常德玉
- 作品数：5 被引量：41H指数：3
- 供职机构：中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 深井超深井井底应力场被引量：18
- 2011年
- 深井超深井钻井技术对加快我国石油勘探开发进程具有重要意义,深井超深井井底应力场是破岩机理研究进而提高机械钻速的基础。针对井深4 500-7 000m时3种不同地应力状态下的井底岩石应力分布规律进行研究,在井底岩石力学分析的基础上,建立了考虑孔隙压力和垂直、水平最大和最小三向地应力差下的流固耦合模型,并采用数值方法进行求解。结果表明,岩石内部孔隙压力以约呈井眼径向距离的-0.055次幂减小;当井深一定时,垂直总地应力为最小地应力时,岩石所受围压最大,为中间主应力时次之,为最大地应力时最小;当地应力状态相同时,随着井深增加,岩石所受围压呈线性增加,导致岩石塑性强度增加,这是深井超深井机械钻速低的主要原因之一。深井超深井井底应力场的定量研究对深井超深井破岩机理研究和提高机械钻速具有重要的理论指导意义。
- 常德玉李根生沈忠厚黄中伟田守嶒史怀忠宋先知
- 关键词：深井超深井应力场孔隙压力流固耦合机械钻速
- 考虑三向地应力差时不同钻井条件下井底应力场研究被引量：10
- 2011年
- 井底压差和三向地应力是钻井过程中影响井底岩石应力分布的主要因素,从而影响钻井机械钻速。主要针对欠平衡、平衡、过平衡和气体钻井4种钻井条件下三向地应力对井底应力分布进行定量研究。在井底岩石力学分析的基础上,建立了考虑正断层模型下的三向地应力、液柱压力和孔隙压力因素时的井底岩石流-固耦合模型,采用数值计算方法进行求解。结果表明,三向地应力差相同时,井底面岩石最大主应力与井底压差无关,井底面岩石最小主应力随井底压差增大而增大;不同钻井条件下井底面最小主应力与水平最小地应力无关,且随水平最大地应力增大而减小;不同钻井条件下井底面最大主应力与水平最大地应力无关,当井底压差存在时,其随水平最小主应力增加而减小后逐渐趋于稳定;当气体钻井时,其与水平最小主应力也无关。针对走滑断层和逆断层模型时的井底应力场尚需进一步研究。不同井底压差和三向地应力时井底岩石应力分布的定量化研究为实际钻井条件下钻头破岩机制研究和快速高效破岩提供理论基础。
- 常德玉李根生沈忠厚黄中伟田守嶒史怀忠宋先知
- 关键词：井底压差地应力孔隙压力应力场
- 井底压差对垂直井井底应力场的影响研究被引量：2
- 2011年
- 井底压差是影响钻井机械钻速的重要因素之一。实践证明欠平衡钻井与常规钻井相比机械钻速有显著提高,不同钻井条件下的井底应力场需要深入地研究。在分析井底岩石所受载荷的基础上,建立了轴对称条件下井底岩石流固耦合模型,并利用有限元方法进行求解,通过对不同井底压差下的井底岩石应力场进行数值模拟计算,针对井壁岩石的理论解和数值模拟结果进行对比验证模型的合理性,并对井底待破碎岩石进行了力学分析。结果表明,数值模拟结果与理论结果相符,验证了模型的正确性;井底待破碎岩石按照应力状态分为3个区域,分别为3向拉伸区、2向压缩区和3向压缩区。井底压差对井底应力场的影响研究为快速高效破岩提供理论基础。
- 常德玉李根生黄中伟沈忠厚田守嶒史怀忠
- 关键词：井底压差流固耦合有限元方法应力场破岩
- 射流冲击载荷对井底岩石应力场的影响被引量：3
- 2011年
- 考虑三向地应力、液柱压力、孔隙压力和射流速度的影响,建立射流冲击井底岩石流固耦合模型,运用有限元及有限体积法进行求解。结果表明：井底压差越大,井底岩石最大主应力越大;射流最大冲击压力与速度平方成正比,孔隙压力在冲击面和冲击轴线上随距离增加均呈＂三次抛物线＂减小;射流冲击井底岩石存在明显的局部效应,射流主要影响区域在冲击面上约为2倍射流半径,在冲击轴线上约为2.5~3.5倍射流半径,与应力波理论结果相吻合。
- 常德玉李根生沈忠厚黄中伟田守嶒史怀忠宋先知
- 关键词：射流流固耦合应力场有限元法有限体积
- 水力脉冲空化射流钻井技术适应性分析被引量：16
- 2012年
- 为了推广应用水力脉冲空化射流钻井技术，在介绍该技术提高机械钻速机理的基础上，通过理论分析、统计总结的方法对该技术的现场试验进行了适应性分析，包括适用的钻具组合、地层、井径、钻头以及钻进参数等。结果表明：水力脉冲空化射流发生器可与常规钻具、井下动力钻具、欠平衡钻具以及PowerV钻具等多重钻具组合配合钻进；适用于新生代至古生代地层，包括软、中硬、硬地层，最大试验井深达6162m；可在0216～0406mm不同井眼配合不同型号PDC和牙轮钻头应用；适用的钻井参数范围较大，对钻井参数没有特别要求；一般工作寿命在230h以上。水力脉冲空化射流钻井技术对现有的钻井装备、工艺参数等具有较好的适应性，平均机械钻速提高10．1％～104．4％，为深井钻井提供了一种安全高效的钻井新技术。
- 付加胜李根生史怀忠牛继磊常德玉
- 关键词：水力脉冲空化射流机械钻速钻井技术
