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深水钻井司钻法压井过程中立管压力和地层受力变化规律

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石油钻采工艺 2015年第5期37卷 14-16,21页

作者：张艳翟晓鹏长江大学石油工程学院湖北武汉430100

深水钻井地层破裂压力低、钻井液密度窗口窄,溢流时采用司钻法压井,往往未控制溢流却又诱发井漏事故。因此采用深水司钻法压井时地层受力显得尤为重要。考虑节流管汇影响,利用流体动力学,建立了深水钻井司钻法压井立管压力和地层受力计... 详细信息

深水钻井地层破裂压力低、钻井液密度窗口窄,溢流时采用司钻法压井,往往未控制溢流却又诱发井漏事故。因此采用深水司钻法压井时地层受力显得尤为重要。考虑节流管汇影响,利用流体动力学,建立了深水钻井司钻法压井立管压力和地层受力计算模型,分析了深水司钻法压井中立管压力和地层压力变化规律,给出了司钻法压井过程中累计泵入长度对应的立管压力、套压、地层受力变化曲线,结合地层破裂压力极限值,确定压井过程中最优压井排量。对于压井排量和钻具组合相同的情况,司钻法压井时,套管鞋越深,套管鞋处地层受力越大;深度大的套管鞋位置出现最大压力时间要早于深度小的套管鞋位置;当天然气柱顶部达到井深某处时,某处地层受力最大;当天然气柱顶部达到井口时,套管压力最大,并且地层受力最大值总是早于套管压力最大值。

关键词：钻井司钻法立管压力节流压力压井

司钻法压井的数学模型,计算机程序及工作卡片

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东北石油大学学报 1983年第1期 50-71页

作者：张建群

本文比较全面地讨论了司钻压井法,并通过实例解释了此种方法的实施步骤和现场使用的工作卡片。在文中推导了司钻法的数学模型,并用FORTRAN 语言编写了计算机程序,这对于现场使用此种方法提供了理论和实际的依据。

关键词：套压司钻法压井套管压力泥浆池阻流器口口气柱高度司钻法井底压力油井压力地层压力泥浆比重钻井液密度油层压力油藏压力地层流体泥浆泵钻井泵杂质泵数学模型试验模型计算机程序

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司钻法压井第二周循环影响因素的探讨

科学技术创新 2021年第23期 125-126页

作者：方世祥罗源杨欣雨中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

通过对作业现场压井案例和司钻法压井理论的探讨,分析得出地层、井深、钻具尺寸、低泵速排量等因素均对司钻法第二周循环有较大影响,这些影响因素往往造成多次循环压井,甚至造成压井复杂情况,降低了司钻法第二周循环重浆下行时间内控制... 详细信息

通过对作业现场压井案例和司钻法压井理论的探讨,分析得出地层、井深、钻具尺寸、低泵速排量等因素均对司钻法第二周循环有较大影响,这些影响因素往往造成多次循环压井,甚至造成压井复杂情况,降低了司钻法第二周循环重浆下行时间内控制套压不变压井措施的适用性。针对以上影响因素,推荐司钻法第二周循环从重浆下行到进入环空前,通过计算绘制出立管压降曲线,控制循环立压按计算数据下降的措施,有助于提高压井成功率。

关键词：司钻法压井压力平衡

司钻法与工程师法压井中套管鞋处地层所受压力分析

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中国科技纵横 2017年第10期 134-134页

作者：杨晓磊中国石油海外勘探开发公司北京102235

套管鞋通常是裸眼井段最薄弱的部分,套管鞋处的地层压力是确定最大允许关井套压的重要因素,也是压井过程中需要关注的一个重要参数.在压井过程中,该压力的变化受溢流物及井眼尺寸的影响.本文分析了司钻法压井和工程师法压井过程中套管... 详细信息

套管鞋通常是裸眼井段最薄弱的部分,套管鞋处的地层压力是确定最大允许关井套压的重要因素,也是压井过程中需要关注的一个重要参数.在压井过程中,该压力的变化受溢流物及井眼尺寸的影响.本文分析了司钻法压井和工程师法压井过程中套管鞋处的地层受压力的变化情况,及该处所受最大压力产生的时间,这将有助于指导压井施工的顺利进行.

