杨宏伟
- 作品数：35 被引量：200H指数：9
- 供职机构：中国石油大学（北京）石油工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 考虑相间传质的全瞬态井筒气液两相流模型
- 2024年
- 基于滑移上升气泡的界面传质理论与气液两相流理论,结合井筒流体与地层间的传热机理,建立了油基钻井液条件下考虑相间传质的全瞬态非等温气液两相流模型,利用O’Bryan气侵实验数据对该模型进行了验证。研究结果表明,地层气体与油基钻井液的相间传质速率相对较慢,气体并不会立即完全溶解于未饱和的油基钻井液中,而是伴随着油基钻井液沿井筒向上流动时逐渐溶解。在相同气侵速率条件下,该模型计算的井筒内自由气体积分数大于以往考虑稳态相间传质的气液两相流模型。气液相间传质速率随着气体浓度和流体流速的增加而增大。该模型突破了以往基于稳态相间传质的井筒多相流模型的缺陷,能够更准确地描述油基钻井液中气液两相流动规律。
- 杨宏伟李军张辉张辉邢星
- 关键词：气液两相流油基钻井液气侵
- 基于测井数据的页岩可压性定量评价被引量：14
- 2017年
- 可压性是指在压裂过程中页岩发生有效破裂的能力。目前对可压性的研究主要基于定性评价,或建立在岩石力学实验和压裂施工参数基础上的定量评价,难以完整连续地表征非均质性较强的页岩在水平井长水平段的可压性变化。基于测井数据,评价了页岩脆性指数、脆性矿物质量分数、断裂韧性、黏土矿物质量分数和总有机碳质量分数对可压性的影响,并利用层次分析法和模糊数学法,从定性和定量相结合的角度建立了页岩长水平段的连续可压性数学模型,且划分了可压性级别。该模型将可压性划分为3个级别:当可压性指数高于0.48时,页岩的可压性好;当可压性为0.32~0.48时,页岩的可压性中等;当可压性低于0.32时,页岩的可压性较差。研究表明,利用测井数据能够更全面细致地评价沿水平井长水平段的页岩可压性,对压裂设计和射孔参数设计具有更好的指导性。现场应用表明,该模型能够较准确连续地预测页岩可压性,且具有广泛的适用性。
- 杨宏伟李军柳贡慧李玉梅席岩唐庚
- 关键词：测井数据层次分析法模糊数学法
- 考虑温度和回压影响的控压钻井参数设计方法被引量：5
- 2021年
- 控压钻井技术是解决窄安全密度窗口地层钻井难题的有效方法。为了准确设计控压钻井参数并提高设计方法的合理性,基于井筒水力学与传热学理论,充分考虑井筒温度和回压控制范围的影响,建立了钻井液密度和回压的设计方法,制订了控压钻井设计原则,并对乐东区块一口井进行了控压钻井参数优化设计。研究结果表明:考虑井筒温度的影响后,钻井液密度的设计值更低;考虑回压控制范围的影响后,可获取最优的钻井液密度,有效增大了控压钻井设计井深,简化了套管层次;排量增加会导致井底压力增大,从而使得控压钻井参数设计时钻井液密度的可选范围变窄。研究结果可为窄安全密度窗口地层应用控压钻井技术提供理论指导。
- 王江帅李军柳贡慧柳贡慧杨宏伟何玉发周云健
- 关键词：控压钻井钻井液密度井筒温度
- 超深井自动控制压井室内物理模拟试验及结果分析
- 2024年
- 现有超深井溢流压井技术依靠手动控制节流管汇,响应速度慢,井筒压力波动大,容易引发二次溢流、漏失等复杂情况,而自动控制压井技术可实现钻井时溢流压井作业稳定控制。为此,设计了比例–积分–微分(PID)与位移双层协同反馈的自动控制方法,开发了超深井自动控制压井系统,建立了自动控制压井物理模拟试验装置,开展了恒定目标压力、连续变化目标压力、压力突变干扰等条件下的自动控制压井试验。试验结果表明,自动控制压井系统能够在30 s左右完成节流阀开度的调节,节流压力波动范围小于0.02 MPa,与手动控制压井相比,自动控制压井系统具有良好的稳定性、准确性、反应速度和抗干扰能力。研究结果为超深井复杂地层安全压井提供了理论依据。
- 李军杨宏伟杨宏伟龙震宇张更
- 关键词：超深井溢流PID控制物理模拟
- 莺歌海盆地斜坡带全井段孔隙压力预测方法被引量：5
- 2022年
- 为探索多源多机制孔隙压力预测方法,精准预测莺歌海盆地斜坡带全井段的孔隙压力,综合考虑区域沉积构造演化过程、测井数据的响应特征,明确了各层段异常高压成因;针对常规高压机制地层,优选了不同层段的孔隙压力预测模型;对复杂成因地层开展了孔隙压力精确预测新方法的研究。研究表明,莺一段-莺二段上部层段异常高压成因为“欠压实作用”,可使用Eaton法预测孔隙压力;莺二段下部层段异常高压成因为“欠压实作用为主、流体膨胀为辅”,可利用Bowers加载法预测孔隙压力;黄一段异常高压成因为“流体膨胀为主、欠压实作用为辅”,可使用Bowers卸载法预测孔隙压力;黄二段异常高压成因复杂,为“超压传递+流体膨胀为主、欠压实作用为辅”的组合模式,针对此特殊成因,提出了多变量孔隙压力预测新模型。将预测结果与实测孔隙压力数据进行了对比,全井段预测精度达97%,能满足工程需求。研究结果可为莺歌海盆地斜坡带钻井设计和施工提供依据和指导。
