检索结果-内蒙古大学图书馆

钻井液与完井液 2023年第5期40卷 644-651页

作者：万向臣张健王文斌中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710018

低成熟度页岩油原位转化工况下极端高温会导致固井水泥石强度发生衰退。因此,研究了微硅复合六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥在650℃处理前后的宏观性能及微观结构。结果表明,50℃下六偏磷酸钠能显著降低铝酸盐水泥石的渗透率,但对抗压强度提... 详细信息

低成熟度页岩油原位转化工况下极端高温会导致固井水泥石强度发生衰退。因此,研究了微硅复合六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥在650℃处理前后的宏观性能及微观结构。结果表明,50℃下六偏磷酸钠能显著降低铝酸盐水泥石的渗透率,但对抗压强度提升不明显,微硅复合六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥石的渗透率明显降低,同时抗压强度提升明显。650℃处理后,5.0%六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥石的抗压强度最高,为47.19 MPa,而微硅复合六偏磷酸钠改性铝酸盐水泥石的抗压强度呈现降低趋势。铝酸盐水泥石在650℃处理前后水化产物发生明显转化,主要是C3AH6和AH3转化为C12A7和CA,其中,C3AH6和AH3主要在180~400℃期间发生热分解,同时水泥石由于晶型的转化导致孔隙增大。微硅促使铝酸盐水泥石在50℃环境下生成的C2ASH8,有助于改善水泥石的微观结构,但是,650℃处理后由于C2ASH8的分解同样会导致水泥石孔隙增大。

关键词：页岩油原位转化铝酸盐水泥六偏磷酸钠微硅粉体高温处理水化产物

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鄂尔多斯盆地西缘冲断带深井井壁稳定性研究

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科学技术与工程 2024年第16期24卷 6691-6700页

作者：王跃鹏高永伟杨赟大连理工大学建设工程学院大连116024 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院西安710018

鄂尔多斯盆地西缘冲断带深层页岩气井钻井工程中垮塌、漏失、卡钻等复杂情况频发。为保障安全高效钻井,降低勘探开发成本,早日实现该区深层海相页岩气资源的经济高效开发,基于地应力、岩石力学等室内物理实验,结合现场工程参数及塌漏信... 详细信息

鄂尔多斯盆地西缘冲断带深层页岩气井钻井工程中垮塌、漏失、卡钻等复杂情况频发。为保障安全高效钻井,降低勘探开发成本,早日实现该区深层海相页岩气资源的经济高效开发,基于地应力、岩石力学等室内物理实验,结合现场工程参数及塌漏信息,考虑力学弱面影响,建立西缘冲断带深井全井段地层力学参数、全井段四压力剖面模型,评价不同岩性地层力学参数分布规律,揭示了西缘冲断带深井井壁坍塌、漏失等失稳机理。结果表明:羊虎沟组以上砂泥岩地层强度较低,为20~100 MPa,拉什仲组至桌子山组灰岩强度较高,超过100 MPa。较大的水平主应力差,发育的裂缝带、煤层是诱发井壁失稳的主要原因。建立的西缘冲断带深井岩石力学性能及四压力剖面预测,可为该地区井身结构优化设计,关键工程参数选取提供科学依据。

关键词：鄂尔多斯盆地西缘冲断带深井全井段地层力学性能井壁稳定

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川中蓬莱气区复杂超深井钻井技术研究与实践

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钻采工艺 2023年第6期46卷 34-40页

作者：万夫磊曹晓丽张尧陶思才范生林中国石油川庆钻探工程技术有限公司钻采工程技术研究院国家能源高含硫开采研发中心中国石油川庆钻探工程有限公司中国石油东部井控应急救援响应中心中国石油川庆钻探工程技术有限公司川西钻探公司

川中蓬莱气区地层压力系统复杂,目的层灯影组埋藏超深,须家河组、沧浪铺组等地层可钻性差,嘉陵江组至灯影组固井井段长、安全密度窗口窄,钻井过程中机械钻速低,漏喷垮卡等故障复杂多,油层悬挂尾管固井后出现水泥环和顶封失效,喇叭口气... 详细信息

