检索结果-内蒙古大学图书馆

钻井液与完井液 2025年第2期42卷 239-246页

作者：李立昌曹洪昌高阳刘景丽马骏黄建刘俊华孙文昭渤海钻探工程技术研究院天津300451 渤海钻探第一固井分公司河北任丘062552 渤海钻探第二钻井工程分公司河北廊坊065000 成都理工大学能源学院成都610059

储气库作为中国“能源保供”的重点工程,具备季节调峰、事故应急及国家能源战略储备三大功能。华北储气库普遍具有地质条件复杂、埋藏深、井底温度高、密度窗口窄、漏失风险大、一次封固段长、井筒长期密封完整性要求高等固井难点,普通... 详细信息

储气库作为中国“能源保供”的重点工程,具备季节调峰、事故应急及国家能源战略储备三大功能。华北储气库普遍具有地质条件复杂、埋藏深、井底温度高、密度窗口窄、漏失风险大、一次封固段长、井筒长期密封完整性要求高等固井难点,普通的水泥浆难以满足该条件下的固井要求。通过大量实验研究出一种多功能活性增韧材料HFOC,探究了加入HFOC的韧性水泥浆的综合性能及其增韧机理,形成一套适用于储气库固井的韧性水泥浆体系,并优化了预应力固井等工艺技术。结果表明,韧性水泥浆体系密度范围为1.88~1.92 g/cm^(3),稠化时间可调,直角稠化,沉降密度差为0,游离液为0,API失水量不大于50 mL,7 d弹性模量小于6.48 GPa,80℃、24 h抗压强度大于14 MPa。从物理和化学两方面探索了韧性水泥浆的增韧机理,水泥成分中铁铝酸四钙对水泥石的韧性和力学性能有积极影响,铁铝酸四钙含量的增加可以更好地防止微裂纹扩展,提高水泥环的密封完整性。该项技术成功应用于华北储气库生产套管固井,固井质量满足储气库要求,可为其他储气库固井提供技术支持和借鉴。

关键词：储气库韧性水泥浆增韧机理铁铝酸四钙固井工艺

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基于DDMP-GWO融合的气侵早期监测方法

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钻井液与完井液 2024年第6期41卷 747-754页

作者：王建龙于志强郭云鹏邓兵杨洋洋杨建永郑锋中石油渤海钻探工程技术研究院天津300450 中石油渤海钻探工程有限公司天津300450 中石油渤海钻探第一钻井工程分公司天津300280 中国石油集团油田技术服务有限公司北京100007

气侵早期监测对于保障钻井安全至关重要,一旦监测不及时,可能造成井喷、人员伤亡等重大钻井事故。针对目前传统泥浆池增量法预警滞后性强,井下随钻监测法时效性高,但功能单一的现状,提出了一种能够同时实现气侵早期定性识别和定量解释... 详细信息

气侵早期监测对于保障钻井安全至关重要,一旦监测不及时,可能造成井喷、人员伤亡等重大钻井事故。针对目前传统泥浆池增量法预警滞后性强,井下随钻监测法时效性高,但功能单一的现状,提出了一种能够同时实现气侵早期定性识别和定量解释的新方法。分析了气侵时环空流体流速变化规律,构建了气侵风险指数(Gas kick risk index,KRI),并推导了KRI与气体体积分数间的映射关系;进一步基于井下双测点压差(Difference between downhole dual measurement points pressure,DDMP),结合灰狼优化算法(Grey wolf optimization,GWO),构建了环空流体流速实时计算方法;利用气侵模拟场景,分析了气侵早期监测方法的稳定性和有效性。研究结果表明,气侵时环空流体流速整体呈增加趋势,可作为检测气侵的关键特征参数,环空气体体积分数与KRI呈线性关系。环空流体流速计算误差随着两测点距离的逐步增加呈现先减小后增大的趋势,受压力和温度测量误差的影响较小。该方法气侵预警滞后时间为13.8 min,环空气体体积分数反演误差小于10%,不仅能够较早检测到气侵,还能够为井控工艺设计提供环空含气率关键参数,而此时泥浆池增量仅为0.017 m^(3),泥浆池液位无明显变化。

关键词：气侵早期监测井下双测点压差灰狼优化算法环空流体流速气侵模拟

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页岩油钻井用环保型耐温抗盐增黏剂

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油田化学 2025年

作者：马海云吕双颜寒丁柯宇中国石油长庆油田分公司陇东油气开发分公司渤海钻探工程有限公司油气合作开发公司渤海钻探工程有限公司第一钻井公司渤海钻探工程有限公司工程技术研究院

