周岩
- 作品数：16 被引量：67H指数：5
- 供职机构：中国石油冀东油田更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球更多>>
- 冀东油田深部难钻地层PDC钻头优化设计被引量：6
- 2022年
- 冀东油田深部地层岩性复杂,具有硬度高、研磨性强,极不均质等特点,导致PDC钻头的平均进尺和使用寿命均较短,严重制约着钻井效率。文章针对此问题,开展该地区岩石的XRD实验,获取了岩石矿物组分,结合地展硬度、塑性系数和PDC钻头的可钻性测试结果,建立了深部地层抗钻特性剖面;建立岩石破碎条件下的地层—PDC钻头系统力学模型,分析单齿复合片破岩时的受力状态:随着后倾角的增大,轴向力先增大后平稳,侧向力则出现拐点。综合室内抗钻特性测试和数值模拟结果得到最优后倾角为15°、最优喷嘴组合为两个直径16 mm的中心喷嘴+5个直径14 mm的外围喷嘴时钻头有利于破碎致密泥岩、硬夹层,机械钻速提高明显,这对冀东油田持续提速降本具有重要意义。
- 徐小峰李云峰王昶皓李士斌宋巍周岩陈春来
- 关键词：岩石破碎
- 凸棱非平面聚晶金刚石齿的破岩机理及在含砾地层中的应用被引量：1
- 2024年
- 为提高聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在含砾、软硬交错等不均质地层中的抗冲击性能,开展了凸棱非平面PDC齿的研究。通过仿真和室内实验对比分析了凸棱非平面齿与常规平面齿的破岩机理。与平面齿相比,凸棱非平面齿与岩石的接触应力分布更均匀,切削破岩过程中的载荷波动幅度明显更小,切削稳定性更高。凸棱齿特殊的非平面结构改变了切削齿与岩石的互作用方式,在不均质地层得到成功应用。
- 陈炼魏小虎曹强周岩杨迎新胡川赵志杰伍彬
- 关键词：破岩机理
- 基于钻柱动力学的井筒摩阻系数预测与应用被引量：5
- 2020年
- 井筒摩阻系数是钻井设计和施工阶段准确预测和控制摩阻扭矩的关键因素,对比摩阻扭矩的实测值与预测值可预防钻井事故的发生。为此,基于钻柱动力学摩阻扭矩计算模型,结合近钻头多参数测量仪实测数据,开展了大斜度井实钻条件下套管段和裸眼段摩阻系数的预测方法研究,结果成功应用于同类型邻井的三开钻进阶段摩阻扭矩分析与控制。现场应用结果表明,实钻井筒套管内摩阻系数0.27~0.29,裸眼段摩阻系数0.39~0.41,均高于经验值;案例井钩载和扭矩预测值与实际值的误差满足施工精度要求,依托摩阻扭矩预测图版实时监测实钻摩阻扭矩的异常变化,保障了该井顺利施工。研究结果可为大斜度井钻机设备优选、井身剖面优化和现场钻井施工方案决策等提供科学依据。
- 宋巍胡中志周岩沈园园魏纳
- 关键词：钻柱动力学摩阻系数
- 高速注采储气库井套管螺纹密封性研究
- 2024年
- 套管螺纹密封性是影响周期性高速注采作业的储库气井安全性的关键因素,因此保证储气库井的密封性完整极其重要。需要重点研究储气库井注采过程中对其套管柱密封性的影响,特别是循环注采过程中产生的交变载荷对储气库套管柱特殊螺纹接头密封结构性能的影响。基于有限元法理论,针对中国北部某储气库井所选用的特殊螺纹接头,结合储气库井实际工况和现场数据,建立套管接头螺纹有限元计算模型,研究了循环注采条件下,温度、注采压力、轴向载荷及点蚀对储气库套管螺纹密封状态的影响。结果表明,温度对套管螺纹接头的结构完整性和密封完整性影响较小,注采压力、轴向载荷和点蚀对其影响较大,需控制在一个较低值。研究可为储气库井套管柱密封失效判定及其套管柱设计提供参考。