川中蓬莱气区地层压力系统复杂,目的层灯影组埋藏超深,须家河组、沧浪铺组等地层可钻性差,嘉陵江组至灯影组固井井段长、安全密度窗口窄,钻井过程中机械钻速低,漏喷垮卡等故障复杂多,油层悬挂尾管固井后出现水泥环和顶封失效,喇叭口气窜等问题,安全钻井风险高。针对该区的上述问题,通过深入开展地质特征研究、井身结构优化设计、溢漏早期监测与预警技术、精细控压技术、高性能钻井液体系等研究及应用,有效降低了该区的钻井复杂和井控风险,保障了安全钻进;优选了难钻地层高效钻头、提速工具,集成应用钻井参数强化等提速工艺,有效提高了大尺寸井眼和沧浪铺组等难钻地层的钻井速度;创新应用自愈合水泥浆体系、全自动控压固井工艺优化等固井技术,有效保障了尾管的固井质量。通过56井次的现场应用发现,故障复杂和井控风险有效降低,须家河组和沧浪铺组的机械钻速同比提高了20%以上,尾管平均固井质量合格率92.31%,并创造了PS6井亚洲第一深井等钻井纪录。该区块的研究成果有效提高了区块油气勘探开发速度,并为类似区块的快速勘探开发提供了参考。

关键词：川中蓬莱气区超深井钻井提速技术精细控压钻井技术控压固井工艺

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基于趋势线法的钻井风险预警技术研究

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钻采工艺 2023年第2期46卷 170-174页

作者：晏琰段慕白黄浩中国石油川庆钻探工程公司页岩气勘探开发项目经理部中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院长江大学石油工程学院

溢流、井漏属于钻井中常见的井下复杂,会对油田的勘探过程造成严重的影响,目前经典的风险预警理论适用范围较窄,无法对深井复杂故障进行有效预测,导致漏报、虚警情况频发。文章针对上述情况提出了一种风险趋势线法预警模型,通过分析溢... 详细信息

溢流、井漏属于钻井中常见的井下复杂,会对油田的勘探过程造成严重的影响,目前经典的风险预警理论适用范围较窄,无法对深井复杂故障进行有效预测,导致漏报、虚警情况频发。文章针对上述情况提出了一种风险趋势线法预警模型,通过分析溢流发生前立压、总池体积、进出口流量差等参数变化规律,建立发生复杂故障时录井参数的趋势线状态,随即将该算法部署于软件实时验证。研究结果表明,当采集的立压、总池体积、进出口流量差等参数同时满足复杂故障趋势线识别值的偏差≤10%,系统发出警报,预警结果与专家标注保持了较高的一致性。文章建立的趋势线算法在川渝地区TFX井、JTX井、GSX井的风险识别过程中得到了良好的应用,为深井复杂风险识别提供了技术支持,对提高钻井工程复杂预警水平具有一定意义。

关键词：趋势线模型钻井工程风险预警录井参数

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基于神经网络模型的水平井破裂压力预测方法

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 330-345页

作者：马天寿张东洋陈颖杰杨赟韩雄西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610500 中国石油西南油气田分公司致密油气勘探开发项目部四川成都610056 中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川广汉618300

破裂压力是井身结构设计的基础依据,也是水力压裂设备选型和方案设计的基础参数,通常采用测井解释获取破裂压力剖面,但其存在参数准确获取难、计算过程繁琐、普适性较差、计算精度低等问题,机器学习提供了一种解决这些问题的新方法。为... 详细信息

破裂压力是井身结构设计的基础依据,也是水力压裂设备选型和方案设计的基础参数,通常采用测井解释获取破裂压力剖面,但其存在参数准确获取难、计算过程繁琐、普适性较差、计算精度低等问题,机器学习提供了一种解决这些问题的新方法。为此,以测井数据作为输入参数,采用4种不同的神经网络模型,建立水平井测井数据与破裂压力间的非线性关系,通过测试集预测结果的对比分析,优选出最佳的神经网络模型,并优化模型网络结构和超参数,实现水平井破裂压力的直接预测。研究结果表明:1)破裂压力与井斜角、横波时差和纵波时差表现为极强相关性,与井深、岩性密度和补偿中子表现为强相关性,与井径和自然伽马表现为弱相关性;2)不同组合的测井参数对模型预测结果具有显著影响,最优输入参数为井斜角、横波时差、纵波时差、井深、岩性密度和补偿中子;3)对比多层感知机、深度神经网络、循环神经网络和长短期记忆神经网络(LSTM)模型,发现LSTM模型的预测效果最佳;4)优化了LSTM模型的网络结构及超参数,优化后破裂压力预测的平均绝对百分比误差为0.106%、决定系数为0.996。LSTM模型能够有效构建水平井测井参数与破裂压力之间的非线性关系,可以实现水平井破裂压力的准确预测,对于准确预测破裂压力、简化破裂压力计算过程、推广机器学习在石油工程领域的应用具有重要的作用。