为了提高水基钻井液用增黏剂的耐温抗盐性能以及环保性能，满足页岩油钻井施工的需求，以甲基丙烯酰胺（MAA）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）和可聚合季铵盐阳离子单体（H-12）为原料，制备了环保型耐温抗盐增黏剂HBZ-2。通过红外光谱和核... 详细信息

为了提高水基钻井液用增黏剂的耐温抗盐性能以及环保性能，满足页岩油钻井施工的需求，以甲基丙烯酰胺（MAA）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）和可聚合季铵盐阳离子单体（H-12）为原料，制备了环保型耐温抗盐增黏剂HBZ-2。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了增黏剂HBZ-2的分子结构，分析了其作用机理，并考察了其增黏性能、耐温抗盐性能、环保性能以及钻井液的基本性能。结果表明，在相同的实验条件下，HBZ-2的增黏性能、耐温性能和抗盐性能均优于同类型的增黏剂HE300和80A51。当增黏剂HBZ-2的加量为1%时，可使海水基浆的表观黏度由10.5 mPa·s增至54.5 mPa·s；经过200 ℃高温老化，含20%氯化钠或5%氯化钙海水基浆的黏度仍能达到30 mPa·s以上，耐温抗盐性能较强。加入1%增黏剂HBZ-2的钻井液体系经过高温老化后的各项基本性能均较为稳定，页岩滚动回收率大于90%，耐温可达200 ℃。增黏剂HBZ-2和钻井液体系具有较低的生物毒性和良好的生物可降解性，EC50值分别为204 400、120 500 mg/L，BOD5/COD值分别为40.9%、33.6%。另外，增黏剂HBZ-2不含重金属，而钻井液体系中的部分重金属含量也远低于相关行业标准，环保性能优良。耐温抗盐增黏剂HBZ-2的性能优良，适用于对环保性能要求较高的海上页岩油钻井。

关键词：页岩油水基钻井液增黏剂耐温抗盐环保

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同心驱水力振荡器阀盘优化设计

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石油机械 2024年第10期52卷 55-60页

作者：雷中清刘欣黄叶海于琛李涵郭鹏高施雷中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井服务分公司中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一录井分公司中国石油集团渤海探工程有限公司第四钻井分公司长江大学机械工程学院

大位移井和水平井的井斜角过大会使钻柱和井壁之间产生较大的摩阻,导致钻进速度降低,使用水力振荡器是解决上述问题的有效方法之一。为此,设计了一种同心驱水力振荡器,并对其阀盘系统的冲蚀情况进行仿真分析。仿真分析结果表明:动、静... 详细信息

大位移井和水平井的井斜角过大会使钻柱和井壁之间产生较大的摩阻,导致钻进速度降低,使用水力振荡器是解决上述问题的有效方法之一。为此,设计了一种同心驱水力振荡器,并对其阀盘系统的冲蚀情况进行仿真分析。仿真分析结果表明:动、静阀盘的交界处受到钻井液的冲蚀磨损,特别是动、静阀盘相对转角为25°时受到的冲蚀磨损最为严重。对动、静阀盘进行结构优化和模拟试验,从模拟结果可以看出,当动、静阀盘的倒角同为20°时,最大冲蚀率最小,优化效果最好。对优化后的同心驱水力振荡器进行现场试验,试验结果表明:同心驱水力振荡器能大幅提高钻井效率,相同条件下较常规水力振荡器的平均机械钻速提高33.62%,工具平均使用寿命延长27.46%。所得结论可为水力振荡器的设计与优化提供参考。

关键词：水力振荡器动、静阀盘冲蚀倒角数值模拟优化分析

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钻井模型与机器学习耦合的实时卡钻预警技术

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石油机械 2022年第4期50卷 15-21,93页

作者：李紫璇张菲菲祝钰明吴墨染刘泳敬于琛长江大学石油工程学院油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏研究室油气钻采工程湖北省重点实验室青海油田分公司渤海钻探第一钻井分公司渤海钻探第三钻井分公司渤海钻探工程技术研究院

在现场钻井过程中,由于未考虑井眼清洁状况,导致基于钻井模型的卡钻分析模型的应用受限,只能达到卡钻后识别,并不能实现真正意义上的卡钻预警。为此,基于瞬态岩屑运移模型和改进的摩阻扭矩模型,结合邻井历史录井数据,使用贝叶斯优化算... 详细信息

