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基于细观结构与集成学习的岩石可钻性智能预测方法
1
作者 陈雁 孙远秋 +3 位作者 蒋增政 石祥超 王骞 陈帅 《岩矿测试》 北大核心 2026年第1期204-219,共16页
岩石可钻性作为衡量岩石破碎难易程度的重要指标,对指导钻探活动及开采深部底层具有重要意义。微钻法等常见的物理测定法,存在数据获取成本高、效率低及专业依赖度高等问题,现有研究中的数值预测法参数有限、精度较低。岩石细观结构在... 岩石可钻性作为衡量岩石破碎难易程度的重要指标,对指导钻探活动及开采深部底层具有重要意义。微钻法等常见的物理测定法,存在数据获取成本高、效率低及专业依赖度高等问题,现有研究中的数值预测法参数有限、精度较低。岩石细观结构在揭示岩石物理化学特性时发挥着重要作用,其与岩石力学参数如岩石可钻性有密切关系。为解决现有方法测定岩石可钻性的局限性,本文基于岩石学提出涵盖21个细观结构参数的岩石薄片颗粒特征集,并通过图像学与深度学习方法构建细观结构参数计算模型,通过Pearson、PCA分析方法实现特征优选,利用集成学习Stacking策略建立岩石可钻性预测模型。结果表明:①研究样本的岩石颗粒细观结构表征与可钻性呈现出较明显相关性,其中颗粒最短轴方差与面积标准差与岩石可钻性相关性最高,分别达0.42、0.37;②集成学习优化的融合模型预测能力最佳,E_(MAPE)、APE误差仅为14.1%、12.6%,较最优基准单模型分别降低4.7%、2.5%;③所提出方法能够提高测定可钻性效率,在1 min之内即可完成整个薄片细观结构计算及岩石可钻性预测;④本文模型可通过进一步扩充样本多样性,以提升在不同岩石细观特征下的可钻性识别性能。本文提供的岩石可钻性智能化评价方法,有效地揭示了细观结构与可钻性之间的关系,可为实时钻井工具选择和钻井参数优化提供高效支撑。 展开更多
关键词 岩石可钻性 集成学习 致密砂岩 岩石薄片 机器学习 模型融合
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基于井筒涌水量的大直径地面管道井透巷结构研究及应用
2
作者 查显东 时元玲 +2 位作者 汪志祥 周峰 许波 《煤炭技术》 2026年第1期108-112,共5页
煤矿大直径地面透巷钻井技术,作为瓦斯综合治理、应急救援通道构建、巷道排水通风及物料高效输送的关键工程手段,在现代矿山安全生产中具有重要应用价值。以安徽临涣煤矿大直径地面排水管道井工程为研究对象,提出基于井筒涌水量预测的... 煤矿大直径地面透巷钻井技术,作为瓦斯综合治理、应急救援通道构建、巷道排水通风及物料高效输送的关键工程手段,在现代矿山安全生产中具有重要应用价值。以安徽临涣煤矿大直径地面排水管道井工程为研究对象,提出基于井筒涌水量预测的井身结构优化设计方法。钻井结构设计阶段,采用井筒涌水量预测模型计算涌水量,若井筒预测涌水量小于20 m^(3)/h时,可二开直接透巷,否则,需二开下入套管、固井,再进行三开透巷,防止地下水和岩屑涌入巷道引起灾害。工程实施阶段,采用电测绳法进行井筒水位和涌水量动态监测,保证透巷施工过程安全。 展开更多
关键词 大直径地面钻井 涌水量 透巷
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钻井液作用下层理性页岩强度劣化机理研究
3
作者 冯福平 王鹤远 +2 位作者 张健伟 韩旭 张坤 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第S1期157-164,共8页
