国家重点基础研究发展计划(2010CB226704)
- 作品数：41 被引量：216H指数：9
- 相关作者：李根生柳贡慧田守嶒孟英峰宋先知更多>>
- 相关机构：中国石油大学(北京)中国石油大学（北京）西南石油大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程兵器科学与技术动力工程及工程热物理理学更多>>
- 控压钻井复合型节流管汇压力控制机制研究被引量：2
- 2014年
- 为了提高控压钻井中自动节流管汇对回压的控制精度、响应速度、拓宽对回压的控制范围,增强对钻井液排量的适应能力,提出利用三个节流阀通过串并联组合构成的复合型节流管汇。推导出复合型节流管汇压力调节特性模型,并对压力控制精度、响应速度以及回压控制范围能力进行深入分析。结果表明,复合型节流管汇不仅有效提高回压控制精度、响应速度、回压范围,而且减小节流阀两端压差和排量,一定程度上提高了节流阀的使用寿命。
- 张涛张涛柳贡慧曹友好郭雪利
- 关键词：控压钻井节流管汇压力控制
- 钻井液流变模式的优选与评价被引量：9
- 2013年
- 在现有主要流变模式的常规优选方法及参数确立的基础上,引入非线性回归,利用最小二乘原理,对现有主要流变模式进行回归与参数计算。利用残差平方和、残差方差以及确定系数三个指标来表征回归的效果,得出评价效果不能只简单依靠某一个指标来确定,需要综合不同指标从不同角度进行全面的对比分析,这样才能获得较合理的优选结果。同时经过计算、对比与分析,指出赫巴模式在较宽的适用范围内都能保持不错的回归精度,且参数的意义明确、形式简单、便于应用。
- 张晋凯李根生郭宇健
- 裂缝内钻井液的漏失规律研究被引量：19
- 2011年
- 为了揭示裂缝性漏失宏观规律和缝内微观流动特征的机理,通过室内实验研究了压差、缝宽、钻井液黏度变化时平板型光滑裂缝的漏失规律,结合CFD数值模拟分析了天然裂缝面的起伏粗糙特征对漏失的影响,讨论了影响漏失各个因素的特点。研究表明:缝宽和压差是决定漏失速率的关键因素,漏失速率对钻井液黏度的敏感程度相对较弱;裂缝面的整体起伏使其在局部对顶接触是一般裂缝形成有效流道的主要原因,而形成微裂缝有效流道的主导因素则是微凸体的分布与形态特征;天然裂缝面存在局部接触,从而引起液体流动阻力增大、流道变得更加曲折,漏失速率减小。该研究成果为裂缝性地层的漏失评价、堵漏材料优选、井漏控制提供了一定的理论依据。
- 舒刚孟英峰李红涛贾红军严俊涛李海旭
- 关键词：漏失裂缝钻井液CFD数值模拟微凸体
- 基于赫巴流体的偏心环空波动压力数值模拟被引量：11
- 2014年
- 基于牛顿流体、幂律流体以及卡森流体建立的偏心环空稳态波动压力预测模型计算过程对计算机的硬件要求较高,在现场条件下并不适用。为此,基于钻井液赫巴流变模式,利用Fluent软件对起下钻波动压力进行了计算,并将计算结果与现场广泛应用的压力模型及室内试验数据进行了对比验证。建模时采用一阶迎风格式对动量方程的对流项进行离散,壁面设为非滑移壁面。分析结果表明,数值模拟结果与现存的同心环空计算模型及同心、偏心室内试验结果具有很高的一致性,最大误差不超过8%;流动指数、钻柱井筒直径比以及钻柱偏心度对波动压力影响较大,在窄间隙工况或具有高流动指数流体的情况下应严格控制起下钻速度。
- 郭宇健李根生宋先知田守嶒王梦抒
- 关键词：偏心环空
- 泡沫钻井液配合生物酶在煤层气钻井中的应用被引量：1
- 2014年
- 针对煤层气井施工过程中易垮塌、裂缝渗漏及水平段携岩困难等问题,研究并应用了泡沫钻井液配合生物酶钻井液技术。利用泡沫钻井液能够降低正压差,降低储层的应力敏感性,减少滤液侵入储层和水锁伤害的特点,并且生物酶可对钻进过程中侵入地层和粘附在井壁上的钻井液物质进行生物降解,实现解堵。在优选生物酶的基础上,将泡沫钻井液应用于WL05-1H井进行了试验研究。研究结果表明,在水平段长达627 m的长井段煤层钻进过程中,未进行短起下,井眼稳定通畅,泡沫钻井液防塌抑制能力强,悬浮携带能力较强,能满足施工需要;泡沫钻井液配合生物酶技术具有很好的降解能力,能够很好地保护煤储层的原始状态。泡沫钻井液配合生物酶技术为韩城地区水平井钻探提供了技术保障。
