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裂缝性地层防漏堵漏力学机制研究

岩石力学与工程学报 2016年第10期35卷 2054-2061页

作者：曾义金李大奇杨春和中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100101 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

井漏是制约安全、快速、高效钻井的技术瓶颈。为了提高防漏堵漏效率,基于断裂力学理论,采用理论分析和数值模拟方法,研究堵漏材料在裂缝内不同位置架桥及考虑不同封堵效率的裂缝尖端应力强度因子、井周有效切向应力及裂缝宽度大小。研... 详细信息

井漏是制约安全、快速、高效钻井的技术瓶颈。为了提高防漏堵漏效率,基于断裂力学理论,采用理论分析和数值模拟方法,研究堵漏材料在裂缝内不同位置架桥及考虑不同封堵效率的裂缝尖端应力强度因子、井周有效切向应力及裂缝宽度大小。研究表明,井筒压力一定时,裂缝越长,裂缝宽度和裂缝尖端应力强度因子越大;堵漏材料在裂缝开口处架桥时,井周有效切向应力提高最多,裂缝尖端应力强度因子最小,承压堵漏效果越好;缝内压力越低,井周有效切向应力提高越多,裂缝尖端应力强度因子越小。钻井中应根据裂缝宽度变化范围,选择合理的颗粒尺寸,使架桥位置靠近井筒,并随钻加入防漏堵漏材料,及时封堵微裂缝,防止裂缝持续扩展;同时使用优化的粒度分布及高性能的堵漏材料,形成致密封堵层,可以提高地层承压能力,有效预防井漏。通过现场试验验证,研究结果对现场防漏堵漏工作具有很好的指导意义。

关键词：石油工程裂缝断裂防漏堵漏数值模拟井筒强化

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n、τ_0值对注水泥顶替效率的影响

天然气工业 1989年第3期9卷 40-44页

作者：曾义金地质矿产部石油钻井研究所

利用流变学原理,概述偏心环空中的流变特性,讨论泥浆、水泥浆流性指数n、动切力对偏心环空注水泥顶替效率的影响。获得现场的验证。

关键词：注水泥顶替效率固井套管

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压裂过程中地面和井下倾斜场的主控因素研究

岩土力学 2016年第S1期37卷 79-87页

作者：曾义金郭印同杨春和中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京100101 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

水力压裂技术改造储层已经成为非常规油气开发的重要技术手段,以井下测斜仪为代表的远场测量技术进行裂缝形态监测已经逐步应用于压后裂缝效果评价。采用不同的裂缝分析模型对压裂过程中地面和井下倾斜场进行了正演研究,验证了模型的正... 详细信息

水力压裂技术改造储层已经成为非常规油气开发的重要技术手段,以井下测斜仪为代表的远场测量技术进行裂缝形态监测已经逐步应用于压后裂缝效果评价。采用不同的裂缝分析模型对压裂过程中地面和井下倾斜场进行了正演研究,验证了模型的正确性,并采用矩形张裂缝模型对影响压裂倾斜场的地层和裂缝参数进行了定量分析。研究表明,(1)地面倾斜场对于裂缝的方位角和倾角变化较为敏感,对于裂缝的尺寸及裂缝中心深度变化不敏感;(2)井下倾斜场值对于裂缝的尺寸、裂缝中心深度变化较为敏感,对于裂缝的方位角及倾角变化不敏感。研究结果可应用于储层水力压裂优化设计中。

关键词：水力压裂裂缝监测裂缝模型倾斜场敏感性

海相碳酸盐岩超深油气井安全高效钻井关键技术

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石油钻探技术 2019年第3期47卷 25-33页

作者：曾义金页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室中国石化石油工程技术研究院

塔里木盆地及四川盆地海相碳酸盐岩油气资源埋深超过7000.00m,地层具有层系多、非均质性强和高温高压等特点,钻井难度大、风险高,存在机械钻速低、井筒完整性易失效等突出工程问题。为此,研制了一批新型钻井提速工具及耐高温测量仪器与... 详细信息

塔里木盆地及四川盆地海相碳酸盐岩油气资源埋深超过7000.00m,地层具有层系多、非均质性强和高温高压等特点,钻井难度大、风险高,存在机械钻速低、井筒完整性易失效等突出工程问题。为此,研制了一批新型钻井提速工具及耐高温测量仪器与固井工具,研发了耐高温的高密度钻井液体系、环保型低摩阻钻井液、高性能堵漏浆和防气窜固井水泥浆,发展了硬地层协同破岩快速钻井技术、缝洞型高压油气井“预–监–控–压”闭环式安全控制钻井配套技术及超深小井眼水平井井眼轨迹测控关键技术,完成了多口井深超8000.00m的高难度超深井钻井施工,创造了多项工程纪录,有力支撑了新疆顺北、川西超深海相碳酸盐岩油气的勘探开发。