关键词：套管鞋压力司钻法工程师法

来源：评论

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置换法压井工艺技术现场应用

油气井测试 2017年第1期26卷 49-50,54页

作者：吕选鹏吴朝明高立彬李进张伟辉渤海钻探工程技术处天津300457 渤海钻探井下作业分公司河北任丘062552 渤海钻探井下技术服务分公司天津300280

在油气井发生溢流、井涌甚至井喷时,由于井内管柱结构特殊导致油套不连通,无压井液循环通道,无法采用常规的方法压井,只能采用置换法压井工艺解决问题。对置换法压井原理及操作步骤进行了介绍,通过现场应用和实践总结,提出了压井过程中... 详细信息

在油气井发生溢流、井涌甚至井喷时,由于井内管柱结构特殊导致油套不连通,无压井液循环通道,无法采用常规的方法压井,只能采用置换法压井工艺解决问题。对置换法压井原理及操作步骤进行了介绍,通过现场应用和实践总结,提出了压井过程中压井液类型的选择、井口设备承压能力的考虑、计量罐的选择等应注意的事项和建议。

关键词：工程师法司钻法置换法压井技术

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压井节流智能控制系统研究与设计

压井节流智能控制系统研究与设计

作者：全锐西南石油大学

学位级别：硕士

维持井底压力始终略大于实际地层压力的状态对于司钻法压井降低压井的安全风险、提高压井效率具有重要的意义。而这些意义能否实现,在于司钻法压井过程中能否依据现有的井控设备与相应的仪器仪表,通过某种方式或者方法实现对井底压力的... 详细信息

维持井底压力始终略大于实际地层压力的状态对于司钻法压井降低压井的安全风险、提高压井效率具有重要的意义。而这些意义能否实现,在于司钻法压井过程中能否依据现有的井控设备与相应的仪器仪表,通过某种方式或者方法实现对井底压力的及时控制,使其始终略大于地层压力。要实现对影响井底压力关键因素的控制,需要依托地面的压井节流压井管汇节流阀的控制,建立相应的控制系统。因此,本文基于压井节流的井控设备以及相应的仪器仪表,研究和开发了压井节流控制系统。主要取得了如下的研究成果:1.深入的研究了司钻法压井的机理,研究并分析了压井节流井底压力控制的原理与控制原则,基于相应的井控设备和配套的仪器仪表,设计了实现井底压力控制的方案,为开发压井节流控制系统提供了理论依据。2.分析了压井过程中影响井底压力的因素,选取控制参数,并对控制参数进行敏感性分析,得出最优的控制参数为井口套压,选取调节节流阀开度作为控制方式,并建立数学模型。3.针对建立的井口套压控制模型,提出了一种基于灰狼算法的模糊PID控制算法,建立压井节流控制系统。并与传统的PID控制和模糊PID控制对比,完成相应的仿真分析,结果表明灰狼模糊PID算法控制效果更优。4.依据提出的系统总体设计方案,基于Visual Studio软件平台和相应的数据库,研究并开发一套压井节流控制系统,实现井底压力的优快控制。并将该系统进行现场应用测试。

关键词：司钻法压井节流节流阀灰狼算法模糊PID控制

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深水井井筒压力及压井工程计算研究

深水井井筒压力及压井工程计算研究

作者：张远尧西南石油大学

学位级别：硕士

海洋中蕴含着丰富的石油与天然气资源,根据相关预测,深海区域将成为未来我国油气增长前景最好的油气区域。在深水钻井过程中如果遭遇气侵,会使得在井底环空中的溢流气体沿环空和节流管线上升,造成井喷事故,因此需要对溢流过程中的井筒... 详细信息

海洋中蕴含着丰富的石油与天然气资源,根据相关预测,深海区域将成为未来我国油气增长前景最好的油气区域。在深水钻井过程中如果遭遇气侵,会使得在井底环空中的溢流气体沿环空和节流管线上升,造成井喷事故,因此需要对溢流过程中的井筒压力和压井施工参数等进行相关研究。本文在常规陆上压井方法的基础上,考虑到深水压井的特殊性,研究了深水环境下钻柱、环空、地层之间的热量传递特性,建立了深水条件下的井筒温度场预测模型。考虑深水环境下长节流管线的影响,建立了深水工程师法和深水司钻法压井模型,模拟了压井过程中,溢流气体体积变化和节流阀压力与立管压力随压井时间的变化过程。本文编写了深水井筒压力与压井计算软件,可以计算深水井筒温度场、环空压力场、深水司钻法和工程师法压井参数。本文对南海X井进行实例计算,首先对井筒和环空温度场进行了计算,得到相关的温度变化曲线,并且研究了不同循环时间和排量对温度场的影响,然后对气侵过程中环空压力场和气液两相流相关参数进行了计算研究,得到环空压力和气液两相流参数的变化曲线,最后,分别计算了深水工程师法和深水司钻法的压井参数,得到了节流阀压力和立管压力随压井时间的变化曲线,并研究了压井过程中泥浆池增量和压井排量对节流阀压力和立管压力的影响。本文通过对深水井筒压力和压井参数的计算研究,考虑深水压井具体情况,针对最常用的深水工程师法和深水司钻法,分别得到压井液密度、压井时间、最大关井套压等压井参数计算结果以及立管压力和节流阀压力在压井过程中的变化情况。对比计算结果得出了两种压井方法的适用条件：工程师法适用于井口设备承压能力不高、压井时间紧迫的情况;司钻法适用于井口设备承压能力较高、对压井操作时间要求不高的情况。因此当深水钻井发生气侵或溢流时,如果能够在较短时间内配好压井液,则优选工程师法压井。