- 宋一男窦亮彬
- 关键词：煤层气水平井泡沫钻井液生物酶降解能力
- 单元生死功能数值法在井壁稳定中的应用
- 2013年
- 为了减少煤储层伤害以及最大程度地提高煤层气水平井单井产量，开展了煤层气欠平衡钻井技术的现场应用研究。以沁水盆地3#煤层水平井为例，建立了煤层水平井井壁稳定分析的三维弹塑性有限元模型，运用ANSYS有限元程序中单元生死功能，诊断井周破坏单元并通过对破坏单元的杀死和激活功能，有效地实现了井筒开挖的非连续动态过程，得到了不同钻井液密度下井壁破坏半径长轴、破坏区角度和井径扩大率。单元生死功能数值法对煤层井壁稳定分析准确有效，可进一步推广应用。
- 孙清华邓金根李玉梅谭春飞李军杨恒林
- 关键词：煤层气井壁稳定弹塑性ANSYS单元生死
- 声速流对钻头温度和压力的影响被引量：2
- 2010年
- 气体钻井过程中,喷嘴处容易产生声速流,且在声速流条件下,伴随着压力间断和喷嘴低温,会导致钻头'冰包',环空压力急剧上升而立管却无法检测的现象,容易造成地面及井下事故。以超临界CO2气体钻井为例对钻头渐缩喷嘴压力、温度、流速变化对声速流的影响进行研究。结果表明:气体从喷嘴喷出后,压力急剧降低,体积快速膨胀,产生焦耳-汤姆逊效应,使得喷嘴出口温度急剧降低,降低幅度取决于气体性质以及上下游压力比;在进行气体钻井设计时,尤其是需要高压力、大排量喷射钻井时,首先要估算井底压力范围,再计算喷嘴上游临界压力,确定钻头上游安全压力带作为水力参数设计的参考标准,控制好井底与钻头上游之间的压力关系,避免声速流的发生。
- 沈忠厚王海柱李根生
- 关键词：钻井喷嘴温度二氧化碳
- 基于随钻测井资料的地层压力监测系统
- 2012年
- 提出了一种基于随钻测井资料的地层压力监测方法,能在钻井过程中利用随钻测井资料实时监测地层孔隙压力。首先,以WITS数据格式和TCP传输方式为基础开发了随钻测井数据实时采集程序,实现了随钻测井数据的实时采集;其次,根据邻近地区的已钻井资料建立初始压力监测模型,然后利用实时采集的随钻测井数据对目标井进行压力监测;最后,利用钻井过程中获取的地层压力信息(实测压力、钻井液密度等)对初始模型和压力计算结果进行校正,进而获取较为准确的地层压力监测结果。在理论研究的基础上开发了一套随钻地层压力监测系统软件,介绍了其主要功能模块。该监测系统在南海莺琼盆地进行现场应用,结果表明,系统能够准确监测地层压力,运行稳定、操作方便、监测精度较高,可以满足工程需要。
- 叶志樊洪海纪荣艺张洪宝周号博
- 关键词：随钻测井地层压力实时监测
- 气体钻水平井环空冲蚀能量分析被引量：1
- 2011年
- 在建立水平井流动方程的基础上,通过气固两相流动基本数学模型的求解数值模拟不同工况条件下的气固混合物冲蚀能量,得出了冲蚀能量的变化规律。算例数值模拟显示:环空速度剖面主要由注气量大小决定,机械钻速的影响不大;相同注气量条件下,机械钻速降低与井下岩屑浓度等比例下降;注气量的增加能提高井眼净化程度,但不如降低机械钻速效果明显;环空总冲蚀能中气体冲蚀能量占绝对主要地位,岩屑冲蚀能量只占极小部分,在相同注气量条件下总冲蚀能量基本相同;岩屑冲蚀能量主要取决于机械钻速,机械钻速越大井底产生岩屑越多冲蚀能力越强,相同机械钻速条件下,较大注气量能提供较大岩屑运移速度,提高了岩屑冲蚀能量。
- 万里平魏纳孟英峰李永杰李皋
- 关键词：水平井速度剖面
- 井径不规则性对固井顶替效率影响规律研究被引量：12
- 2016年
- 固井环空水泥浆顶替效率的高低对防止钻井液窜槽、保证水泥胶结质量和提高水泥环密封效果具有重要影响,而井径不规则性则是影响顶替效率的主要因素。根据物质输运方程、扩散方程及κ-ε紊流方程,建立了固井环空水泥浆-隔离液顶替流动数学模型,利用计算流体力学方法对水泥浆顶替过程进行了数值模拟研究,得到了井径变化率、排量对环空速度分布和顶替效率的影响规律。研究结果表明:随着顶替排量的增加,顶替效率增大;井径不规则性越强,水泥浆顶替效率越低。研究结果可为复杂井筒的固井作业提供理论依据和指导。
- 方春飞周仕明李根生付加胜
- 关键词：顶替效率固井数值模拟