关键词：破裂压力水平井神经网络长短期记忆神经网络测井数据

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钻井溢流风险的自适应LSTM预警方法

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控制理论与应用 2022年第3期39卷 441-448页

作者：王钰豪郝家胜张帆魏强彭知南段慕白电子科技大学自动化工程学院四川成都611731 川庆钻探公司钻采工程技术研究院四川广汉618000

溢流会对油田的勘探过程造成严重的影响,众多钻井平台采取人工坐岗预警,十分依赖坐岗人员的积累经验,导致误报率和成本较高,因此迫切需要提高溢流预警的效率和质量.研究表明,将深度学习方法引入钻井能够有效提高溢流预警的准确性.然而,... 详细信息

溢流会对油田的勘探过程造成严重的影响,众多钻井平台采取人工坐岗预警,十分依赖坐岗人员的积累经验,导致误报率和成本较高,因此迫切需要提高溢流预警的效率和质量.研究表明,将深度学习方法引入钻井能够有效提高溢流预警的准确性.然而,溢流发生的频率较低,不同井之间具有差异性,可获取的训练样本有限,这些因素都限制了当前预警算法的应用.针对上述问题,本文提出了一种自适应的长短期记忆网络(LSTM)溢流预警算法,该算法利用滑动窗口法扩充数据集,计算平均值增量实现不同井数据的自适应特征提取,进而屏蔽不同井的差异性,提高了算法的通用性.模型在离线验证以及现场溢流的早期预警上表现优良,与专家的经验标注保持了较高的一致性,均提前于操作人员的记录日志.模型的应用减轻了坐岗人员的负担,确保了溢流预警的效率与质量,对提高钻井工程溢流预警水平具有积极意义.

关键词：溢流预警数据集扩充自适应滑动窗口长短期记忆网络

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页岩油二氧化碳注气提采环境下固井水泥环完整性保障技术研究

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钻采工艺 2024年第6期47卷 93-101页

作者：李雪岗张健杨建永中国石油川庆钻探工程有限公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油集团油田技术服务有限公司

为提高二氧化碳(CO_(2))注气提采环境下固井水泥石(环)的腐蚀完整性,文章从超临界CO_(2)腐蚀机理、防腐添加剂及体系三方面进行科研攻关,探讨不同水泥石在超临界CO_(2)环境养护中宏观力学与微观形貌的相关变化。研究结果表明:超临界态CO... 详细信息

为提高二氧化碳(CO_(2))注气提采环境下固井水泥石(环)的腐蚀完整性,文章从超临界CO_(2)腐蚀机理、防腐添加剂及体系三方面进行科研攻关,探讨不同水泥石在超临界CO_(2)环境养护中宏观力学与微观形貌的相关变化。研究结果表明:超临界态CO_(2)显著加速水泥石结构破坏,抗CO_(2)腐蚀固井水泥石可控制其腐蚀30 d的抗压强度衰退率≤8.56%,遇CO_(2)自修复水泥石具有≥90.22%的高效裂缝自修性,同时该水泥环腐蚀60 d后环空窜逸流量≤0.0002 mL/min,该技术在长庆油田陇东页岩油示范区完成推广应用83井次,固井质量优质率≥93.9%,施工至今无气体窜逸现象发生。该研究结果对提高页岩油二氧化碳注气提采环境下的固井水泥环完整性具有一定的实践指导意义。

关键词：页岩油 CO_(2) 固井水泥环 CO_(2)腐蚀 CO_(2)自修复水泥环完整性

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深部致密砂岩气藏氮气钻井安全风险控制技术研究及应用

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钻采工艺 2024年第1期47卷 39-44页

作者：许期聪王春生李宬晓刘殿琛颜海中国石油川庆钻探公司钻采工程技术研究院四川省广汉市618300 中国石油塔里木油田公司

氮气钻井在深部致密砂岩气藏开发方面具有显著优势,但如何确保绝对安全是其面临的首要难题。文章首先分析了深部致密砂岩气藏氮气钻井面临的井下岩爆、井壁失稳、地层产水(产油)、井口装置失效(排砂管线失效)四个主要风险;其次开展了地... 详细信息