钻井液对层理性页岩的侵入及其引起的强度劣化是导致井壁失稳的重要原因,相比于传统泥岩,层理性页岩的强度劣化机理具有明显差异。本文采用理论分析与室内试验相结合的方法,揭示了力化耦合作用下水基和油基钻井液侵入造成层理性页岩强... 钻井液对层理性页岩的侵入及其引起的强度劣化是导致井壁失稳的重要原因,相比于传统泥岩,层理性页岩的强度劣化机理具有明显差异。本文采用理论分析与室内试验相结合的方法,揭示了力化耦合作用下水基和油基钻井液侵入造成层理性页岩强度劣化机理,结果表明:钻井液沿层理缝侵入造成其强度劣化,层理缝尺寸小于0.007μm时钻井液侵入驱动力主要受毛管力控制,反之则受井底压差控制;钻井液向小尺寸层理缝侵入的驱动力较大,但由于渗透率的差异钻井液更容易向大尺寸层理缝中侵入;油基钻井液更易侵入层理缝,其主要通过滤液对层理面的润滑和水力尖劈效应来造成页岩的强度劣化,这一过程主要由物理作用控制;水基钻井液的侵入深度稍小于油基钻井液,但滤液引起的伊利石表面水化作用会造成页岩分散严重,其强度的减小是物理和化学作用共同作用的结果。 展开更多
关键词 钻井液 层理性页岩 层理缝尺寸 侵入深度 劣化机理
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基于递阶结构的钻井系统闭环优化控制策略
4
作者 徐宝昌 卢瑶瑶 +1 位作者 孟卓然 刘伟 《控制工程》 北大核心 2025年第11期2029-2038,共10页
随着钻井自动化程度的提高,钻井目标逐渐趋向于经济、安全和有效的统一,传统钻井工程的控制仅靠司钻经验完成,在控制精度和钻井效率方面难以满足钻井的需求。为此,提出一个基于递阶结构的钻井系统闭环优化控制策略,在安全压力窗口内实... 随着钻井自动化程度的提高,钻井目标逐渐趋向于经济、安全和有效的统一,传统钻井工程的控制仅靠司钻经验完成,在控制精度和钻井效率方面难以满足钻井的需求。为此,提出一个基于递阶结构的钻井系统闭环优化控制策略,在安全压力窗口内实现高效钻井。上层以最优机械比能为优化目标,结合压力窗口等硬约束进行稳态优化,得到当前工况下的最优钻井参数。下层将上层得到的部分参数作为优化设定值,结合井底压力控制目标进行优化控制。实验结果表明,控制策略在满足安全条件的情况下,能综合提升机械钻速与钻井效率,并实现钻井参数的自动优化。 展开更多
关键词 钻井过程 机械比能 动态优化控制 递阶结构
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智能响应性纳米复合材料在高温高压自适应钻井液中的应用
5
作者 左鸥 《精细石油化工》 2026年第1期51-55,共5页
制备了温敏性PNIPAM/SiO_(2)纳米复合材料,并将其用于环保型自适应钻井液体系。评价结果表明:纳米复合材料在井下发生了可逆相转变,形成了动态网络结构,使钻井液性能能够自适应调节。在高温高压(HPHT)工况下,该体系表现出更优的综合性能... 制备了温敏性PNIPAM/SiO_(2)纳米复合材料,并将其用于环保型自适应钻井液体系。评价结果表明:纳米复合材料在井下发生了可逆相转变,形成了动态网络结构,使钻井液性能能够自适应调节。在高温高压(HPHT)工况下,该体系表现出更优的综合性能,其中岩心渗透率恢复率提高至85%,页岩膨胀率降至8%,页岩分散量降低至1.0 g。同时,滤饼更薄、更致密,滤失控制能力明显增强。 展开更多
关键词 智能响应性材料 纳米复合材料 钻井液 高温高压 环保
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低带宽网络中作业队钻井数据的自适应快速传输机制研究
6
作者 曹湘华 杨先睿 魏洁 《微型计算机》 2026年第2期157-159,共3页