关键词：深水压井井筒温度环空压力场参数计算司钻法工程师法

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深水水平井压井技术研究

深水水平井压井技术研究

作者：罗伟西南石油大学

学位级别：硕士

随着国家对能源需求的增加及陆上和海洋浅水区发现难度的增大,深水海域油气勘探与开发必将成为我国油气资源勘探开发的重要领域。深水油气开发,受水深和海洋环境的影响,深水钻井面临的主要钻井风险是井控风险。海上油田一旦出现井喷失... 详细信息

随着国家对能源需求的增加及陆上和海洋浅水区发现难度的增大,深水海域油气勘探与开发必将成为我国油气资源勘探开发的重要领域。深水油气开发,受水深和海洋环境的影响,深水钻井面临的主要钻井风险是井控风险。海上油田一旦出现井喷失控事故,将会给平台工作人员及海洋环境带来不可弥补的损害。为保证深水钻完井安全,必须研究一旦溢流发生后如何更安全更有效地控制溢流的理论与技术,提出合理且可行的深水钻井压井方法。因此,深水安全高效的压井技术对确保深水钻井安全具有重要意义。本文考虑压井液、套管——地层、节流管线——海水之间的热交换,建立了深水压井过程中井筒温度计算模型,模拟计算了不同压井排量、不同循环时间下井筒温度随井深的分布,为准确计算环空压力提供了基础参数。针对深水井控过程中复杂的井筒温度场、长节流管线和窄安全密度窗口的特点,以目前海上常用的司钻法压井和工程师法压井为研究对象,考虑节流管线水力摩阻以及温度和气体膨胀等因素变化对立管压力、节流阀压力的影响,建立了深水水平井司钻法压井和工程师法压井过程模拟计算模型和井涌余量、临界泥浆增量计算模型,根据南海工程地质特征,模拟计算了深水直井、水平井司钻法压井和工程师法压井的井涌余量和临界泥浆增量以及压井过程中的立管压力和节流阀压力随时间的变化,分析了节流管线长度、节流管线内径、溢流量、压井排量和水平段长度对压井过程中立管压力和节流阀压力的影响,对比分析了深水司钻法压井和工程师法压井的区别,反演了南海油田溢流控制过程。模拟计算表明：压井循环温度与静温剖面相差较大,随着压井排量和压井时间增加,压井液循环温度逐渐偏离静温剖面,最高温度出现在井底之上某一深度处;压井排量越大、套管鞋越深,井涌余量和临界泥浆增量越大;溢流量越大,井涌余量越小;工程师法压井的井涌余量、临界泥浆增量较司钻法压井大;节流管线越长,节流管线内径越小,溢流量越大,节流阀压力峰值越高;节流管线越长,节流管线内径越小,压井排量越大,立管压力越大;水平段长度对压井过程中立管压力和节流阀压力影响不大。反演南海深水油田溢流控制过程的结果表明,理论计算结果与实测数据的误差的绝对值在10%以内。本文研宄成果可用于预测深水压井环空循环温度场分布以及工程师法、司钻法压井的井涌余量、临界泥浆增量以及压井过程中节流阀压力、立管压力随时间变化,为溢流发生时压井方法的选择和压井方案设计以及制定合理的压井施工措施提供理论指导。

关键词：深水钻井井筒循环温度场井涌余量临界泥浆增量工程师法司钻法

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井控计算机模拟

西南石油学院学报 1983年第1期 14-22页

作者：施太和

在钻井过程中,一旦发现天然气流入井眼,就应即时将井内天然气循环出地面,以免造成井喷。本文介绍计算机模拟井控中涉及的各种因素。计算机输出包括输入的基本数据和模拟输出结果两部分。宽行打印机印出应控制的套管压力、环空气柱高度... 详细信息

在钻井过程中,一旦发现天然气流入井眼,就应即时将井内天然气循环出地面,以免造成井喷。本文介绍计算机模拟井控中涉及的各种因素。计算机输出包括输入的基本数据和模拟输出结果两部分。宽行打印机印出应控制的套管压力、环空气柱高度、井下任一深度所承受的压力、气顶深度和流动阻力等数据,并画图表示上述动态参数。输出结果可作井控施工参考,井控研究和培训钻井工程人员用。压井方法为常用的司钻法和工程师法。井控模拟程序包括大陆钻井和海洋钻井。

关键词：钻井偏差系数工程师法司钻法井眼模拟程序仿真程序混合气体天然气气柱高度套管压力套压井控计算机仿真计算机模拟