氮气钻井在深部致密砂岩气藏开发方面具有显著优势,但如何确保绝对安全是其面临的首要难题。文章首先分析了深部致密砂岩气藏氮气钻井面临的井下岩爆、井壁失稳、地层产水(产油)、井口装置失效(排砂管线失效)四个主要风险;其次开展了地面控制装备优化研究,为高压储层氮气钻井井口装置升级和优化配置提出了建议;然后开展了安全风险参数响应特征研究,并据此基于卷积神经网络开发了气体钻井随钻安全监测智能预警技术;最后针对井下岩爆、井壁失稳、地层出水三种主要风险提出了控制措施,可直接指导现场作业。

关键词：致密砂岩气藏氮气钻井安全风险控制技术装备优化

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破碎地层取心工具内筒保护技术研究与应用

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钻采工艺 2022年第4期45卷 124-128页

作者：刘彬徐文姚坤鹏中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院中国石油川庆钻探工程有限公司

原始状态的岩心是地质分析最理想的样品,但在破碎地层及裂缝发育地层、岩心破碎、出心时很容易出现错位,难以保持地层原始沉积状态,不利于获取准确的地质信息。针对这一问题,文章开展了适用于破碎地层的取心工具内筒保护技术研究,通过... 详细信息

原始状态的岩心是地质分析最理想的样品,但在破碎地层及裂缝发育地层、岩心破碎、出心时很容易出现错位,难以保持地层原始沉积状态,不利于获取准确的地质信息。针对这一问题,文章开展了适用于破碎地层的取心工具内筒保护技术研究,通过设计一套内筒转运装置,配套弹簧减震机构和注脂封装技术,实现内筒转运过程中岩心的有效保护,减少出心时内筒在转运过程中与外界的直接接触,避免岩心在转运过程中产生碰撞,降低了破碎岩心的二次损坏概率。通过十余口井的现场应用证明,该技术能有效保证破碎岩心的物性完整,为地质分析提供更加可靠的原始资料。

关键词：取心工具破碎地层内筒转运装置内筒保护技术

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鄂尔多斯盆地深层煤岩气水平井钻井液技术进展及展望

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钻采工艺 2024年第6期47卷 110-116页

作者：侯雨庭许朝阳刘双全张小平贾俊陈磊梁海军中国石油长庆油田公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程工程技术研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室

鄂尔多斯盆地本溪8#深层煤岩气储层分布面积广、资源量大,是我国天然气增储增产的重要接替层位。但深层煤岩层理/节理及微裂缝发育、煤矸分布广泛、非均质性强,井壁坍塌和卡钻事故成为制约深层煤岩气井安全高效钻进的主要技术难题。文... 详细信息

鄂尔多斯盆地本溪8#深层煤岩气储层分布面积广、资源量大,是我国天然气增储增产的重要接替层位。但深层煤岩层理/节理及微裂缝发育、煤矸分布广泛、非均质性强,井壁坍塌和卡钻事故成为制约深层煤岩气井安全高效钻进的主要技术难题。文章基于鄂尔多斯盆地深层煤岩矿物组分、理化性能、微观结构分析等明确了煤层气水平井坍塌主控因素,针对性地研发出一种适用于深层煤岩气水平井的高效封堵防塌钻井液技术,其API滤失量≤2 mL、HTHP滤失量≤8 mL,综合封堵性能较常规钻井液提升30%以上。笔者通过在鄂尔多斯盆地不同区域40余口深层煤岩气水平井的应用,系统性地分析了深层煤岩气水平井钻井液技术存在密度过高、成本高、钻遇煤矸夹层井壁坍塌频发以及完井困难等技术难题,对煤岩/煤矸交界面扩展与滑脱规律基础理论研究、钻井液性能优化升级、降低复杂时效及降本增效等深层煤层气高效开发的钻井液技术发展进行了展望。

关键词：煤岩气鄂尔多斯盆地煤矸井壁坍塌

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