关键词：海相油气高温高压安全钻井小井眼水平井高密度钻井液小间隙固井

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用微机监控注水泥排量及泵压

钻采工艺 1989年第1期12卷 1-6,21页

作者：曾义金

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深层页岩气开发工程技术进展

石油科学通报 2019年第3期4卷 233-241页

作者：曾义金页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室中国石化石油工程技术研究院

深层页岩气储层埋藏深、地应力大、岩石强度高、塑性强,导致钻井速度低、周期长,压裂复杂裂缝程度低,改造体积小,极大制约了深层页岩气的经济有效开发。鉴于此,针对我国特殊的页岩储层地质条件,围绕深层页岩气的有效开发重大工程技术难... 详细信息

深层页岩气储层埋藏深、地应力大、岩石强度高、塑性强,导致钻井速度低、周期长,压裂复杂裂缝程度低,改造体积小,极大制约了深层页岩气的经济有效开发。鉴于此,针对我国特殊的页岩储层地质条件,围绕深层页岩气的有效开发重大工程技术难题,开展了基础理论方法探索、核心工具研发、液体材料体系开发以及关键工艺技术研究等攻关,并取得了重大技术进展,初步形成了3500~4500 m深层页岩气开发工程技术体系。在四川盆地涪陵江东和平桥区块、威荣、永川、丁山等地区应用了近80口井,钻井周期缩短了29.8%,测试产量达到(10~25)×104 m3/d,基本实现了深层页岩气的经济有效开发。

关键词：深层页岩气钻井压裂关键技术有效开发

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固井标准化经济效益核算探讨

石油钻探技术 1994年第1期22卷 65-67页

作者：曾义金地矿部石油钻井研究所

固井标准化活动给固并带来了社会经济效益，降低了钻井综合成本。本文提出了固井标准化施工评价项目、经济效益核算方法与指标，并用一具体事例说明经济核算的主要内容、步骤和成果评估方法。

关键词：固井标准化经济效益核算钻井

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利用测井资料建立地层剪破裂模型

吉林大学学报（地球科学版） 2018年第4期48卷 1268-1276页

作者：廖东良曾义金页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100101 中国石化石油工程技术研究院北京100101

利用测井资料建立地层剪破裂模型是对现有张破裂的有效补充,有利于完善钻井、压裂等石油工程中的破裂机理。运用FMI(地层微电阻率扫描成像)测井资料能识别钻井诱导缝和剪破裂的方位、数量和密度。本文通过对地层剪破裂的理论研究和影响... 详细信息

利用测井资料建立地层剪破裂模型是对现有张破裂的有效补充,有利于完善钻井、压裂等石油工程中的破裂机理。运用FMI(地层微电阻率扫描成像)测井资料能识别钻井诱导缝和剪破裂的方位、数量和密度。本文通过对地层剪破裂的理论研究和影响因素分析,利用内摩擦系数与矿物含量之间的非线性假设,建立了地层剪破裂的临界剪应力模型。研究发现,地层中的黏土矿物含量、内摩擦系数、内聚强度和应力大小是诱发剪破裂的重要因素。利用内摩擦系数(或内摩擦角)与泥质体积分数之间的统计回归模型简化了地层剪破裂模型,并增强了模型的适用性。实际资料表明,地层发生剪破裂时的临界剪应力与钻井诱导缝数量之间呈反比关系,理论研究与实际资料具有良好的一致性。

关键词： FMI 剪破裂张破裂诱导缝内摩擦角

中国石化深层超深层油气井固井技术新进展与发展建议

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石油钻探技术 2023年第4期51卷 66-73页

作者：曾义金页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中石化石油工程技术研究院有限公司北京102206

我国深层超深层油气井固井面临高温、高压、复杂介质和复杂工况等的挑战,水泥环长效密封完整性难以保证,常规固井技术与装置不能满足需求,亟需理论创新和研究井筒完整性固井新技术。近年来,中国石化通过科研攻关,完善了固井水泥环密封... 详细信息

我国深层超深层油气井固井面临高温、高压、复杂介质和复杂工况等的挑战,水泥环长效密封完整性难以保证,常规固井技术与装置不能满足需求,亟需理论创新和研究井筒完整性固井新技术。近年来,中国石化通过科研攻关,完善了固井水泥环密封完整性理论体系,建立了复杂工况条件下的水泥环密封失效控制方法,研发了“防窜、防腐、防漏、防损伤”高性能水泥浆,研制了适用于深层复杂工况环境的固井尾管悬挂器、分级注水泥器及配套附件,提出了固井优化设计新方法,形成了深层复杂油气藏固井新技术。建议今后进一步完善特色水泥浆技术体系,研发绿色、智能环保材料,攻关固井技术信息化与智能化,持续推进基础理论研究,提高深层超深层复杂油气井固井质量。

关键词：深井超深井固井水泥浆尾管悬挂器技术进展发展建议中国石化