随着钻井作业数字化进程加速,海量钻井数据实时传输需求与低带宽网络环境的矛盾日益凸显。文章主要探究了低带宽网络下钻井数据传输面临的困境,针对性地提出了一种融合数据压缩、智能缓存管理与动态自适应传输策略的解决方案。构建模拟... 随着钻井作业数字化进程加速,海量钻井数据实时传输需求与低带宽网络环境的矛盾日益凸显。文章主要探究了低带宽网络下钻井数据传输面临的困境,针对性地提出了一种融合数据压缩、智能缓存管理与动态自适应传输策略的解决方案。构建模拟实验环境并设置多组对比实验,利用详细数据与表格对比,充分验证了该机制在提升数据传输速率、降低丢包率等方面的效果,为钻井作业高效数据传输提供了技术支撑。 展开更多
关键词 低带宽网络 钻井数据 自适应传输 数据压缩
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中国石化钻井工程决策支持系统进展及展望 被引量：3
7
作者 杨传书 王敏生 +4 位作者 李昌盛 张洪宝 吴建军 付宣 袁多 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期55-62,共8页
自上世纪80年代开展钻井现场数据采集与远传工作以来,国内外钻井工程决策支持系统经历了四大阶段,成为数智化条件下钻井工程核心技术之一,驱动着传统技术的转型升级与业务模式变革。借鉴Gartner关于决策支持系统技术进阶的方法论,阐述... 自上世纪80年代开展钻井现场数据采集与远传工作以来,国内外钻井工程决策支持系统经历了四大阶段,成为数智化条件下钻井工程核心技术之一,驱动着传统技术的转型升级与业务模式变革。借鉴Gartner关于决策支持系统技术进阶的方法论,阐述了钻井决策支持系统技术进阶路线图,从井场实时数据实时自动清洗处理技术、钻井井下风险随钻预警预测技术、随钻井下工况实时分析技术、钻井优化技术,详细阐述了钻井工程决策关键技术,介绍了中国石化石油工程决策支持系统PEAdviser3.0,并将这些关键技术进行软件载体落地应用,在钻井提速提效、风险防控等方面取得了六大应用效果,从钻井数智技术快速发展的驱动力等方面对该技术未来发展进行展望。 展开更多
关键词 钻井 实时分析 井下风险防控 钻井优化技术 钻井决策支持系统
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海洋钻井参数监测控制与钻井风险防控技术 被引量：2
8
作者 杨进 韦龙贵 +5 位作者 顾纯巍 宋宇 李晓刚 王哲 史旻 顾岳 《中国海上油气》 北大核心 2025年第1期147-155,共9页
针对中国海上石油钻井监测控制与风险防控技术实现智能化面临的诸如海上钻井参数实时监测评价能力差等难题,根据中国海域特点改进相关理论计算模型,研发具有自主知识产权的应用软件和应用工具对海洋钻井参数进行精确预测、对海洋钻井风... 针对中国海上石油钻井监测控制与风险防控技术实现智能化面临的诸如海上钻井参数实时监测评价能力差等难题,根据中国海域特点改进相关理论计算模型,研发具有自主知识产权的应用软件和应用工具对海洋钻井参数进行精确预测、对海洋钻井风险进行评估、对海上员工进行操作监控培训等;同时引入Optidrill数据采集分析系统等国外成熟商业钻井监控软件去解决海洋钻井参数实时监控难的问题。上述技术体系应用后,中国渤海海域部分区块单井复杂工况时间降低30%以上,复杂事故处理时间减少20%以上,钻井周期减少20%以上,培训效率提升40%,最终形成了钻井工程设计可视化模拟评估技术、钻井实时监测与控制优化技术、复杂工况多方决策技术和钻井工程仿真模拟培训技术等四大关键技术。本项研究的海洋钻井参数监测控制与钻井风险防控技术体系取得了良好的应用效果,可为实现海上安全高效钻井作业目标提供理论和技术支撑。 展开更多
关键词 海洋钻井 智能监控 可视化模拟评估 多方决策 模拟培训
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成膜封堵剂在张店油田页岩油瘦身井的应用
9
作者 仝继昌 曾虹钢 +2 位作者 刘艺珠 唐冰 麻洪霞 《中国石油和化工》 2025年第2期80-81,共2页
