曹文科
- 作品数：10 被引量：75H指数：5
- 供职机构：中国石油大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程环境科学与工程更多>>
- 一种适用于50mm×10mm×3mm挂片的X射线衍射实验装置
- 一种适用于50mm×10mm×3mm挂片的X射线衍射实验装置，包括X射线衍射仪、挂片、挂片夹具，挂片夹具固定安装于X射线衍射仪的工作台上，所述挂片夹具为外径51.5mm、高度20mm的圆柱体，挂片夹具中心具有与其同轴的盲...
- 朱培珂邓金根蔚宝华杨峰闫伟谭强曹文科
- 文献传递
- 深水钻井热交换作用下的井壁稳定性分析被引量：4
- 2017年
- 为了研究深水钻井过程中热交换作用对井壁稳定性的影响规律,建立了钻井液、钻柱、海水和地层各介质热交换作用下温度控制方程,根据热弹性理论计算温度变化对井周应力的影响,结合地层强度准则与拉伸破坏准则确定深水井壁坍塌压力与破裂压力。结果表明,钻井液循环对地层产生的冷却作用能够降低井壁坍塌压力与破裂压力,但破裂压力降低幅度比坍塌压力的降低幅度稍大。因此,尽管钻井液的冷却效果能够抑制井壁坍塌,但应注意低温度的井壁更易形成诱导缝,甚至引发地层漏失。计算结果对深水钻井作业具有指导意义。
- 曹文科邓金根谭强刘伟李扬靳从升任国庆郭晓亮
- 关键词：深水温度应力
- 力学—化学—热耦合作用对各向异性页岩井壁稳定性影响规律研究
- 页岩油气作为非常规油气资源的一种,近些年在国内外获得了极大的重视,然而发生在钻井过程中的井壁失稳问题给工程进度和钻井成本带来了巨大挑战,因此有必要对页岩地层的井壁失稳问题进行深入的研究,从实验研究和理论分析两方面探究井壁...
- 曹文科
- 关键词：页岩各向异性井壁稳定
- 文献传递
- 压力衰竭对临界生产压差的影响及油藏产能评价被引量：8
- 2013年
- 许多油气田在开发中后期都会出现储层压力孔隙压力衰竭,孔隙压力的降低将导致有效水平地应力增加,使井壁周围某些方位地层发生剪切屈服而出砂。分析压力衰竭前后水平地应力变化规律,提出新的临界生产压差计算模型。结合某油田储层的物性参数进行实例计算;同时探讨了压力衰竭后,地层压实对储层渗透率的影响;并结合室内试验,对油藏产能进行了分析。结果表明:随着地层压力的逐渐衰减,临界生产压差逐渐变小;同时地层渗透率下降,油藏产能降低,这符合油田的实际情况。考虑应力路径系数研究压力衰竭对临界生产压差的影响,与过去未考虑该因素时得出的结论相比存在差异。研究结果可以为压力衰竭油气田的出砂预测及完井设计提供参考。
- 伍葳林海谭蕊耿一臻曹立虎李扬曹文科
- 关键词：压力衰竭临界生产压差出砂产能评价
- 非均匀地应力下水泥环完整性规律研究被引量：13
- 2014年
- 套管-水泥环-地层系统界面的密封失效,将导致高压气体上窜至井口而引起环空带压,给油气田的勘探开发带来安全、环保隐患。通过研究直井水泥环在各种应力状态下的变形破坏特征,揭示了水泥环力学特性对其水力胶结失效的影响规律,发现较高的内压下,在水平最小地应力方位水泥环内壁有进入塑性的可能性;在45°方位上水泥环内壁有发生剪切滑移破坏,造成水力胶结失效的可能性;但是水泥环产生拉伸破坏的可能性较小;所以水泥环内壁是危险面,为了防止水泥环失效,水泥环应该具有低模量,高强度和高泊松比的特性。
- 刘海龙邓金根赵军邱汇洋曹文科李杨
- 关键词：非均匀地应力完整性
- 一种检测钻井液性能对岩石影响的实验装置
- 本实用新型涉及一种检测钻井液性能对岩石影响的实验装置，该装置放置于钻井液滚子炉中进行实验，该装置其特征在于：上部为压盖，中间为高压釜罐体，下部为底座，高压釜罐体高20cm，直径10cm，所述的压盖和底座通过螺栓同高压釜罐...
