连威
- 作品数：39 被引量：106H指数：6
- 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科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球化学工程航空宇航科学技术更多>>
- 塔中超深水平井水力延伸极限研究被引量：5
- 2017年
- 合理地预测水平井水力延伸极限对于塔中地区油气资源的开发具有重要意义。深井高温高压环境对钻井液的密度及流变性会产生很大影响,采用常规的循环压耗计算模型会产生较大误差,导致超深水平井水力延伸极限预测结果不准确。鉴于此,对超深水平井钻进过程中的温度剖面进行预测,利用高温高压条件下钻井液的密度与流变性计算模型,计算了系统压耗。计算结果表明:在高温高压条件下,环空钻井液密度与塑性黏度先减小后增加,但都小于地面恒定值;钻柱内钻井液密度和塑性黏度随井深的增加不断减小;系统压耗比未考虑高温高压时的系统压耗小,达到目的井深时两者差值较大。用该计算方法对塔中某超深水平井进行水力延伸极限计算,其极限井深为8 601 m;用常规计算模型计算得到的极限井深小于8 000 m,而实际钻井中该超深水平井的完钻井深为8 008 m。这说明考虑高温高压的压耗计算模型可以有效指导钻井作业。
- 连威李军柳贡慧段永贤杨哲刘峰
- 关键词：超深水平井高温高压
- 用于节流管汇的控制方法、控制装置及处理器
- 本申请公开了一种用于节流管汇的控制方法、控制装置及处理器，属于压井控制技术领域。该方法包括：获取节流管汇的节流压力；根据节流压力确定目标控制器，目标控制器包括位移控制器和PID控制器；根据目标控制器对节流阀的开度进行控制...
- 杨宏伟李军龙震宇张更安锦涛连威张辉
- 裸眼临时弃置井水泥塞-地层界面剥离数值模拟被引量：3
- 2020年
- 地层流体沿水泥塞-地层界面运移并泄漏至地面会影响裸眼临时弃置井井筒密封完整性。为此,建立基于Cohesive单元方法的水泥塞-地层系统三维有限元模型,模拟水泥塞-地层界面裂缝的萌生及扩展过程,并与现有微环隙计算模型进行对比以验证模型的可靠性。定量分析了水泥塞-地层界面剥离过程中裂缝发展形态、裂缝扩展压力和裂缝剥离高度的变化,并对水泥塞力学参数、界面胶结强度及水平地应力差进行了敏感性研究。研究结果表明:较大的界面胶结强度和较高的水泥塞弹性模量有益于增大水泥塞-地层界面裂缝扩展压力,降低裂缝剥离高度,减小界面剥离失效的风险;在非均匀水平地应力条件下,地应力差越大,界面越容易剥离;水泥塞泊松比对裂缝扩展压力及剥离高度影响较小。研究结果为预测水泥塞-地层界面剥离导致的裸眼临时弃置井井筒密封完整性失效提供了有效方法。
- 蒋记伟李军柳贡慧柳贡慧杨宏伟
- 关键词：水泥塞地层界面
- 复合冲击钻具的研制及现场试验被引量：29
- 2017年
- 为了进一步提高硬地层的机械钻速,同时控制PDC钻头的黏滑振动,将扭力冲击器和旋冲钻具的特点相结合,研制了同时给PDC钻头提供高频单向轴向冲击和往复扭转冲击的复合冲击钻具。通过地面试验验证了复合冲击钻具的可行性并测试了其性能,结果表明,复合冲击钻具能实现轴向冲击和扭转冲击功能,冲击频率、冲击功和压降随排量增大而增大,随喷嘴直径增大而减小。在葡4-32井的现场试验结果表明:使用复合冲击钻具后,与邻井"螺杆+PDC钻头"复合钻井相比,机械钻速提高了60.2%;试验过程中,PDC钻头未出现黏滑振动和崩齿现象。研究结果表明,复合冲击钻具能提高硬地层机械钻速,并能控制PDC钻头的黏滑振动,起到保护PDC钻头的作用。
- 查春青柳贡慧李军李玉梅席岩连威
- 关键词：机械钻速PDC钻头扭力冲击器
- 页岩气水平井压裂过程中水泥环完整性分析被引量：13
- 2019年