- 宋巍周岩吴艳杨燕叶盛军
- 关键词：特殊螺纹接头交变载荷
- 高5断块深层致密油水平井钻井关键技术实践被引量：3
- 2023年
- 针对冀东油田高5断块深层致密油水平井钻井施工中出现的井壁易失稳、机械钻速慢、钻井周期长等技术难题,开展了致密油水平井钻井关键技术研究。综合考虑地层特征、钻井施工难度及钻井成本等因素,将高5断块深层致密油水平井优化为三开井身结构;依据致密油储层井位分布的特点、油层位置的空间变化,结合造斜点位置及工具造斜率的不确定性等因素,设计了“直-增-稳-增-稳-探层-水平段”七段制水平井井眼轨迹剖面;基于高5断块深部地层钻井工程地质特性分析结果,进行高效PDC钻头优化设计研究及配套提速工具的优选;针对深层致密油储层砂泥岩互层和井底温度高的特点,优选应用了高性能油基钻井液体系和地面降温处理系统。综上研究,逐步形成了一套适用于冀东油田高5断块深层致密油储层水平井钻井关键技术。目前已成功进行了首批6口井的钻井施工,最大完钻井深达到了5762 m,最长水平段1483 m,最短钻井周期为39.88 d。所得结论可为加快高5断块深层致密油储层开发进程提供技术保障,也为同类储层开发提供经验和参考依据。
- 李云峰吴晓红李然周岩罗成
- 关键词：水平井优快钻井井壁稳定冀东油田
- 冀东油田地热井降本优化设计与现场应用
- 2024年
- 地热作为一种清洁能源在中国能源转型方面扮演着重要角色,全国多地多个能源企业纷纷推进地热能开发项目,中国石油冀东油田公司在地热规模化开发方面走在全国前列,现已建成国内最大规模化地热供暖示范基地——曹妃甸新城地热供暖项目。地热供暖作为民生工程,降本提质增效是规模化效益开发的关键,建设周期及保障要求高,冀东油田通过地质工程一体化剖面设计、井身结构优化简化、固井设计优化、优快钻井配套工艺优化等一系列工艺技术措施实施,实现了批量地热井低成本优快钻井。研究结合冀东油田地热供暖项目实例,通过对成本及施工进度影响因素分析,施工问题剖析,采用对策及实施效果等多方面进行详细论述,为规模化地热开发中地热井降本优化设计提出了可供参考的解决方案。
- 白良杰周岩张昊邢韦亮冯烨
- 关键词：地热井钻井
- 南堡油田硬脆性泥页岩地层井壁失稳原因实验被引量：9
- 2020年
- 冀东南堡油田中深层硬脆性泥页岩地层钻井过程中,井壁垮塌现象频发。为充分认识中深层硬脆性泥页岩井壁失稳机理,减少此类事故的发生,通过开展研究目标微观结构、理化特征以及钻井液对其力学特性影响的实验研究,定量研究了该区块影响井壁失稳的因素。结果表明:东二段至沙河街组泥页岩的矿物以黏土、石英为主,具有一定的脆性特征;阳离子交换容量高,岩石水化能力较强;宏观层理、裂缝、微观裂纹均较发育,应力释放及钻具扰动易使岩石发生劈裂或滑移;液相沿裂缝侵入地层导致岩石水化膨胀,降低泥页岩结构强度;在钻井液正压差作用下,产生水力尖劈作用,导致地层破碎,诱发井壁失稳。因此,预防此类泥页岩地层井壁失稳需严格控制钻井液滤失量,加强钻井液的封堵能力。针对该区块的室内实验研究,为该区块硬脆性泥页岩的安全、高效钻进提供了理论支撑,同时也为同类型地层的井壁失稳机理研究提供了技术参考。
- 歹震东朱宽亮李皋郑淑媛刘厚彬周岩
- 关键词：南堡油田硬脆性泥页岩井壁失稳微裂缝
- 冀东油田浅层小井眼侧钻水平井钻井完井关键技术被引量：8
