刘彪
- 作品数：17 被引量：193H指数：9
- 供职机构：中国石化更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金中国石化“十条龙”科技攻关项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程矿业工程更多>>
- 顺北油气田二区断控体油气藏井身结构设计及配套技术被引量：9
- 2023年
- 顺北油气田二区断控体油气藏储层埋深在8200~9300 m,岩性复杂,断裂带与裂缝多,气油比达3000~24000,温度达165~210℃,钻井中遭遇坍塌、井漏、气侵以及钻井周期长等难题。为此,通过应用井震联合刻画技术,优选必封点与修正三压力值,优化2套四级井身结构;基于致密封堵裂缝原理,优选2套随钻防漏堵漏钻井液配方,将二叠系与志留系裂缝地层承压能力提高0.08 g/cm3以上;优选预弯曲钻具组合替代垂钻系统,实现防斜打快;设计四段制井眼剖面,实现低温井段造斜与高温井段稳斜,满足超高温定向钻井要求;优选差异化控压工艺,降低气侵与井漏问题的发生,实现长距离斜穿主干或次级断裂带。上述井身结构设计及配套技术应用于12口井,平均钻井周期比优化前缩短119.2 d,并创造了亚洲陆上水平井钻井最深纪录——9300 m,为顺北油气田二区断控体油气藏高效开发提供了技术支撑。
- 刘彪潘丽娟王沫
- 关键词：井身结构控压钻井井眼轨迹
- 顺北油田含侵入岩区域超深井安全高效钻井技术被引量：18
- 2020年
- 顺北油田含侵入岩区域易塌易漏地层多、古生界岩石可钻性差,?120.6 mm井眼定向仪器易损坏,导致机械钻速低、钻井周期长。通过测井、录井、测试资料分析,建立三压力剖面,优化了必封点位置,将完钻井眼尺寸由120.6 mm优化为143.9 mm;针对火成岩易漏、侵入岩易塌,制定了防漏堵漏与防塌技术对策;通过研究岩石强度特征,配套了非平面齿PDC钻头分层提速技术;通过研究螺杆造斜能力与设计"先高后低"井眼轨迹,优化弯螺杆、定向钻头、MWD仪器及倒装钻具组合,满足了抗温175℃定向实钻需求。通过研究与应用,形成了以井筒稳定与提速工艺为核心的高效钻井技术,现场应用6口井,钻井周期较前期缩短26.5 d,创?143.9 mm井眼国内陆上水平井最深8 220 m纪录。
- 刘彪张俊王居贺李文霞李少安
- 关键词：超深井辉绿岩盐水层井身结构
- 基于改进的主成分分析法的钻头优选评价模型被引量：6
- 2020年
- 在钻井过程中,正确选择钻头类型是提高钻井速度、降低钻井成本的关键。针对钻头选型过程的复杂性和不确定性,为了更好地优选出与地层相匹配的高效、经济的钻头,提出了基于改进的主成分分析法的钻头优选模型。该模型对传统主成分分析评价方法中数据无量纲化、数据线性化和权重确定3个核心环节进行改进,通过均值化和对数中心化方法改进原始数据的特征提取能力,借助熵权法求取主成分的客观权重。利用改进后的钻头优选模型对顺北油田某井待选的12只钻头进行了选型计算。现场应用结果表明,该方法对原始信息特征提取度提高了6%,降维效果明显,保留了原始数据91.7%的信息,并且优选结果与现场实际使用结果一致。优选出的钻头在钻进过程中平均机械钻速大大提高,纯钻进时间延长。研究结果为该油田高效钻井施工提供了重要的技术支撑。