在现场钻井过程中,由于未考虑井眼清洁状况,导致基于钻井模型的卡钻分析模型的应用受限,只能达到卡钻后识别,并不能实现真正意义上的卡钻预警。为此,基于瞬态岩屑运移模型和改进的摩阻扭矩模型,结合邻井历史录井数据,使用贝叶斯优化算法对钻井模型进行训练,使钻井模型更适应当前区块,提高卡钻事故预测结果。采用钻井模型与机器学习相耦合的方法,提出了基于录井数据的实时卡钻预警技术。通过实时录井数据的输入,采用训练后的模型对卡钻风险参数进行实时监测。实例分析结果表明,该模型能够捕捉到卡钻是否发生,同时能够对要发生的卡钻进行分类,并在事故发生前给出预警信号。该方法将井眼清洁加入到卡钻风险预测,可为钻井作业提供更为全面的决策支持,帮助工程技术人员及时采取有效措施避免卡钻发生,缩短非生产时间。

关键词：实时卡钻监测钻井模型机器学习贝叶斯优化时序数据分析

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井筒布置及裂隙分布特征对增强型地热系统采热性能的影响

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地球物理学进展 2023年第2期38卷 600-611页

作者：单丹丹李玮王艳李卓伦冯耀国逯广东张弦东北石油大学石油工程学院大庆163318 中国石油集团钻井工程技术研究院北京102206 渤海钻探公司第一钻井工程分公司装备管理科天津300280 中国石油大庆油田有限责任公司第二采油厂大庆163414

增强型地热系统(EGS)是干热岩储层良好的渗流和传热通道,EGS由注入井、含裂隙储层、采出井所组成,因此井筒布置和裂隙分布特征将直接影响到流体的流动路径,进而影响着流体的流动和传热过程.本文旨在同时考虑井筒布置与裂隙分布特征对系... 详细信息

增强型地热系统(EGS)是干热岩储层良好的渗流和传热通道,EGS由注入井、含裂隙储层、采出井所组成,因此井筒布置和裂隙分布特征将直接影响到流体的流动路径,进而影响着流体的流动和传热过程.本文旨在同时考虑井筒布置与裂隙分布特征对系统采热性能的影响,建立三维井筒与热储热流耦合数值模型,分析井网布置与井间距参数变化;以及裂隙条数、裂隙迹长等裂隙分布特征变化对系统采热的影响,并以4项采热评价指标来评估地热潜能.研究结果表明:(1)注入井井数的增加会提高生产质量流率,但却不会使热突破明显提前,使得热开采速率大大提高,对系统采热有利;(2)井间距的增大可以延长系统寿命,提高开采中后期生产质量流率以及热开采速率,有利于热能提取;(3)裂隙条数的增加会导致裂隙储层连通性增强,从而导致采出温度下降更快,生产质量流率提高更大,热开采速率也明显提高,进而缩短系统寿命,且储层热提取率增大,对地层开采程度会提高;(4)裂隙平均迹长越长,采出温度越高,生产质量流率也越大,越有利于实现商业化开采,同时系统热开采速率也越大,且不会降低系统寿命,储层热提取率随平均迹长增大而减小,说明储层被开采程度较低,裂隙的贡献更大.

关键词：增强型地热系统井筒布置裂隙分布特征采热性能井筒与热储热流耦合评价指标

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深层页岩气水平井优快钻井配套技术

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西部探矿工程 2023年第10期35卷 76-79页

作者：王建龙马凯贾巍然韩自立柳鹤李萍中国石油渤海钻探工程有限公司工程技术研究院天津300280 中国石油渤海钻探工程有限公司第一钻井分公司天津300280 中国石油渤海钻探工程有限公司职工教育培训中心天津300280 中国石油渤海钻探工程有限公司国际钻采物资供应分公司天津300280

为了解决川渝地区深层页岩气水平井硬地层机械钻速低、轨迹控制难度高、井底温度高、卡钻风险高等技术难点,优选了钻井提速提效工具和设备,优化了井眼轨迹控制技术和施工参数,优选了钻井液体系、优化了钻井液性能维护措施,形成了深层页... 详细信息

为了解决川渝地区深层页岩气水平井硬地层机械钻速低、轨迹控制难度高、井底温度高、卡钻风险高等技术难点,优选了钻井提速提效工具和设备,优化了井眼轨迹控制技术和施工参数,优选了钻井液体系、优化了钻井液性能维护措施,形成了深层页岩气水平井钻井提速提效关键技术。该技术在川渝地区2口井中进行了试验,这2口井钻井过程中均未发生井下故障,与未应用该技术的邻井相比机械钻速提高14.70%,钻井周期缩短6.71%。这表明,该技术可以解决川渝地区深层页岩气水平井钻井存在的技术难点,满足川渝地区安全高效钻井的需求,可以推广应用。

关键词：深层页岩气水平井机械钻速提速提效高温

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基于机器学习的钻井工况识别技术现状及发展

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长江大学学报（自然科学版） 2023年第4期20卷 53-65,F0003页