瘦身井具有较高的经济效益,但存在井眼尺寸小、环空间隙小、井壁稳定性差、携砂能力差等问题。井壁稳定是瘦身井钻井过程中非常重要的一个技术问题。张60井为南阳凹陷张店区块部署的第一口瘦身示范井,上部地层软、胶结疏松,目的层泥页... 瘦身井具有较高的经济效益,但存在井眼尺寸小、环空间隙小、井壁稳定性差、携砂能力差等问题。井壁稳定是瘦身井钻井过程中非常重要的一个技术问题。张60井为南阳凹陷张店区块部署的第一口瘦身示范井,上部地层软、胶结疏松,目的层泥页岩易井壁失稳。针对以上难点,在钻井液中引入化学成膜封堵剂FDM-1,成功在张60井解决了井壁稳定性问题。实践证明,引入成膜封堵剂FDM-1后,钻井施工顺利、电测顺利,实际机械钻速较设计机械钻速提高6.77%,为该工区后续瘦身井开发提供了宝贵经验。 展开更多
关键词 成膜封堵剂 井壁稳定性 机械钻速 钻井过程 页岩油 张店油田 井壁失稳 携砂能力
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基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测 被引量：2
10
作者 郑双进 江厚顺 +4 位作者 熊梦园 孟胡 詹炜 程荣升 王立辉 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期78-87,共10页
为准确预测复杂工况下的机械钻速,提出了一种基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测方法。首先对收集的8000余条钻井数据进行斯皮尔曼和曼特尔特性分析,筛选出有效施工参数,采用变分模态分解算法(VMD)进行数据降噪,然后构建时序卷积网... 为准确预测复杂工况下的机械钻速,提出了一种基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测方法。首先对收集的8000余条钻井数据进行斯皮尔曼和曼特尔特性分析,筛选出有效施工参数,采用变分模态分解算法(VMD)进行数据降噪,然后构建时序卷积网络结合长短期记忆网络(TCN-LSTM)作为数据驱动模型,并融合多元钻速预测机理模型,通过物理约束增强数据驱动模型的准确性与可解释性,实验表明融合模型比单一数据驱动模型或机理模型预测精度更高。随后,为进一步提升模型性能,采用了改进的蜣螂优化算法(IDBO)对TCN-LSTM模型进行优化,通过改进种群初始化和更新策略,实现了参数的高效搜索。消融实验及现场应用结果表明,对比BP、RF、LSTM、TCN模型,TCN-LSTM-IDBO模型可以实现机械钻速的精确预测,并且具有较好的泛化能力,可为钻井施工人员提供有力参考。 展开更多
关键词 机械钻速预测 时序卷积网络 长短期记忆网络 变分模态分解 蜣螂优化算法 数据分析
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探讨小井眼固井质量的提升策略
11
作者 王震 《石油石化物资采购》 2025年第1期10-12,69,共4页
小井眼固井作业是油气勘探开发中的关键环节,其质量直接关系到油井的生产效率和安全性。然而,由于小井眼环空间隙小、套管偏心度高等特点,导致水泥浆顶替不充分、水泥环厚度不均等问题,严重影响了固井质量。本文从小井眼固井的特点出发... 小井眼固井作业是油气勘探开发中的关键环节,其质量直接关系到油井的生产效率和安全性。然而,由于小井眼环空间隙小、套管偏心度高等特点,导致水泥浆顶替不充分、水泥环厚度不均等问题,严重影响了固井质量。本文从小井眼固井的特点出发,分析了影响固井质量的关键因素,并探讨了提高小井眼固井质量的多种策略,包括优化水泥浆体系、改进套管居中技术、采用先进的固井工具和设备、加强固井过程监测与控制等。通过综合应用这些策略,可以有效提升小井眼固井质量,为油井的高效、安全生产提供有力保障。 展开更多