- 页岩气井工程实践表明套管压裂易导致水泥环完整性破坏,进而引发环空带压。统计数据表明:中国涪陵页岩气田投产井166口,出现环空带压井占比达79.52%。进一步分析研究表明:一级套管头(生产套管和技术套管之间)压裂前后带压比例从14.85%提升至50.05%;二级套管头(技术套管和表层套管之间)压裂前后带压井比例从15.84%提升至53.01%,充分说明页岩气井压裂对环空带压影响较大。针对该问题,基于页岩气井压裂工程实际,在考虑压裂液摩擦生热和排量对换热系数影响的基础上,建立了压裂过程中井筒温度场模型和套管—水泥环—地层组合体有限元模型,采用解析法和数值法相结合的方式,计算了页岩气井压裂过程中瞬态温度—压力耦合作用下水泥环径向、切向应力变化规律,开展了井筒内压、压裂液排量、初始温度、弹性模量、泊松比对水泥环应力影响的敏感性分析,并基于Mohr-Coulomb准则对水泥环是否失效进行了分析。研究结果表明:(1)页岩气井压裂过程中,水泥环温度随时间发生剧烈变化,且内外壁之间存在显著温差,该温差随压裂作业的进行先增大、后减小。(2)页岩气井压裂过程中,水泥环径向、切向应力随时间不断变化,径向应力先减小、后增大,切向应力先降低、后升高,然后再降低。依照Mohr-Coulomb准则分析可知,压裂过程中水泥环易发生拉伸破坏,压裂初期为水泥环失效的"风险段"。(3)降低井筒内压,可以显著降低水泥环径向、切向应力;降低压裂液排量,水泥环径向、切向应力有所降低,但降低幅度不明显;提升压裂液初始温度,将会提高水泥环径向应力、降低水泥环切向应力;水泥石弹性模量降低至4 GPa时,水泥环径向、切向应力低于水泥石抗拉、抗压强度,在压裂过程中有利于保持水泥环的完整性;提高水泥石泊松比,对径向应力影响极小,可忽略不计,但可以
- 席岩李军柳贡慧陶谦陶谦
- 关键词：页岩气压裂水泥环完整性
- 自动控制压井模拟实验方法、装置和设备
- 本申请提供一种自动控制压井模拟实验方法、装置和设备，涉及井控技术领域。在压力自动控制模式下，先基于用户输入的目标压力和采集到的压井模拟装置中的井筒压力，确定调节节流阀开度的电流信号。然后以电流信号作为液压控制箱的输入，控...
- 杨宏伟李军龙震宇张辉张更安锦涛连威
- 基于Cohesive单元法的弃置井水泥塞-套管界面胶结失效数值模拟被引量：4
- 2020年
- 水泥塞-套管界面胶结失效对弃置井井筒完整性提出了严峻挑战。考虑地下流体与水泥塞的流固耦合作用,基于cohesive单元方法,建立水泥塞-套管-水泥环-地层系统三维有限元模型,模拟垂直井水泥塞-套管界面裂缝剥离过程,研究地应力对界面裂缝损伤演化的影响,并分析水平地应力、水泥塞力学参数及界面性质对裂缝剥离高度的影响。结果显示:水平地应力均匀时剥离裂缝沿着整个界面圆周延伸且高度相等,水平地应力非均匀时剥离裂缝倾向于沿着界面某一圆周角扩展且在最大水平地应力方向具有较大的高度;水泥塞弹性模量从30 GPa减小到1 GPa,裂缝剥离高度降低9.3 m,临界法向强度从0.25 MPa增大到2.0 MPa,裂缝剥离高度降低6.5 m,表明较低的弹性模量及较大的临界法向强度有利于减小水泥塞-套管界面胶结失效的风险;水泥塞泊松比从0.35减小到0.10,裂缝剥离高度仅降低2.0 m,临界剪切强度从0.5 MPa增加到4.0 MPa,裂缝剥离高度仅降低3.3 m,表明泊松比和临界剪切强度对界面胶结失效影响较小。建立的模型能够为水泥浆配方优选和井筒弃置工艺优化提供指导。
- 蒋记伟李军柳贡慧柳贡慧连威
- 水泥浆防气窜能力评估方法、计算机设备及可读存储介质
- 本发明实施例提供一种水泥浆防气窜能力评估方法、计算机设备及机器可读存储介质，属于油气井开发技术领域。方法包括分别确定水泥浆在进行预设失重模拟测试下不同的第一时刻对应的失重压力，并绘制与失重压力对应的失重压力曲线，确定水泥...
- 张辉吕坤鸿李军杨宏伟连威张更安锦涛
- 利用绕层固井装置提高页岩气井套管完整性被引量：3
- 2021年
- 针对页岩气井多级压裂过程中断层滑移实际,设计一种可绕套变地质风险段的固井装置,采用Shell-Solid耦合方法建立套管剪切变形数值模型,计算剪切变形后套管内径沿轴向变化,并对比分析不同工程条件下常规固井与绕层固井的保护效果。结果表明断层滑移后套管最小内径出现在套管滑移面附近,模拟形态与多臂井径和铅模测量形态较为一致;断层滑移后岩性界面处套管变形较为显著,随着滑移地层弹性模量的增加,套管内径缩径量不断增加;同等条件下采用绕层固井方法比常规固井套管缩径量降低34.6%,效果明显优于增加套管壁厚;扩径后使用该装置套管缩径量降低43.2%。
- 席岩李军汪伟高德伟连威
- 关键词：固井地层滑移剪切变形
- 多级压裂过程中固井质量、热应力、水泥石刚度退化三因素耦合作用下套管承受载荷分析
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