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基于漏失压力极限法的压力衰竭气藏大位移水平井井身结构设计

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天然气工业 2018年第8期38卷 91-95页

作者：李忠慧李中方满宗楼一珊陈浩东刘杰 "油气钻井技术"国家工程实验室.长江大学石油工程学院中海石油(中国)有限公司湛江分公司中国石油吐哈油田公司吐鲁番采油厂

地层压力衰竭气藏在油气压力下降后,岩石特性参数以及地应力会发生改变,如果沿用压力未衰竭时的井身结构设计方案将会导致井身结构设计不合理,易发生井漏、井塌等井下复杂情况。为此,在分析压力衰竭地层大位移水平井钻井难点与对策的基... 详细信息

地层压力衰竭气藏在油气压力下降后,岩石特性参数以及地应力会发生改变,如果沿用压力未衰竭时的井身结构设计方案将会导致井身结构设计不合理,易发生井漏、井塌等井下复杂情况。为此,在分析压力衰竭地层大位移水平井钻井难点与对策的基础上,将井筒最大液柱压力与漏失压力平衡作为初步确定套管下深的约束条件,同时考虑循环当量密度的影响,建立了压力衰竭气藏水平井井身结构设计方法,并在莺歌海盆地东方1-1气田进行了现场应用。研究结果表明:(1)井内压力平衡的上限取漏失压力,其值等于水平最小主地应力;(2)水平最小主地应力将随着气藏开采地层流体压力的降低而减小;(3)套管下入极限深度受到钻井液循环当量密度(ECD)的制约,即随着水平段的延伸,环空压耗将增加至压漏临界点深度;(4)东方1-1气田主力储层地层压力衰竭严重,井身结构优化后采用四开井身结构,使得3个不同压力体系的储层不同存于一个裸眼井段,有效地降低了井下复杂情况的发生概率。结论认为,该方法可为压力衰竭气藏的大位移水平井井身结构设计提供理论依据。

关键词：压力衰竭气藏大位移水平井井身结构漏失压力循环当量密度东方1-1气田莺歌海盆地

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北极永冻区钻井地层压力预测方法

天然气工业 2022年第3期42卷 99-105页

作者：范西哲李晓吴永川张居贵楼一珊刘善勇朱亮中海油田服务股份有限公司钻井事业部长江大学石油工程学院陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室长江大学录井技术与工程研究院

北极地区油气资源潜力巨大,但面临地质条件复杂,生态环境敏感,施工作业窗口期短等困难,其中由于极地地区地层压力难以预测为该区钻井开发带来极大的挑战。为此,以北极喀拉海海域地区为研究对象,基于Eaton法并同时考虑永冻层密度和声波... 详细信息

北极地区油气资源潜力巨大,但面临地质条件复杂,生态环境敏感,施工作业窗口期短等困难,其中由于极地地区地层压力难以预测为该区钻井开发带来极大的挑战。为此,以北极喀拉海海域地区为研究对象,基于Eaton法并同时考虑永冻层密度和声波偏移的影响,提出了修正后的地层压力预测模型,建立了该地区地层三压力剖面。研究结果表明:(1)极寒条件下,永冻层岩石裂隙中的充填物会增加岩石的强度,有利于提高上部层破裂压力,而解冻后岩石强度下降,岩石弹性模量会明显下降,塑性变形能力显著增强,沉降变化幅度介于49.5%~72.3%;(2)第四系—白垩系上部500 m左右厚度的永冻层使声波对数随井深的拟合曲线偏离正常趋势线,根据建立的地层压力模型计算得到研究区块地层压力系数范围在0.87~1.23;(3)修正模型预测钻井剖面安全钻井液密度窗口范围介于1.20~1.75 g/cm^(3),地层破裂压力当量密度预测值与地漏实验取得的实际值平均误差为3.3%。结论认为,该方法预测可以有效预测北极永冻区的地层压力,能满足钻井工程的精度要求,为该区后续极地钻井提供了重要支撑,具有十分重要的现实意义。

关键词：北极永冻区喀拉海海域海上钻井声波偏移安全钻井液密度窗口地层压力预测模型

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中国陆相页岩油钻井技术发展现状与前景展望

石油钻采工艺 2019年第3期41卷 265-271页

作者：张瀚之翟晓鹏楼一珊长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室 430100 长江大学西部研究院 430100

自2008年美国率先在页岩油藏钻井领域取得突破后,中国各大能源企业以及相关部门展开了一系列关于页岩油藏的勘探开发工作。页岩油钻井存在大位移水平井造斜难、井壁不稳定、井眼轨迹控制精度要求高、地层可钻性差、机械钻速低等难点,亟... 详细信息

自2008年美国率先在页岩油藏钻井领域取得突破后,中国各大能源企业以及相关部门展开了一系列关于页岩油藏的勘探开发工作。页岩油钻井存在大位移水平井造斜难、井壁不稳定、井眼轨迹控制精度要求高、地层可钻性差、机械钻速低等难点,亟待突破。通过文献调研,综述了中国已完钻陆相页岩油井分布情况、技术难点及中国陆相页岩油藏钻井技术现状。从实现页岩油商业化开发、国外先进技术、国内存在的技术难点及现阶段进展等方面展望了工厂化钻井技术于中国陆相页岩资源开发的重要意义。