关键词 小井眼 固井质量 提升策略 套管居中 水泥浆性能
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超深井固井关键技术现状及发展趋势研究
12
作者 王震 《石油石化物资采购》 2025年第2期85-87,共3页
超深井固井技术作为油气勘探开发的关键技术之一,在保障钻井作业安全、提高油气产量方面发挥着重要作用。本文综述了超深井固井技术的现状,包括技术难点、关键技术和发展趋势。通过对国内外固井技术的研究、深井超深井固井技术难点、关... 超深井固井技术作为油气勘探开发的关键技术之一,在保障钻井作业安全、提高油气产量方面发挥着重要作用。本文综述了超深井固井技术的现状,包括技术难点、关键技术和发展趋势。通过对国内外固井技术的研究、深井超深井固井技术难点、关键固井材料、固井工艺方法及套管柱设计等方面的探讨,揭示了当前超深井固井技术面临的挑战和机遇,为超深井固井技术的进一步研究和应用提供了参考。 展开更多
关键词 超深井固井 技术现状 技术难点 发展趋势 绿色环保
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基于动态更新的钻井参数实时优化方法 被引量：5
13
作者 宋先知 张瑞 +4 位作者 祝兆鹏 李根生 效世杰 潘涛 颜志 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期21-28,共8页
当前,钻井参数的优化主要依赖于钻井专家经验或者传统预测与优化模型,这些方法在面对复杂波动环境下的钻井施工精细指导具有较大的局限性,尤其是随着人工智能在钻井系统中的发展,对智能模型的稳定性、实时性和参数优化随机性方面具有限... 当前,钻井参数的优化主要依赖于钻井专家经验或者传统预测与优化模型,这些方法在面对复杂波动环境下的钻井施工精细指导具有较大的局限性,尤其是随着人工智能在钻井系统中的发展,对智能模型的稳定性、实时性和参数优化随机性方面具有限制。针对上述问题,文章提出了一种动态更新下的钻井参数实时优化方法,并研发了钻井参数智能优化系统。该方法考虑了钻井参数与多个响应参数的动态关联,建立了扭矩智能预测模型、机械钻速智能预测模型和机械比能计算模型;其次,基于现场实时数据流和模型实时更新机制,实现了扭矩、机械钻速和机械比能的动态智能表征;最后,基于平稳提速策略设定提速目标,利用改进的鲸鱼优化算法,综合考虑参数波动和能量损耗进行最优方案决策,实现钻井参数实时优化和平稳有效提速。现场应用表明:机械钻速实时预测具有较高精度,有效满足钻井现场实时需求;且平稳提速策略下的优化效果可观,关键层段平均提速可达30%,机械比能降低15%;此外,通过量评价优化后的钻井参数,该提速策略下的参数均值方差波动较小,可减小井下复杂工况发生概率,更符合现场钻井工艺,具有良好应用前景。 展开更多
关键词 机械钻速 动态更新 智能表征 参数优化 最优决策
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真三轴应力下水化作用对深层页岩力学性质的影响——以四川盆地涪陵页岩气为例 被引量：2
14
作者 赵金洲 于志豪 +5 位作者 任岚 林然 吴建发 宋毅 沈骋 孙映 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第3期704-714,共11页