- 2020年
- 为解决冀东油田浅层ϕ139.7 mm套管开窗侧钻水平井存在的钻井泵压高、机械钻速低、油水层封隔效果差、油井投产后含水上升快等问题,选用了可以降低钻井泵压的ϕ79.4 mm非标钻杆,试用了能给钻头柔性加压的小尺寸水力加压提速工具,选用了ϕ95.3 mm非标套管、采用了膨胀悬挂尾管筛管顶部注水泥完井技术,并制定了提高侧钻小井眼固井质量的技术措施,形成了适用于冀东油田浅层小井眼侧钻水平井的钻井完井关键技术。该技术在冀东油田5口浅层高含水油藏侧钻水平井进行了应用,与未应用该技术的邻井相比,试验井泵压得到了有效控制,机械钻速提高了24.6%,钻井周期缩短了14.1%,同时解决了小井眼窄间隙井眼封隔差的问题,实现了对水平段水层的封隔和侧钻窗口处的密封,避免了对后期采油生产的影响。试验结果表明,冀东油田浅层小井眼侧钻水平井钻井完井关键技术能够提高小井眼侧钻水平井的机械钻速、缩短钻井周期和有效分隔油水层,提速提效效果显著,具有较好的推广应用价值。
- 李云峰潘俊英周岩朱宽亮王在明
- 关键词：侧钻水平井小井眼完井方式尾管悬挂器冀东油田
- PDC-牙轮复合钻头在南堡油田大斜度井的应用被引量：13
- 2017年
- 南堡油田大斜度井采用PDC钻头或牙轮钻头进行定向钻进时,存在摩阻大、托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为解决该问题,应用了将PDC钻头和牙轮钻头优点结合在一起的PDC-牙轮复合钻头,并根据该油田地层的特性,对其进行个性化设计,设计了"2PDC固定刀翼+2牙轮"和"4PDC固定刀翼+2牙轮"2种切削结构的PDC-牙轮复合钻头。"2牙轮+2PDC固定刀翼"复合钻头和"4PDC固定刀翼+2牙轮"复合钻头分别在NP2-33井和NP5-28井进行了现场试验,在定向钻进过程中均未出现托压现象,工具面稳定,扭矩波动幅度小,造斜性能与牙轮钻头相当,机械钻速与进尺均大幅提高,且返出岩屑粒度大,岩屑分选性好,有利于判别地层岩性和录井。现场试验表明,应用PDC-牙轮复合钻头能解决南堡油田大斜度井定向钻进时托压严重、扭矩波动大和工具面不易摆放等问题,为提高大斜度井定向井段的钻速提供了一种新技术。
- 朱宽亮周岩胡中志
- 关键词：大角度斜井钻头设计定向钻井南堡油田
- 南堡沙河街组硬脆性泥页岩地层漏失压力预测方法被引量：1
- 2024年
- 南堡沙河街组硬脆性泥页岩是典型的井壁易失稳地层,钻井过程中,井壁垮塌、漏失现象频发。目前,针对页岩井壁失稳现象,研究主要集中在结构面影响下的井壁垮塌。然而,实际钻井过程中,由于泥页岩层理、裂缝等结构面发育,导致地层漏失明显,严重制约了安全高效钻井。因此,基于室内力学实验,考虑页岩结构面发育特征,融合页岩沿基体破裂、沿层理或裂缝破裂及沿裂缝扩展等多类漏失机制,构建了一种新的硬脆性泥页岩地层漏失压力预测方法,明确了地层漏失压分布特征及影响因素。研究结果显示:层理与天然裂缝作为典型弱结构面,是硬脆性泥页岩地层漏失的主要控制因素。相比较均质地层,结构面发育的页岩地层漏失压力明显降低,安全井眼轨迹方位减少,钻井难度增大。此外,受弱结构面影响,难见沿基体的破裂漏失现象。漏失优先出现在天然裂缝面,天然裂缝对漏失影响强于层理面。研究成果可为硬脆性页岩地层钻井设计提供理论基础,对实现页岩地层安全高效钻井具有重要意义。
- 吴晓红李云峰余小龙陈金霞周岩梁利喜丁乙
- 关键词：页岩井壁稳定结构面