作者：张菲菲崔亚辉于琛张同颖陈俊颜寒长江大学石油工程学院湖北武汉430100 油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 中国石油渤海钻探工程技术研究院天津300280 中国石油渤海钻探工程公司天津300280 中国石油渤海钻探第一钻井工程分公司天津300280

配备传感器的现代钻井设备带来了持续不断的实时钻井数据,通过监测这些钻井数据可以对钻井工况进行及时有效的判断,进而提高钻井效率,降低钻井成本和钻井事故率。由于钻井的复杂性和不可预知的作业条件,现有的通过数据采集系统执行的钻... 详细信息

配备传感器的现代钻井设备带来了持续不断的实时钻井数据,通过监测这些钻井数据可以对钻井工况进行及时有效的判断,进而提高钻井效率,降低钻井成本和钻井事故率。由于钻井的复杂性和不可预知的作业条件,现有的通过数据采集系统执行的钻井工况识别系统容易出现较高的误报率。为了解决高误报率问题,实现从高维钻井数据中得到高精度、高效率的钻井工况识别结果,基于机器学习算法的识别模型被开发,并在应用中表现出了显著的有效性和稳定性。文章简述了机器学习的发展历程和项目流程,介绍了钻井系统参数,描述了支持向量机、BP神经网络、随机森林和深度学习等机器学习分类算法在钻井工况识别技术中的应用现状,对比研究了七个机器学习工况识别模型的框架、超参数、特征参数以及识别性能,并探讨了基于机器学习算法的钻井工况识别技术发展趋势,为实现钻井设备的自动化和钻井工程的智能化提供一些新的思路。

关键词：钻井工况机器学习工况识别分类算法

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天然气水合物直旋混合射流破碎规律研究

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石油机械 2025年第2期53卷 89-97页

作者：徐昊张思吴墨染付悦付必伟长江大学机械工程学院湖北省荆州市434023 渤海钻探第一钻井分公司中石油江汉机械研究所有限公司自然资源部定向钻井工程技术创新中心中国地质学会定向钻井工程技术创新基地

为了提升水合物开采效率,采用Fluent-EDEM耦合计算的数值模拟方法探究喷嘴叶轮槽倾角、叶轮中心孔直径以及混合腔收缩角等结构参数,对直旋混合射流破碎天然气水合物效果的影响。研究结果表明:叶轮槽倾角在40°~60°范围内,直旋... 详细信息

为了提升水合物开采效率,采用Fluent-EDEM耦合计算的数值模拟方法探究喷嘴叶轮槽倾角、叶轮中心孔直径以及混合腔收缩角等结构参数,对直旋混合射流破碎天然气水合物效果的影响。研究结果表明:叶轮槽倾角在40°~60°范围内,直旋混合射流的破碎性能受叶轮槽倾角的影响程度较小,叶轮槽倾角为50°时,直旋混合射流的破碎效果最好;叶轮中心孔直径影响混合射流中直射流的比例,中心孔直径的增大会导致混合射流的轴向速度增大,切向速度减小,中心孔直径为1 mm时,直旋混合射流的破碎效果最好;混合腔收缩角较大时,混合射流流经收缩段的过程中,过流截面积迅速减小,不利于射流充分混合,较大的收缩角也会增大射流的能量损耗,在80°~120°范围内,收缩角为80°时,直旋混合射流的破碎效果最好。研究结果可为直旋混合射流在天然气水合物开采领域的应用提供一定的理论依据。

关键词：天然气水合物直旋混合射流喷嘴破碎 Fluent-EDEM耦合

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水力振荡器损坏形式与判断方法研究

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西部探矿工程 2020年第11期32卷 73-74,78页

作者：王建龙叶顺友张洪虎王佳王海滨马凯中石油集团渤海钻探工程技术研究院天津300280 中石油集团渤海钻探第一钻井分公司天津300280

水力振荡器是缓解定向托压最有效的技术之一。然而,现场应用过程中,经常出现密封失效、盘阀碎裂、碟簧碎裂等问题,导致井下工作异常。井下工作异常,轻则导致无提速效果,重则导致井下事故。因此,归纳了水力振荡器井下失效形式,在分析了... 详细信息

水力振荡器是缓解定向托压最有效的技术之一。然而,现场应用过程中,经常出现密封失效、盘阀碎裂、碟簧碎裂等问题,导致井下工作异常。井下工作异常,轻则导致无提速效果,重则导致井下事故。因此,归纳了水力振荡器井下失效形式,在分析了失效原因的基础上,统计分析了失效形式与地面泵压、应用效果等变化规律,形成了一套井下失效形式的地面判断方法,为工具的安全应用提供了技术支持。

关键词：水力振荡器缓解托压失效形式泵压应用效果

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