- 黄洪林李军张更杨宏伟杨宏伟高热雨罗鸣张万栋
- 关键词：莺歌海盆地异常高压地层孔隙压力
- 页岩气井分段压裂套损影响因素分析被引量：33
- 2017年
- 四川盆地长宁—威远页岩气示范区分段压裂过程中出现的套管变形、挤毁问题已经严重影响到页岩气井的井筒完整性以及勘探开发效果。考虑非均匀地应力、套管偏心、页岩各向异性、地层岩性非均质性等多因素的逐级耦合作用,利用有限元数值方法建立了偏心套管-水泥环-地层耦合的全尺寸数值模型,对页岩气水平井分段压裂过程中套管损坏机理进行研究分析。研究发现:套管偏心不是套管先期损坏的主控因素;随着非均匀地应力比增大,套管内壁应力极值及周向应力不均匀程度明显增大;页岩各向异性比越大,偏心角径向位置对应的套管内壁应力越大,此处承载风险也越高;套管内壁应力最大值出现在岩性交替变化界面,非均质性差异对套管内壁应力极值有较大的影响。研究结果可为页岩气井分段压裂过程中套损预测提供理论依据。
- 李军李玉梅张德龙杨宏伟孙世斌
- 关键词：套管变形非均匀地应力
- 基于井下分离的深水双梯度钻井参数优化被引量：28
- 2019年
- 为解决深水窄压力窗口安全钻井问题,设计了一种基于井下分离的新型深水双梯度钻井方式,通过室内实验验证了井下分离的有效性和实现井筒双梯度的可行性,对钻进过程中的动态井筒压力进行计算,并针对该钻井方式建立了钻井参数(包括分离器位置、分离效率、注入体积分数、钻井液密度、井口回压、排量)优化模型。通过实例分析了不同控制参数条件下及不同窄安全压力窗口下的钻井参数优化问题,结果表明井筒压力剖面得到优化,可适应深水窄压力窗口,实现更大钻进深度;利用最优化模型,可以获得更小的钻井井底压差,从而提高钻速,同时保护储集层;优化过程中始终保证动态变化的井筒压力在安全压力窗口内,可有效避免因压力不平衡导致的井下复杂情况。
- 王江帅李军柳贡慧黄涛杨宏伟
- 关键词：钻井参数
- 深水固井循环阶段井筒温度场预测模型研究被引量：1
- 2024年
- 准确预测固井循环阶段井筒温度场有助于水泥浆性能参数的设计和井筒压力的计算,为此,基于井筒流动机理和传热学理论,考虑不同区域差异对传热过程的影响和不同流体热力学参数差异及其随井深变化的特点,结合流体界面位置描述方程,建立了适用于深水固井循环阶段的井筒温度场预测模型。利用2口井的实测数据对模型进行了验证,并进行了关键因素的影响规律分析。结果表明:注入水泥浆之前,钻井液应循环2~4周,以降低注入过程中循环时间改变对井底循环温度的影响;注入水泥浆过程中,排量越大,周围环境的升温或降温作用越不明显;计算过程中,若不考虑温度对比热容的影响,则预测的井底循环温度会偏高2~4℃;水泥浆密度对温度的影响规律与传热方向有关。研究结果对深水固井具有一定的指导作用。
- 刘金璐李军柳贡慧李辉杨宏伟
- 关键词：深水固井温度场钻井液循环注水泥物理模型
- 考虑分段流变模式的深井井筒压力精确预测模型被引量：1
- 2024年
- 超深井、特深井井筒温度和压力分布范围宽,钻井液流变性受超高温超高压影响显著,基于常规流变模式的井筒压力预测误差较大,文章通过开展温度为20~220℃、压力为0.1~200 MPa的水基钻井液和油基钻井液流变性测试实验,提出了不同温度和压力范围内的钻井液分段流变模式优选方法,建立了考虑多因素综合影响的钻井井筒压力精确预测模型。研究结果表明,随着温度和压力的变化,钻井液流变曲线的变化规律不一致,单一流变模式无法完全表征钻井液的流变特性;赫巴流变模式对100℃以下的水基钻井液和140℃以下的油基钻井液的流变性适用性更好,其他温度范围内罗斯流变模式的适用性更好;分段流变模式对井底压力的影响较为明显。将模型的计算结果与实测数据进行对比,发现井底压力预测误差在0.3 MPa以内,立管压力预测误差小于0.6 MPa;相对于油基钻井液,水基钻井液中的井筒压力预测误差更小。研究结果能够为超深井、特深井井筒压力精确预测奠定理论基础。
- 柳贡慧杨宏伟李军张更王文旭
- 关键词：深井井筒压力钻井液
- 基于页岩各向异性的裂缝起裂数值模拟分析被引量：5
- 2016年
- 页岩层理在水平方向上有序地定向排列结构导致了页岩较强的弹性各向异性。基于岩石横观各向同性本构关系以及渗流与变形耦合数值方法,建立了水平井裂缝起裂的三维有限元数值模型。考虑页岩弹性力学参数各向异性差异,进行了射孔参数和非均匀地应力对水平井裂缝起裂压力和起裂位置的敏感性研究分析。研究结果表明:裂缝起裂点对射孔方位角有较强的敏感性,随射孔方位角的增大易出现复杂的裂缝起裂形态;裂缝起裂压力随射孔方位角的增大而增大,随射孔密度的增大而减小;弹性模量各向异性对起裂压力有较大的影响,弹性模量各向异性比值越大,起裂压力越小;无论是均质地层还是各向异性地层,水平地应力比值对起裂压力的影响较大,初始水平地应力比值对起裂压力的影响较小。计算结果可为页岩储层的裂缝起裂压力预测以及裂缝扩展机理深入研究提供参考。
- 李玉梅柳贡慧李军于丽维杨宏伟连威
- 关键词：页岩射孔参数起裂压力
