收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钻井液流变模式优选及水力参数优化设计研究

殷己森  
【摘要】:在钻井过程中,准确了解钻井液体系流变性能和预测井下循环压耗,以及钻井水力参数优化设计,具有非常重要的意义。钻井液流变参数的准确计算和流变模式的合理选择是钻井液水力参数优化设计的前提,而钻井液流变参数的准确估计又是钻井液流变模式合理选择的基础,所以钻井液流变模型的参数计算问题是钻井液设计所需解决的核心问题。 常用的钻井液流变模型分为线性和非线性两种类型。线性流变模型可以用传统的线性回归法估计出其流变参数值,但是对幂律、赫-巴、卡森等非线性钻井液流变模型,通常采用非线性最小二乘法求解。本文以高斯-牛顿迭代法为基础,结合常用非线性钻井液流变方程的特点,提出一种寻求迭代初值的有效方法,找到一个较优的初值并将其应用于非线性钻井液流变模式参数估计中。该方法克服了高斯-牛顿法在实际应用中强烈依赖初值、迭代可能不收敛的缺点,充分发挥了高斯-牛顿法每步计算工作量较小、收敛速度快的优势。大量实测钻井液算例表明,所得到的流变参数估计值具有拟合残差近似无偏性和方差几乎最小的优良统计特征,且具有比传统线性回归方法更小的拟合方差及优良的拟合残差统计特性。在计算出流变参数值之后,就可以通过最小二乘法优选出钻井液流变模式。 优选出钻井液流变模式后,再结合流变参数值计算出钻井液在井下循环系统各部分的压力损失,在额定泵压下确定最优排量、最优喷嘴组合,拟定一个实现最优水力参数设计的综合性方案。该方案在保证井壁稳定、井眼干净的原则下,有效、合理地利用水力能量,提高钻井液破岩能力和携屑效率。 最后运用数值计算方法,通过高级程序设计语言C#开发出“钻井液流变学及水力参数计算”应用程序模块,该系统运用本文介绍的方法优选流变模式,结合钻井实际数据或者实验数据,实现钻井液水力参数的优化设计。通过大量算例计算表明,“钻井液流变学及水力参数计算”应用程序有较高的精确度,与现场实际情况高度一致。“钻井液流变学及水力参数计算”应用程序的开发解决了人工计算的困难,减少了不必要的实验,节省了大量的人力、财力和物力,为现场应用和室内研究提供高效、精确的计算结果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李彩虹,张玉亮,韩成林;聚合物溶液流变模式研究[J];大庆石油地质与开发;1994年04期
2 康万利,刘桂范,李金环;油水乳化液流变性研究进展[J];日用化学工业;2004年01期
3 王平全;不同流变模式下钻井液剪切稀释性评价[J];天然气工业;1997年06期
4 董书礼,鄢捷年;利用最小二乘法优选钻井液流变模式[J];石油钻探技术;2000年05期
5 尹祥础,郑天愉;地震孕育过程的流变模式[J];中国科学B辑;1982年10期
6 李春洲,祖庸,马宝歧;泡沫流变特性研究[J];化工学报;1993年04期
7 李洪乾,刘希圣;修正幂律模式特征参数的确定及应用[J];钻采工艺;1995年03期
8 练继建;戴丽荣;俞波;;淤泥的几种流变模式[J];海河水利;1997年04期
9 周祥林;于培志;钱晓琳;;阳离子聚合物钻井液体系流变模式优选[J];西部探矿工程;2009年11期
10 马宝岐;李春洲;祖庸;;三相泡沫流变性研究[J];油田化学;1993年04期
11 罗塘湖;含蜡原油低温流变模式的讨论[J];油气储运;1986年03期
12 龙政军;韩松;;相关系数法选择钻井液流变模式[J];天然气工业;1986年01期
13 詹美萍;郑秀华;李纯;张海泉;陈立敏;;可循环微泡钻井液流变模式的研究[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2005年S1期
14 刘崇建;;带屈服值的幂律流变模式在钻井泥浆中的应用[J];天然气工业;1982年03期
15 罗跃;王永远;;灰色关联分析法优选钻井液流变模式[J];天然气工业;1992年01期
16 祖庸;李春洲;马宝岐;;泡沫流变性研究现状及进展[J];西北大学学报(自然科学版);1993年06期
17 郑秀华,尹文斌,夏柏如,胡茂焱;钻井液水力参数智能设计系统的研制[J];钻井液与完井液;2005年04期
18 郭晓乐;汪志明;陈亮;;利用黄金分割搜索法优选钻井液最优流变模式[J];钻井液与完井液;2009年01期
19 王兰;马光长;吴琦;;水基钻井液高温流变特性研究[J];钻采工艺;2009年06期
20 江小玲;雷宗明;刘佳;;钻井液流变参数相关性研究[J];钻采工艺;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 詹美萍;郑秀华;李纯;张海泉;陈立敏;;可循环微泡钻井液流变模式的研究[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2005年
2 尹文斌;夏柏如;郑秀华;;钻井液水力学计算机优化设计系统研究与应用[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2005年
3 刘金明;胥洪彪;;南堡5-4井钻井液工艺技术[A];黑鲁石油学会钻井新技术研讨会论文集[C];2008年
4 ;唐山大地震的物理流变模式(英文)[A];陈宗基论文选[C];1994年
5 蔡记华;乌效鸣;谷穗;;LG植物胶无固相钻井液的流变性研究[A];第十四届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文集[C];2007年
6 张和豪;王进军;华东耘;;考虑表面任意方向粗糙度的线接触弹性流体动力润滑 笫三部分 非牛顿流体两维粗糙表面弹性流体动力润滑[A];摩擦学第四届全国学术交流会论文集(第一册)[C];1987年
7 黄荣樽;周祖辉;张克勤;庄锦江;;利用盐岩的单轴高温蠕变试验确定石油钻井的合理泥浆密度[A];第一届高温高压岩石力学学术讨论会论文集[C];1986年
8 朱志杰;;关于中国板块动力学[A];陈宗基论文选[C];1994年
9 黄荣樽;周祖辉;邓金根;程远方;张克勤;;盐岩的流变特性及油井断面的收缩速率[A];岩石力学在工程中的应用——第二次全国岩石力学与工程学术会议论文集[C];1989年
10 陈宗基;康文法;;在岩石破坏和地震之前与时间有关的扩容[A];陈宗基论文选[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李家学;裂缝地层提高承压能力钻井液堵漏技术研究[D];西南石油大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 殷己森;钻井液流变模式优选及水力参数优化设计研究[D];西南石油大学;2012年
2 李娟;用于携带钢粒子的钻井液性能研究[D];中国石油大学;2011年
3 刘浩;松软煤层钻进用可降解钻井液的试验研究[D];中国地质大学;2012年
4 赵芙蕾;新型凝析油钻井液的研制[D];东北石油大学;2012年
5 卢明;高密度钻井液流变性及水力学计算[D];中国石油大学;2010年
6 韩丽;《红楼梦》与中国现代文学家族母题[D];青岛大学;2006年
7 李启明;适于水平井的波动压力预测新模型研究[D];东北石油大学;2011年
8 刘江华;高密度水基钻井液抗高温作用机理及流变性研究[D];中国石油大学;2009年
9 贺雷;新型膜屏蔽钻井液研究[D];中国石油大学;2011年
10 刘晓明;小阳离子粘土防膨剂的应用性能研究[D];山东大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 通讯员 王小军 王剑军 童颖;长庆钻井总公司两支钻井队进尺破4万米[N];中国石油报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978