- 刘彪许瑞王居贺闫铁孙文峰邵阳
- 关键词：钻头主成分分析熵权
- 顺北油田超深井优快钻井技术被引量：53
- 2017年
- 顺北油田钻井过程中存在大套火成岩易漏易塌、辉绿岩侵入体失稳和古生代地层机械钻速低等问题,导致钻井井下故障较多,钻井周期较长。室内研究认为,二叠系地层微裂缝引起的井漏和火成岩的脆性失稳掉块导致井眼稳定保障难度大是影响优快钻井实施的最大障碍,为此,优化了井身结构和防漏防塌钻井液体系,配套了二叠系火成岩、桑塔木组辉绿岩的安全钻进技术,形成了以井眼稳定保障技术和安全钻井技术为核心的优快钻井技术。该技术在顺北油田5口超深井进行了现场试验,井漏、井壁失稳问题得到有效控制,实现了二叠系火成岩和桑塔木组辉绿岩安全钻进,试验井平均钻井周期为173.42d,与前期已钻井相比钻井周期缩短14.73%。超深井优快钻井技术的实施,为加快顺北油田的勘探开发步伐、建成百万吨产能提供了技术支撑。
- 赵志国赵志国白彬珍何世明
- 关键词：超深井火成岩机械钻速
- 高温高压气井井筒温度场计算与分析被引量：13
- 2019年
- 为确保高温高压气井的安全钻井,有必要对高温高压气井的井筒温度场进行研究。考虑井筒流体与地层传热,根据热力学定律和能量守恒定律,建立了钻井液循环期间钻柱内及环空流体瞬态温度模型,分析了钻井液排量和循环时间对环空温度的影响。研究结果表明:循环温度与静温剖面的偏离程度随循环排量和循环时间的增加而增大;小排量时环空钻井液温度比排量较大时更接近于静温剖面;随着排量的增加,井底循环温度逐渐降低;在相同排量下,随着循环时间的延长,环空瞬态温度场偏离静止温度场越多,环空温度逐渐趋于稳定。基于该瞬态温度模型,结合顺北鹰1井参数,计算得到的钻井液出口温度与现场实测值很接近,相对误差均在7%以内,验证了模型的可靠性。
- 王轲刘彪张俊苏昱
- 关键词：高温高压气井井筒传热
- 钻井液温度控制技术研究进展被引量：3
- 2019年
- 钻井液温度控制是制约地热、天然气水合物等新能源及超深油气井高效开发的关键因素之一。钻井液温度控制技术目前已经由早期的自然控温发展到具备四级冷却结构、3个相互独立循环的技术体系,自动化程度逐渐提高。该项技术不但成功降低了地热、干热岩、高温高压油气等钻井施工的井底温度,而且满足天然气水合物开采过程中对钻井液温度控制要求,极大提高了此类能源开发效率和安全性。目前,国外钻井液温度控制技术相对成熟、并得到广泛应用,国内目前仅极少几家单位开展相关试验研究。
- 刘彪李双贵杨明合张俊
- 关键词：钻井液温度控制
- 顺北区块超深小井眼水平井优快钻井技术被引量：36
- 2016年
- 顺北区块超深小井眼水平井钻井过程中,钻遇易漏易塌的层位多、摩阻扭矩大、120.6mm井眼轨迹控制困难,导致机械钻速低、钻井周期长,为此进行了优快钻井技术研究。通过分析钻井、测井、测试等资料,建立了地层三压力剖面,并据此确定必封点,将六级井身结构优化为四级井身结构;针对易漏易塌地层的特点,通过室内试验,制定了防漏防塌技术措施;通过分析大角度螺杆的造斜率和采用双增式轨道,降低了小井眼段轨迹控制难度;通过降低定向井段长度、钻具和井壁的接触面积和采用混油钻井液,降低了摩阻扭矩;试验应用"扭力冲击器+PDC钻头"钻井工艺,提高了机械钻速。通过研究和试验形成了顺北区块超深小井眼水平井优快钻井技术,并在5口井进行了现场应用,与采用六级井身结构的X1井相比,机械钻速提高了29.36%,钻井周期缩短了93d。研究与应用表明,超深小井眼水平井优快钻井技术能满足顺北区块超深小井眼水平井安全高效的钻井需求,为该区块碳酸盐岩海相油气藏的高效开发提供了工程技术保障。