关键词：非常规油气页岩油钻井技术发展现状工厂化钻井前景展望

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储层粒度神经网络预测模型研究

西南石油大学学报（自然科学版） 2016年第1期38卷 53-59页

作者：王利华楼一珊马晓勇程福山陈宇油气资源与勘探技术教育部重点实验室.长江大学湖北荆州434023 中国石化胜利石油工程有限公司山东东营257064 北京锦辉博泰科技有限公司北京昌平102249

国内外多年的研究表明,储层粒度特征值(d_(50))、非均质系数(d_(40)/d_(90))是防砂设计的基础。常规获取粒度分布范围的方法主要有激光粒度测试法(LDA)与筛析法(SA),两种方法均需要通过岩芯粒度测试来获取数据,而在制定开发井的完井防... 详细信息

国内外多年的研究表明,储层粒度特征值(d_(50))、非均质系数(d_(40)/d_(90))是防砂设计的基础。常规获取粒度分布范围的方法主要有激光粒度测试法(LDA)与筛析法(SA),两种方法均需要通过岩芯粒度测试来获取数据,而在制定开发井的完井防砂措施时往往没有实际开采层位的岩芯,只能参照探井粒度数据进行设计,从而导致较大的误差。针对该问题,从测井的角度出发,开展了储层粒度与多种测井曲线的响应关系的研究,采用神经网络技术,建立了探井伽马、密度测井项与实测粒度特征值三者样本库,训练出满足工程需要的学习网络,进而结合开发井测井资料,获得了整个粒度纵向分布剖面,为防砂分层设计提供准确的基础数据支撑。目前,该方法在中国海上多个油田的分层防砂优化设计中获得了成功应用。预测误差可控制在10%以内。

关键词：分层防砂粒度特征值神经网络伽马密度测井样本库

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寒带海域永冻层的力学特性对油气钻井的挑战

天然气工业 2020年第11期40卷 110-119页

作者：朱亮范西哲李军伟邹和均楼一珊李忠慧油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室·长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室·长江大学长江大学石油工程学院中海油田服务股份有限公司中国石油集团西部钻探工程有限公司工程技术处

全球海洋油气勘探开发活动目前主要集中在热带和温带地区,但随着世界能源发展格局的变化以及油气需求量的不断增长,寒带海域的油气资源越来越受到关注和重视。永冻层所具有的力学性质特殊性,给寒带海域油气开采带来了极大的困难与挑战,... 详细信息

全球海洋油气勘探开发活动目前主要集中在热带和温带地区,但随着世界能源发展格局的变化以及油气需求量的不断增长,寒带海域的油气资源越来越受到关注和重视。永冻层所具有的力学性质特殊性,给寒带海域油气开采带来了极大的困难与挑战,目前国内对于寒带海域油气钻井技术鲜见报道。为此,通过调研国内外的文献资料,分析了永冻层在不同状态下的力学特性及其在井筒安全、钻井平台、钻井液体系、固井和天然气水合物等方面所存在的风险,综合阐述了套管隔热、优快钻井、低温钻井液、低温固井及钻井平台设计等永冻层油气钻井关键工艺及配套技术的现状。研究结果表明:①永冻层所在的环境温度对其力学性质较为敏感,温度是稳定永冻层力学性质以及实现安全快速钻井的关键因素;②合理而高效的保温隔热技术、低温流体工艺技术和抗冰钻井平台技术是确保海域永冻层钻井顺利实施的核心技术。结论认为,寒带海域油气资源丰富,在弄清永冻层分布特征和力学特性的基础上,研发并掌握寒带海域相关钻井技术对于提高我国海洋钻井技术的国际竞争力具有重要的意义。

关键词：寒带海域永冻层力学特性钻井工程钻井风险低温关键技术优快钻井

采油过程中压力衰减对临界生产压差的影响研究

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钻采工艺 2006年第3期29卷 40-41页

作者：楼一珊刘新锋李忠慧中国石油大学石油天然气工程学院长江大学石油工程学院

随着油田的开采,储层段的地层压力逐渐降低,若保持生产压差不变,必然会导致油井出砂,为了防止油井出砂而影响油田的产量,研究压力衰减对临界生产压差的影响就显得尤为重要。以岩石力学中岩石的破坏准则为基础,分析了影响临界生产压差的... 详细信息

随着油田的开采,储层段的地层压力逐渐降低,若保持生产压差不变,必然会导致油井出砂,为了防止油井出砂而影响油田的产量,研究压力衰减对临界生产压差的影响就显得尤为重要。以岩石力学中岩石的破坏准则为基础,分析了影响临界生产压差的主要因素,建立了压力衰减后的临界生产压差计算模型,并结合油田的实例,计算了原始地层压力下的临界生产压差与压力衰减后的临界生产压差并绘制图表进行对比,从计算结果中可以看出,随着地层压力的逐渐衰减,临界生产压差逐渐变小,这符合油田的实际情况,从而为油田的实际生产决策提供指导。

