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裂缝性地层承压堵漏模型建立及应用

科学技术与工程 2018年第2期18卷 79-85页

作者：李大奇曾义金刘四海林永学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北京100101

裂缝性地层承压能力低,承压堵漏难度高。为了解决该难题,从裂缝承压失稳机理出发,建立了考虑封堵层和裂缝扩展的承压堵漏新模型,分析了影响承压的关键因素,据此指导研发了高承压堵漏配方,形成了新型交联成膜堵漏技术,并开展了现场应用... 详细信息

裂缝性地层承压能力低,承压堵漏难度高。为了解决该难题,从裂缝承压失稳机理出发,建立了考虑封堵层和裂缝扩展的承压堵漏新模型,分析了影响承压的关键因素,据此指导研发了高承压堵漏配方,形成了新型交联成膜堵漏技术,并开展了现场应用。研究表明,裂缝承压失稳包含封堵层失效和裂缝扩展两种形式;裂缝性地层承压能力由封堵层承压和裂缝扩展共同决定;提高承压能力要求堵漏材料抗压强度高,封堵层摩擦系数大、弹性变形率高、渗透率低,封堵层尽量封至缝口及封堵层厚度适中;新型交联成膜堵漏配方对1~5 mm宽的裂缝,封堵层承压可达20 MPa,抗返吐达3 MPa以上,现场应用显著提高了地层承压能力。表明,承压堵漏模型具有较好的适用性,能够有效指导现场施工,为承压堵漏技术的研发提供了理论依据。

关键词：井漏承压堵漏堵漏材料裂缝扩展应力强度因子

深层超深层硬脆性地层岩爆倾向性判别方法研究

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石油科学通报 2021年第3期6卷 441-450页

作者：于洋陈军海李丹丹易浩曾义金李鑫中国石化西北油田分公司乌鲁木齐830011 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化石油工程技术研究院北京102206

在四川、新疆等地区深井、超深井钻井过程中,硬脆性地层易发生持续崩落掉块,导致频繁卡钻。基于传统井壁失稳理论,现场主要采用逐步提高钻井液密度的方式应对该复杂难题,但效果并不理想,一些深度超过7000 m的重点油气井在提高钻井液密度... 详细信息

在四川、新疆等地区深井、超深井钻井过程中,硬脆性地层易发生持续崩落掉块,导致频繁卡钻。基于传统井壁失稳理论,现场主要采用逐步提高钻井液密度的方式应对该复杂难题,但效果并不理想,一些深度超过7000 m的重点油气井在提高钻井液密度后,井壁崩落掉块现象不但没有减缓,反而会瞬时垮塌而填埋钻具,很多井只能侧钻,甚至还有一些井井眼报废。由于缺乏理论支撑,硬脆性地层井壁崩落掉块难题一直无法有效防控,成为了制约深井超深井的钻井关键难题之一。本文基于硬脆性地层井壁崩落掉块现象与隧道开挖等工程中的岩爆情况相似,聚焦灰岩、白云岩、页岩等井壁崩落掉块较为频繁的硬脆性地层,通过开展大量单轴压缩及抗拉岩石力学实验,结合单轴压缩实验中岩石的破坏形态、破碎程度、声响等直观情况,基于岩爆理论,将该类地层分成了弱岩爆、中等岩爆、强岩爆3个岩爆倾向等级,并采用强度脆性指数R和弹性能量指数W进行了综合分析,建立了基于岩石单轴抗压强度的强度脆性指数R和弹性能量指数W求取模型,确定了判别岩爆倾向等级的R及W区间值,提出了一套深井超深井钻井中硬脆性地层岩爆倾向性及分级综合判别方法。研究表明,本文研究的3种岩性的岩爆倾向性顺序为:白云岩>灰岩>页岩,与现场井壁崩落掉块难易程度及现象一致,验证了本文硬脆性地层岩爆倾向性及分级综合判别方法的合理性,为基于硬脆性地层分类的井壁失稳防控理论方法研究提供了坚实铺垫。

关键词：深井超深井硬脆性地层岩爆表征指数分级

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用科技创新技术提高西部深探井钻井成功率

用科技创新技术提高西部深探井钻井成功率

作者：曾义金侯绪田王文立中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所

随着西部新区勘探工作的突破,西部勘探开发的步伐将进一步加快,其勘探目标将进一步向广度和深度推进。地层的复杂性和不可确定性因素越来越多,在这些复杂情况下保证钻井成功率的关键是应用先进的钻井技术、制定合理的钻井设计。本文对... 详细信息