以四川盆地涪陵页岩气田焦石坝区块页岩为研究对象,采用真三轴系统在深层页岩储层条件下开展页岩水化后的力学实验,获取高温高压真三轴应力下的应力-应变数据和力学参数,揭示水化温度、水化时间和水平应力差对页岩水化后力学强度的影响... 以四川盆地涪陵页岩气田焦石坝区块页岩为研究对象,采用真三轴系统在深层页岩储层条件下开展页岩水化后的力学实验,获取高温高压真三轴应力下的应力-应变数据和力学参数,揭示水化温度、水化时间和水平应力差对页岩水化后力学强度的影响规律,并利用非线性回归和插值方法构建页岩水化后力学强度预测模型及高应力差下深层页岩的力学强度图版。结果表明:①水化反应温度越高、水化时间越长、水平应力差越大,页岩水化后在压缩过程中越早进入屈服阶段,塑性特征越明显,页岩水化后的峰值强度、峰值应变、残余强度和弹性模量越小,泊松比越大。②水化时间越长,温度对深层页岩力学强度的影响越小;随水平应力差的增大,峰值强度和残余强度弱化程度加剧,峰值应变、弹性模量和泊松比劣化趋势减缓。③水化作用5 d内深层页岩力学强度下降明显,随水化时间进一步增加,深层页岩力学强度趋于稳定。④可视化图谱有助于深层页岩气压裂现场实时掌握储层压后动态,及时调整排采方案。 展开更多
关键词 深层页岩 水化作用 真三轴应力 力学强度 水力压裂
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鄂尔多斯盆地东部煤岩气水平井差异化精细导向方法及应用 被引量：1
15
作者 费世祥 侯雨庭 +7 位作者 张正涛 陈红飞 张林科 龙斌 崔越华 钟广浩 王晔 强阵阵 《天然气地球科学》 北大核心 2025年第6期985-999,共15页
鄂尔多斯盆地东部是目前中国深层煤岩气规模勘探开发最重要的区域之一,其开发方式以水平井为主。前期研究表明,煤岩有效钻遇长度直接影响着气井产量,这使得水平井导向工作显得尤为重要。与砂岩相比,煤岩水平井导向存在小幅构造复杂、纵... 鄂尔多斯盆地东部是目前中国深层煤岩气规模勘探开发最重要的区域之一,其开发方式以水平井为主。前期研究表明,煤岩有效钻遇长度直接影响着气井产量,这使得水平井导向工作显得尤为重要。与砂岩相比,煤岩水平井导向存在小幅构造复杂、纵向非均质强、井壁稳定性差、导向决策时效性高、轨迹控制要求高及导向费用高等一系列难题,且尚未建立完善的煤岩水平井导向方法。为此依据鄂尔多斯盆地东部60余口石炭系本溪组8#煤岩水平井导向实例,考虑地质条件及井控程度差异性,创新性提出了基于“两区三类”煤岩储层地质特征的水平井差异化精细导向方法。该方法将目标区划分为构造平缓高井控区、构造平缓低井控区和构造复杂区等“两区三类”,以“地震定构造、地质刻旋回”为核心,针对不同地质条件提出“三维地震+常规随钻测量”“三维地震+方位伽马”“三维地震+近钻头方位伽马”3种差异化地质导向模式,并进一步针对4种地质风险、6种切层关系,制定了10项应对措施。该导向方法的推广使用,助力鄂尔多斯盆地东部地区煤岩水平井储层钻遇率由84.6%提升至97.2%,水平段平均钻井周期由12.6 d降至6.8 d,大幅度降低了煤岩气水平井导向费用,为鄂尔多斯盆地定型煤岩水平井效益开发主体技术提供了有力支撑。 展开更多
关键词 煤岩气 地质导向 水平井 两区三类 8#煤层 本溪组 鄂尔多斯盆地东部
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深地塔科1井万米特深井钻探关键技术进展与科学意义 被引量：1
16
作者 杨海军 王春生 +5 位作者 杨宪彰 张志 郭旭光 孙崇浩 吕晓钢 刘金龙 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第5期1180-1188,共9页