关键词：压力衰减出砂临界生产压差

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基于因子分析法的玉北区块钻头优选及应用

石油机械 2021年第3期49卷 45-50页

作者：程昊禹张艳楼一珊谢静刘哲长江大学石油工程学院

现场使用的钻头与所钻地层的匹配程度较差,导致钻井速度缓慢,需在常规优选钻头的基础上对因子选取进行补充,考虑水力参数对钻头选型的影响。鉴于此,采用因子分析方法对吐哈盆地玉北区块实钻钻头进行了选型,选型中增添了水力参数(排量、... 详细信息

现场使用的钻头与所钻地层的匹配程度较差,导致钻井速度缓慢,需在常规优选钻头的基础上对因子选取进行补充,考虑水力参数对钻头选型的影响。鉴于此,采用因子分析方法对吐哈盆地玉北区块实钻钻头进行了选型,选型中增添了水力参数(排量、立管压力、喷射速度和钻头水功率)作为影响因子,并与仅考虑破岩参数作为优选钻头结果进行对比,分析了增添水力参数后对钻头选型产生的影响。分析结果表明:机械钻速与立管压力呈线性关系,与排量呈二次多项式关系,与钻头水功率呈对数关系,与喷射速度呈指数关系;应用给定的钻井水力参数钻进,YB-1井克拉玛依组、梧桐沟组和桃东沟组平均机械钻速分别达到7.12、6.62和4.51 m/h,与邻井同一地层相比分别提高25.35%、26.58%和22.61%。所得结论可为吐哈盆地玉北区块的钻头优选提供参考。

关键词：因子分析法钻头优选机械钻速水力参数玉北区块

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油气井眼井斜角、方位角对盐岩蠕变的影响

岩石力学与工程学报 2008年第A2期27卷 3570-3574页

作者：楼一珊李忠慧张春阳彭成勇黄万龙朱亮长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室湖北荆州434023 长江大学石油工程学院湖北荆州434023 中国海洋石油公司钻完井办北京100027 中国海洋石油公司研究中心北京100027

盐岩在应力作用下发生蠕变导致井眼闭合,常引起钻具卡钻事故。现有分析盐岩蠕变模型大都基于二维平面模型,很难有效地分析定向井的蠕变卡钻问题。在空间坐标变换的基础上建立定向井三维蠕变模型,将应力在井斜角方位角的变化转换为井轴... 详细信息

盐岩在应力作用下发生蠕变导致井眼闭合,常引起钻具卡钻事故。现有分析盐岩蠕变模型大都基于二维平面模型,很难有效地分析定向井的蠕变卡钻问题。在空间坐标变换的基础上建立定向井三维蠕变模型,将应力在井斜角方位角的变化转换为井轴坐标系下的变化。利用所建立的数字模型,分析在一定应力条件下井斜角与方位角变化对蠕变的影响,同时提出定向井眼参数存在蠕变"敏感区"的理论,为顺利钻穿盐岩层提供优化设计的定向参数。经过现场实例验证,利用建立的三维数字模型计算得出的安全泥浆密度在盐岩层定向钻井时,能够安全顺利钻穿盐岩层,为盐岩层的定向钻井推荐安全泥浆密度提供参考方法。

关键词：井巷工程定向井蠕变速率盐层卡钻数字模型

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钻井水力参数对钻头优选的影响

中国科技论文 2021年第5期16卷 524-528页

作者：谢静吴惠梅楼一珊李忠慧长江大学石油工程学院武汉430100

准噶尔盆地玛湖区块三叠系百口泉组地层钻头选型困难,严重制约着玛湖区块致密油的开发进度。针对常规因子分析法优选钻头过度注重机械破岩参数而忽略水力参数影响的问题,提出水力参数排量与泵压同时作为主要因子参与优选钻头,并在玛18... 详细信息

准噶尔盆地玛湖区块三叠系百口泉组地层钻头选型困难,严重制约着玛湖区块致密油的开发进度。针对常规因子分析法优选钻头过度注重机械破岩参数而忽略水力参数影响的问题,提出水力参数排量与泵压同时作为主要因子参与优选钻头,并在玛18井区验证了纯理论最优排量模型,给出了玛湖区块百口泉组最佳水力参数范围,即排量为15~18 L/s,泵压为18~28 MPa。现场实例证明:在玛131井区百口泉组地层中,当MSI613和MDI513钻头排量与泵压在最佳水力参数范围内时,其平均机械钻速分别为5.45 m/h和5.96 m/h,比在最佳水力参数范围外分别高出0.74 m/h和3.55 m/h,平均机械钻速分别提高了16%和60%,这表明该组最佳水力参数范围也适合于玛131井区百口泉组,对玛湖区块百口泉组地层现场优选钻头具有一定的指导意义。

关键词：因子分析水力参数钻头优选机械钻速准噶尔盆地