- 刘彪潘丽娟张俊白彬珍李双贵
- 关键词：小眼井水平井井眼轨道井眼稳定
- 托甫台区块含盐膏层深井井身结构优化设计被引量：10
- 2014年
- 为解决托甫台区块深井钻井过程中长裸眼穿过盐膏层时火成岩地层易漏、易塌及盐膏层易卡的问题,确保安全快速成井,将地应力分析软件Drillworks对测井资料的反演结果与实钻、测试资料结合,分析了托甫台区块地层的三压力剖面;利用巴西劈裂法与应力-应变试验评价了火成岩地层的强度;根据成像测井资料和电镜扫描结果分析了火成岩裂缝分布特征,分析了桥堵技术难以提高火成岩地层承压能力的原因。通过以上分析,确定了托甫台区块含盐膏层深井的3个必封点与1个风险点,并据此设计了"专封盐膏层"井身结构。实钻效果表明,"专封盐膏层"井身结构可以解决托甫台区块深井长裸眼钻穿盐膏层过程中的井漏、坍塌和卡钻等井下故障。
- 刘彪白彬珍潘丽娟牛丽霞樊艳芳
- 关键词：盐膏层火成岩井身结构承压能力堵漏
- 顺北Ⅳ号条带超深高温定向井钻井关键技术被引量：8
- 2022年
- 顺北油田Ⅳ号条带地质构造属滑移断裂带,以奥陶系碳酸盐岩储层为主,多采用水平井/定向井方式开发,平均垂深接近8 000 m,井底温度最高达174℃,超深、高温、复杂地质条件给该区域定向钻井带来了井眼轨迹控制难、仪器故障率高、气侵处理时效低等技术难题。为解决上述技术难题,进一步优化了井身剖面,降低了定向难度,复合钻进比例平均提高10%;通过优配钻具组合、优选钻进参数、应用工具面稳定调控工艺和地震数据随钻指导钻井技术,井眼轨迹控制效率大幅度提高,中靶率100%;在井筒温度场分布规律研究基础上,配套了高温随钻测量工艺,仪器故障率由23%降至9.3%;利用简易控压钻井技术提高了储层气侵处理效率。该技术现场应用12口井,储层定向周期较设计平均缩短14.3%,平均机械钻速较邻区提高32.1%,可进一步推广应用。
- 刘湘华杜欢刘彪张洪宁张洪宁
- 关键词：定向钻井随钻测量
- 针对易漏砂岩地层防井漏材料粒径优化设计被引量：6
- 2020年
- 为解决易漏失砂岩地层频发的井漏问题,采用巴西劈裂试验研究方法,测试不同粒径组合方式下防井漏材料对于井壁抗拉强度的强化效果。通过对比岩样孔喉尺寸和钻井液中防井漏材料的颗粒粒径,分析砂岩经不同粒径防井漏材料钻井液处理后的岩样抗拉强度测试结果,得到以下结论:相较于水润岩样的抗拉强度,防井漏材料明显起到强化井壁的效果,从而提高地层承压能力;未经粒径优化设计的防井漏材料有可能无法强化井壁,从而造成井漏问题无法缓解和钻井材料资源浪费等问题;钻井液中防井漏材料颗粒粒径范围越广,井壁强化效果越明显;若要达到最佳防井漏效果,使得地层承压能力最高,建议钻井液在进行防井漏材料粒径组合优化设计时,应考虑将防井漏材料的平均颗粒粒径约等于岩样平均孔喉尺寸。研究结果可为维持易漏失砂岩地层的井壁稳定、缩短非生产时间和安全高效钻井提供参考。
- 刘彪赫文豪李硕文陈振良刘才庚李晓静
- 关键词：钻井液粒径分布岩石强度