为进行万米特深层地球科学探索和油气勘探,实现特深钻井工程技术的迭代升级,中国石油天然气集团有限公司2023年在塔里木盆地部署了万米特深井深地塔科1井。通过该井的成功钻探,地质认识方面取得突破性进展,首次获取了万米深层岩心、测... 为进行万米特深层地球科学探索和油气勘探,实现特深钻井工程技术的迭代升级,中国石油天然气集团有限公司2023年在塔里木盆地部署了万米特深井深地塔科1井。通过该井的成功钻探,地质认识方面取得突破性进展,首次获取了万米深层岩心、测井、录井、流体、温度及压力资料,认识到万米特深层仍发育有效烃源岩、碳酸盐岩储层及可动常规油气,打破了传统的油气地质理论认识,明确了塔里木盆地万米特深层油气勘探的巨大潜力并指出了有利勘探领域。工程技术方面形成了特深井复杂压力系统安全钻井、特深井复杂难钻地层优快钻井、特深井苛刻工况井筒质量控制、特深超高温复杂地层资料录取4大关键技术体系。同时铸就了特深钻完井工程技术十大利器,顺利成功完钻了亚洲第1、全球第2垂直深井,极大促进了对万米特深层地质条件的认识,助力中国成为具备特深井钻探核心技术的少数国家。 展开更多
关键词 塔里木盆地 万米深地工程 深地塔科1井 特深钻井技术 油气地质理论 有利勘探领域
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万米特深井大尺寸井眼钻头优选 被引量：1
17
作者 陈力力 李文哲 +5 位作者 郭建华 李柯 蔡志翔 吴杰 徐伟宁 祝效华 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第3期715-723,共9页
针对万米特深井S-1上部大尺寸井眼钻头方案优选问题,建立综合考虑钻柱振动和钻头破岩的全井动力学模型,采用四川盆地北部地区HT-1井钻具振动实测数据和实际钻速证明该模型的有效性,利用该模型计算并分析S-1井大尺寸井眼钻进侏罗系蓬莱... 针对万米特深井S-1上部大尺寸井眼钻头方案优选问题,建立综合考虑钻柱振动和钻头破岩的全井动力学模型,采用四川盆地北部地区HT-1井钻具振动实测数据和实际钻速证明该模型的有效性,利用该模型计算并分析S-1井大尺寸井眼钻进侏罗系蓬莱镇组的钻柱动力学特性,并进行钻头优选。研究表明:在S-1井蓬莱镇组钻进过程中,综合考虑6种钻头的机械钻速以及井下钻具的横向、轴向、扭转振动特性,优选机械钻速最快且均值达7.12 m/h的六刀翼双排布齿结构钻头,采用该钻头钻进时井下钻具振动均值处于中低水平。钻头入井实际钻速数据与动力学模型计算结果吻合度达90%以上,证明该模型可以用于钻头方案筛选。 展开更多
关键词 特深井 科探井 钻头优选 钻柱动力学 钻柱振动 机械钻速
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深地塔科1井安全高效钻井关键技术 被引量：8
18
作者 王春生 冯少波 +4 位作者 张志 李宁 吕晓钢 文亮 周宝 《深地能源科技》 2025年第1期110-116,共7页
深地塔科1井是部署在塔里木盆地的一口科学探索井,完钻井深10910m,钻井作业面临地层复杂、难钻地层破岩困难等挑战,以及超高温、超高压、超重载的极端恶劣井况。为应对特深复杂地层,建立了基于地质工程一体化分析和工程能力评估的井身... 深地塔科1井是部署在塔里木盆地的一口科学探索井,完钻井深10910m,钻井作业面临地层复杂、难钻地层破岩困难等挑战,以及超高温、超高压、超重载的极端恶劣井况。为应对特深复杂地层,建立了基于地质工程一体化分析和工程能力评估的井身结构设计方法,设计了五开井身结构,配套了超长裸眼超重载荷下套管及固井技术,各开次套管均创区域最深纪录。在奥陶系难钻地层经过一体化分析个性化钻头设计,成功钻穿高含硅可钻性极差地层。针对超重载荷钻柱安全风险,形成了基于本质安全提升和科学管控的钻井工具安全管控技术。研发了耐温220℃的水基聚合物钻井液,经受了万米以深恶劣工况挑战。同时,工程实施过程中产生了新的问题和需求,亟须开展特深层钻柱动力学理论研究、成熟可靠的耐高温工具仪器研发,加快推进钻完井工程技术向数智化转型,为保障深层、超深层油气高效勘探开发和加快技术升级转型提供工程技术支撑。 展开更多
关键词 深地塔科1井 井身结构 超深 超重载荷 钻具安全 耐高温