随着西部新区勘探工作的突破,西部勘探开发的步伐将进一步加快,其勘探目标将进一步向广度和深度推进。地层的复杂性和不可确定性因素越来越多,在这些复杂情况下保证钻井成功率的关键是应用先进的钻井技术、制定合理的钻井设计。本文对近几年在西部勘探开发中运用的一些新技术和技术创新进行综述,以期进一步提高西部深探井钻井速度,降低钻井成本,提高油气资源的发现概率。

关键词：西部深探井科学设计优快钻井新型钻井液优质固井欠平衡钻井盐膏层钻井

来源： cnki会议评论

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旋转导向单总线传输机制研究

石油机械 2021年第5期49卷 35-41页

作者：宋红喜崔谦曾义金张卫米金泰黄中伟中国石化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中国石油大学(北京)

单总线技术传输波形的有效性和可行性一直是研发人员研究的焦点。为此,对单总线技术进行分析,根据其通信协议设计了单总线电路信号控制框图,对单总线传输的模拟信号设计了2套方案:①方波转换为尖顶波,此时总线上传输的模拟信号就是尖顶... 详细信息

单总线技术传输波形的有效性和可行性一直是研发人员研究的焦点。为此,对单总线技术进行分析,根据其通信协议设计了单总线电路信号控制框图,对单总线传输的模拟信号设计了2套方案:①方波转换为尖顶波,此时总线上传输的模拟信号就是尖顶波,再由尖顶波还原回方波;②方波转换为正弦波,此时总线上传输的模拟信号就是正弦波,再由正弦波还原回方波。针对这2种设计方案分别设计相应的滤波器,通过Saber仿真与试验验证2种技术方案,发现尖顶波作为总线传输波形不易于实现,而正弦波作为总线传输波形易于实现,且可靠性高、稳定性与鲁棒性强。该单总线技术不仅可满足旋转导向钻铤之间的数据传输要求,大幅简化所需钻铤的机械结构,而且还可满足旋转导向非接触传输要求单根信号线传输数据这一特殊环境要求,可为推靠式旋转导向钻井系统高效数据传输技术研发提供参考。

关键词：单总线技术信号传输尖顶波正弦波滤波器

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旋转导向系统现状及关键技术分析

科学技术与工程 2021年第6期21卷 2123-2131页

作者：宋红喜曾义金张卫米金泰黄中伟中国石化石油工程技术研究院北京100101 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100101 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

旋转导向系统是一种具有高科技含量自动化钻井新技术,对石油天然气钻井提高井眼轨迹精确度和钻进能力、降低钻柱摩阻等方面具有重要作用。针对当前旋转导向系统研究的热点和问题,总结分析了中外旋转导向背景意义、技术组合、工作原理和... 详细信息

旋转导向系统是一种具有高科技含量自动化钻井新技术,对石油天然气钻井提高井眼轨迹精确度和钻进能力、降低钻柱摩阻等方面具有重要作用。针对当前旋转导向系统研究的热点和问题,总结分析了中外旋转导向背景意义、技术组合、工作原理和发展水平等,并对典型旋转导向系统重点做了详细阐述,具体阐明了推靠式旋转导向技术的难点和关键点。为了获得在钻井领域对未来技术制高点的掌控,最后对旋转导向系统进一步的实际工程价值和技术趋势做了展望和分析,将对开发旋转导向系统和研究方向具有切实的指导意义。

关键词：旋转导向系统石油钻井导向原理传输控制电路设计

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膏盐层固井技术

西部探矿工程 1993年第5期5卷 1-5页

作者：曾义金丁士东夏华德地矿部石油钻井研究所

分析了膏盐层挤毁套管的机理,从井身结构与套管强度设计、井眼条件的准备、泥浆、水泥浆设计、注水泥工艺措施等方面探讨了膏盐层固井技术方法,提出了解决膏盐层固井问题的措施,并用具体事例加以说明。

关键词：膏盐层固井抗挤强度塑性流动盐水水泥浆综合技术

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深部盐膏层蠕变关系研究

石油钻探技术 2004年第3期32卷 5-7页

作者：曾义金中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083

盐膏层蠕变有瞬态、稳态和加速度蠕变3个阶段。对于石油工程,盐膏层蠕变主要表现为瞬态蠕变和稳态蠕变。在大量现场盐膏层岩心力学试验的基础上,对盐膏层的蠕变进行了研究,分析了稳态蠕变规律,提出了稳态蠕变三维分析方程,为更准确地计... 详细信息