- 邓金根汪伟蔚宝华曹文科李海涛郑小锦刘凯铭陈卓
- 文献传递
- 页岩层理弱面对井壁坍塌影响分析被引量：15
- 2017年
- 受层理特征的影响,页岩地层的井壁坍塌形状与坍塌压力不再与各向同性地层表现一致。基于Jaeger弱面强度准则计算了井壁坍塌区域分布与坍塌压力大小,结果表明:井壁坍塌是页岩基质与弱面破坏叠加的结果,且当层理弱面倾斜角增大时,井壁坍塌逐渐受层理弱面破坏主导,坍塌方位不再与水平最小地应力方位一致,即井壁坍塌区域发生偏转,井壁坍塌形状由对角破坏演变为四角破坏;各向异性地层井壁坍塌压力只沿水平最小地应力(层理面倾向)对称分布,最优钻井方位不再仅沿水平最小地应力方位,而是应结合层理弱面的倾向,尽量减小井眼轨迹与层理弱面法向夹角;考虑钻井液侵入对井周地层压力的改变与地层强度的降低,钻井液的使用应在确保井壁力学稳定性的同时提高钻井液封堵性且使用尽量小的钻井液密度。本文研究结果可为预防页岩井眼钻进过程中井壁坍塌提供参考。
- 曹文科邓金根蔚宝华谭强刘伟李扬靳从升任国庆郭晓亮
- 关键词：页岩各向异性
- 基于多孔介质热弹性理论的井壁诱导缝成因被引量：5
- 2017年
- 常规纯弹性理论通常把钻井过程中直井井壁诱导缝的形成归结为钻井液密度过高或者水平主应力差值过大,然而该理论却并不能完全合理地解释深井井壁诱导缝的成因。为揭示井壁诱导拉伸缝形成机理,考虑钻井液循环期间低温钻井液与高温井壁围岩的热交换,基于多孔介质热弹性力学理论,建立了适于深部地层的井壁稳定分析模型,研究了流固热耦合作用下的井周周向有效应力、孔隙压力与温度分布计算模型。计算结果表明:(1)在最大水平地应力方位,井眼钻开初期多孔弹性作用居于主导,孔隙压力在近井壁地带出现谷值,对诱导缝的形成起到了抑制作用;(2)然而随着钻井液与地层热交换的进行,钻井液的冷却作用愈加重要,井周周向有效应力由挤压状态逐渐转变为拉伸状态,从而导致近井壁地带诱导缝的形成。结论认为,为避免诱导缝的形成,在工程上一方面需加强钻井液的封堵性,控制液柱压力向井周的扩散;另一方面也可以通过调整优化钻井液密度与流变性能,控制井底钻井液当量密度(ECD)。
- 曹文科邓金根蔚宝华谭强刘伟李扬
- 关键词：诱导缝多孔介质井壁稳定
- 水平井分段多簇限流压裂数值模拟被引量：23
- 2017年
- 水平井分段多簇压裂是目前非常规储层开发的有效手段,但现场生产测试结果表明,相当一部分的射孔簇对产量完全无贡献。文中基于CZM模型和伯努利方程建立了考虑射孔孔眼摩阻的多簇裂缝同时起裂与扩展的有限元计算模型,对不同射孔参数情况下裂缝的同时扩展进行了计算模拟,得到了不同时间5簇裂缝的扩展形态,以及井底压力、各簇裂缝缝口压力和进入各簇裂缝的压裂液流量等随时间的变化规律。模拟结果表明:当射孔孔眼摩阻较低时,初期5簇裂缝同时起裂,后期由于应力干扰加强,中间3簇裂缝停止扩展并逐渐闭合,压裂液不再进入中间3簇射孔,成为无效射孔簇;非均匀射孔簇摩阻之间的差异能够有效平衡裂缝之间的应力干扰,使多簇裂缝同时起裂扩展并减缓多簇裂缝扩展的不均衡性;中间簇比侧边簇射孔数量只需多出2~3个就可以有效改变裂缝扩展形态,提高储层改造效果。该有限元计算模型对现场多簇水力压裂施工参数设计具有一定的指导意义。
- 李扬邓金根刘伟刘伟闫伟曹文科
- 关键词：水力压裂
- 弹性参数各向异性对页岩井周应力的影响被引量：7
- 2016年
- 为研究层理性页岩地层井周应力分布及其对井壁稳定性的影响,针对页岩力学参数的各向异性特点,建立了基于横观各向同性材料本构关系的弹性理论分析模型,运用该模型计算井周应力,并与各向同性材料下的应力分布进行对比,获取了页岩地层弹性参数各向异性对井周应力分布的影响规律,同时对井壁稳定状况进行了评估。研究表明:井周应力分布对弹性模量各向异性的敏感性强于泊松比各向异性,相同的弹性模量与泊松比各向异性影响下的井周应力分布形态具有相似性,但弹性模量与泊松比各向异性比的增减导致的井周应力增减变化相反,弹性参数各向异性对井壁破裂压力的影响远大于对坍塌压力的影响,显著地影响井眼近井壁地带的破裂压力。
- 曹文科邓金根蔚宝华刘伟李扬
- 关键词：应力分布井壁稳定