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深层裂缝性气藏流固耦合下钻井液漏失规律数值研究 被引量：3
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作者 王志远 刘徽 +2 位作者 孙宝江 刘洪涛 娄文强 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期52-61,共10页
钻进裂缝性地层的过程中井漏问题严峻,易导致产能降低和钻井安全事故。为此,综合考虑钻井液与天然气的物性差异、基质与裂缝间的耦合流动及裂缝开度的动态演化规律,建立了基于气液两相流动的裂缝性气藏漏失预测模型,并与试验数据进行对... 钻进裂缝性地层的过程中井漏问题严峻,易导致产能降低和钻井安全事故。为此,综合考虑钻井液与天然气的物性差异、基质与裂缝间的耦合流动及裂缝开度的动态演化规律,建立了基于气液两相流动的裂缝性气藏漏失预测模型,并与试验数据进行对比,验证了模型的准确性;基于该模型,系统分析了裂缝性气藏地质构造、基质参数、裂缝参数和井底压差等因素对漏失的影响规律,修正了传统统计学漏失模型,提出了适用于裂缝性气藏的漏失速率计算方法。研究结果表明,裂缝性气藏的漏失速率随着裂缝增宽呈对数函数增长,增长趋势先急后缓,随着井底压差和裂缝长度增大呈线性增长;发育有断层裂缝性气藏的漏失速率随着裂缝宽度和井底压差增大呈指数增长,随着井眼与断层的距离增大呈对数式减小。研究结果为完善裂缝性气藏井漏规律和优选防漏堵漏技术提供了理论依据。 展开更多
关键词 裂缝性气藏 井漏 气液两相流动 流固耦合 断层
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巴彦油田深层高温高密度韧性水泥浆体系构建 被引量：1
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作者 段永强 王秀影 +4 位作者 罗玉财 罗敏 孙德 黄盛 李早元 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期368-378,共11页
针对巴彦-河套盆地井深6000 m以上的膏盐层,井底循环温度180℃左右,常规的高温高密度水泥浆存在流变性和稳定性差,失水量大,稠化时间难以调控、早期强度发育缓慢等技术难题,急需研发出密度为2.30~2.50 g/cm^(3)的耐盐高温高密度韧性水... 针对巴彦-河套盆地井深6000 m以上的膏盐层,井底循环温度180℃左右,常规的高温高密度水泥浆存在流变性和稳定性差,失水量大,稠化时间难以调控、早期强度发育缓慢等技术难题,急需研发出密度为2.30~2.50 g/cm^(3)的耐盐高温高密度韧性水泥浆体系。针对水泥浆外加剂以“无机纳米颗粒+聚合物弱交联”结构设计制备出降失水剂(LHF)、“强吸附阳离子单体+阴离子单体”制备出缓凝剂(LHR)和“温敏缔合+微交联”结构设计制备出悬浮稳定剂(LHX)分别调控水泥浆的失水量,稠化时间,沉降稳定性;依靠紧密堆积理论,采用Dinger与Funk对Andrease方程进行修正的MAA模型,以铁矿粉为主,GM-1为辅作为加重剂构建密度为2.30、2.40和2.50 g/cm^(3)的高密度水泥浆体系,颗粒之间以滚珠形式相接触,降低摩阻;针对早期水泥石力学性能发展缓慢,分别引入增强剂和增韧剂,从纳米尺度、微米尺度两方面增加水泥石的力学性能:一部分填充孔隙,另一部分充当骨架结构,形成类似于“钢筋混泥土”构型,降低了水泥石的脆性。最终形成密度为2.30、2.40和2.50 g/cm^(3)的水泥浆体系,该体系流变性好,稳定性高,失水量小于50 mL,稠化时间可调。 展开更多
关键词 超深井 高温 水泥石 增韧剂 抗盐 高密度
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