盐膏层蠕变有瞬态、稳态和加速度蠕变3个阶段。对于石油工程,盐膏层蠕变主要表现为瞬态蠕变和稳态蠕变。在大量现场盐膏层岩心力学试验的基础上,对盐膏层的蠕变进行了研究,分析了稳态蠕变规律,提出了稳态蠕变三维分析方程,为更准确地计算蠕变压力,合理设计套管程序和钻井液密度奠定了基础。

关键词：盐膏层蠕变关系钻井工程井眼蠕变压力轴向应力

基于自然语言处理与大数据分析的漏失分析与诊断

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石油钻探技术 2023年第6期51卷 1-11页

作者：曾义金李大奇陈曾伟张杜杰崔亚辉张菲菲页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室北京102206 中石化石油工程技术研究院有限公司北京102206 油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100

塔里木盆地西部A区块以溶蚀孔洞型、裂缝性储层为主,18条断裂带发育,断裂带附近天然裂缝分布复杂,地层承压能力低,容易发生井漏。为准确规避井漏风险,优化井漏处理技术措施,利用自然语言处理技术,提取了A区块全部完钻井的钻井资料和井... 详细信息

塔里木盆地西部A区块以溶蚀孔洞型、裂缝性储层为主,18条断裂带发育,断裂带附近天然裂缝分布复杂,地层承压能力低,容易发生井漏。为准确规避井漏风险,优化井漏处理技术措施,利用自然语言处理技术,提取了A区块全部完钻井的钻井资料和井漏信息,基于大数据分析汇总了易漏地层实际地层压力和实际破裂压力当量密度不确定性的分布情况,计算出了易漏地层的裂缝发育程度、裂缝宽度不确定性范围和井漏风险系数,建立了钻前井漏风险诊断方法。实例分析表明,利用所建立的钻前井漏风险诊断方法,可以在钻前诊断井漏风险,为钻完井过程中规避井漏风险和制定井漏处理技术措施提供依据。

关键词：自然语言处理大数据漏失诊断当量循环密度裂缝发育程度

中国海相深层油气富集机理与勘探开发:研究现状、关键技术瓶颈与基础科学问题

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石油与天然气地质 2020年第4期41卷 655-672,683页

作者：马永生黎茂稳蔡勋育徐旭辉胡东风曲寿利李根生何登发肖贤明曾义金饶莹马永生科学家工作室北京100083 中国石油化工股份有限公司北京100728 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国石化勘探分公司四川成都610041 中国石油大学(北京) 北京102249 中国地质大学(北京) 北京100083 中国石化石油工程技术研究院北京100101

海相深层油气是国际上普遍关注的重大领域。经过长期的勘探实践,尽管中国的石油公司在四川和塔里木盆地海相深层-超深层碳酸盐岩油气勘探中取得了重大突破,在四川盆地及周缘海相深层页岩气勘探上也取得了重要进展,但仍然存在许多科学与... 详细信息

海相深层油气是国际上普遍关注的重大领域。经过长期的勘探实践,尽管中国的石油公司在四川和塔里木盆地海相深层-超深层碳酸盐岩油气勘探中取得了重大突破,在四川盆地及周缘海相深层页岩气勘探上也取得了重要进展,但仍然存在许多科学与技术问题需要继续攻关解决。文中对中国海相深层油气富集机理与勘探开发研究现状、关键技术瓶颈与基础科学问题进行了系统分析,提出应该从国家资源战略需求出发,立足于上扬子、塔里木和华北三大克拉通盆地原型-改造作用分析进行相关研究:1)针对海相深层碳酸盐岩油气和深层页岩气富集与流动机理、深层复杂构造成像与多类型储层预测原理、高温高压深层钻完井工程与控制原理等关键科学问题,开展多学科交叉融合和技术集成研究;2)在油气成藏与流动开采机理研究方面,加强成盆-成岩-成储-成烃-成藏的全要素和从地质-人文时间尺度的全过程动态分析,构建海相深层常规-非常规油气有序成藏模式和烃类流动模式,为油气资源潜力评价和有利区带预测奠定基础;3)针对海相深层油气勘探所面临的低信噪比、低分辨率、低成像精度及低保真度等主要地球物理问题,应该从深层复杂构造成像与复杂储集层预测两个方面,加强宽频地震采集、复杂储集层岩石物理建模、高精度叠前保幅成像、复杂储集层综合评价等技术的攻关;4)针对海相深层层系多、非均质性强和高温高压等特点,重点解决与超深井提速和井筒完整性等相关的突出工程技术问题。

关键词：安全钻井深层复杂构造成像深层复杂储集层预测深层页岩气海相深层油气成藏海相碳酸盐岩中国