     

空气钻井替换过程中防止地层损害对策

空气钻井采用空气作为循环介质,最适低压和低渗透储层的开采。由于空气钻井方法最大限度地减小了环空液柱压力,所以能获得较高的机械钻速,并且对地层无损害。但限于目前的钻井、测井、固井等一系列油、气井开发工艺技术条件以及地层条件,对采用空气作循环介质所钻的井,往往都必须把工作液(或钻井液)替入井内。在替换过程中,原来没有受到损害的地层,会因工作液中的液相和固相侵入地层,造成地层损害。而且,如果低压、低渗储层一旦被损害,很难使地层恢复原始渗透率。本文在实验的基础上,采用屏蔽暂堵技术思路,提出了空气钻井替换过程中防止地层损害的技术措施。实验表明,暂堵效果与液柱压力,工作液中暂堵剂颗粒的浓度有关。本文提出适用于空气钻井替换施工的环空回压控制技术,能在较短的时间内把地层暂堵上,阻止工作液中的液相和固相颗粒侵入地层。由于暂堵剂颗粒进入地层比较浅,所以十分容易返排,恢复地层原始渗透率。     

无液相携水剂研制及在空气钻井中的应用*

针对空气钻井地层出水难题,开发了一种无液相携水技术。室内实验结果揭示:5秒内携水剂可携带自身重量10倍以上的地层水;温度越高,地层水矿化度越低,携水速度越快;携水剂具有较好的保水能力,携水后不会因压力和离心力增加而失水;携水剂携水后松软,具较好的弹性和润滑性,有利于钻井安全。该技术在中国鄂尔多斯盆地进行了现场试验。试验表明,无液相携水技术可对出水量小于10 m3的地层有效携水;与传统泡沫相比,该技术携水速度快、携水量大、不影响正常钻进,有利于钻井安全并提高机械转速,具有较好的应用前景。     

空气钻井最小注气量的计算及其影响参数

空气钻井广泛应用的同时也出现了许多使生产无法顺利进行的情况,包括气体携屑困难、井眼堵塞、井壁失稳、井下爆炸等.解决这些问题的关键技术之一就是最小注气量的确定.在Guo模型的基础上确定了计算最小注气量的计算公式,分析了环空气体的流速和环空压力,并对修正模型与实际现场比较出现的偏差进行研究分析,完善了空气钻井理论,对现场实践具有指导意义.     

空气钻井技术研究与应用

空气钻井技术在普光气田现场应用取得成功,解决了裂缝性地层漏失严重、地层可钻性差等钻井问题,机械钻速成倍提高,使得该地区的钻井技术水平有了质的飞跃。本文介绍了空气钻井、空气锤钻井、空气雾化钻井等空气钻井技术在普光的现场应用情况,对气液转换和打开气层防爆问题,提出了明确的要求。对在其他地区进一步推广应用具有一定的指导意义。     

空气钻井条件下地质录井新方法探究

石油作为当前最为重要的能源，对于国家经济的发展具有十分重要的意义。建国以后我国的石油钻探行业获得了很大的发展，摘掉了我国贫油国的帽子。在石油钻探过程当中大量的新技术和新工艺得到推广和使用，获得了很大的发展。在这些技术当中空气钻井技术得到了广泛的使用，如何在空气钻井的条件下做好地质录井工作成为一个新的课题。本文对空气钻井条件下的地质录井新方法进行了探讨。     

空气钻井斜直井眼中钻柱的动力学特性及失效机理

钻柱涡动是钻柱失效的主要原因之一.应用有限元方法,仿真了空气钻井时斜直井眼中带牙轮钻头钻柱的动力学特性,比较了空气钻井和钻井液钻井条件下钻柱的涡动、变形以及动态应力状况,探讨了空气钻井钻柱失效的动力学机理.结果表明,钻柱在不同时刻的动态应力与静力学条件下计算的结果有宏观上的一致性,空气钻井时钻柱的应力波动较钻井液钻井的要大,钻柱涡动更加频繁.