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物理与工程先验融合的智能地层压力预测方法 认领 引用 被引量：1
1
作者 周长所 袁俊亮 +3 位作者 丁智强 谢仁军 朴正 袁三一 《石油科学通报》 CAS 2026年第2期398-414,共17页
地层压力预测是钻井工程中的关键环节,其预测精度直接影响井控安全、钻井风险管理及钻井液密度窗口的合理确定。传统地层压力预测方法主要依赖测井或地震资料进行单一数据源建模,在复杂构造或异常高压发育区,往往难以准确刻画地层压力... 地层压力预测是钻井工程中的关键环节,其预测精度直接影响井控安全、钻井风险管理及钻井液密度窗口的合理确定。传统地层压力预测方法主要依赖测井或地震资料进行单一数据源建模,在复杂构造或异常高压发育区,往往难以准确刻画地层压力的突变位置与变化幅度,导致预测结果存在不确定性。以南海乐东工区的黄流组为例,该区地层发育明显的异常高压,其地震波阻抗和岩性变化与压力突变具有较强对应关系,而钻井液密度调整等工程响应所指示的异常高压响应深度通常浅于地震或测井所指示的物理突变位置。该现象揭示了物理信息与工程信息在地层压力异常识别中具有明显互补性。本文提出一种融合物理与工程先验的智能地层压力预测方法,通过将地震反演得到的物理突变先验与工程井控先验共同嵌入深度学习模型,实现目标井钻前地层压力预测。该方法在保证预测压力整体数值精度的同时,有效增强了对地层压力突变特征的刻画能力。实际资料应用结果表明,该方法相比传统预测手段能够显著提高地层压力预测精度,并在关键层段风险识别与安全窗口确定方面表现出更高的可靠性和工程适用性。 展开更多
关键词 地层压力预测 工程先验 物理先验 异常高压 井控安全
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浅水水下采油树开发模式下的井喷动态定量风险评价 认领 引用
2
作者 任美鹏 张会增 +4 位作者 谢仁军 孙思佳 田得强 蔡文军 滕诗富 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期210-219,共10页
浅水水下采油树开发模式作为一种新的海洋油气开发方式,其钻井阶段的井喷风险问题日益凸显,系统并准确评估该模式下钻井阶段的井喷风险十分重要。首先,利用蝴蝶结模型构建了井喷风险的定性分析框架,通过映射算法将其转化为贝叶斯网络以... 浅水水下采油树开发模式作为一种新的海洋油气开发方式,其钻井阶段的井喷风险问题日益凸显,系统并准确评估该模式下钻井阶段的井喷风险十分重要。首先,利用蝴蝶结模型构建了井喷风险的定性分析框架,通过映射算法将其转化为贝叶斯网络以发挥其推理和分析能力;然后,采用模糊层次分析法和累积分布函数应对不确定性并计算先验概率,借助动态贝叶斯网络实现后验概率的实时更新;最后,通过敏感性分析探究各风险因素在井喷风险中的相对重要性。研究结果表明:随设备老化,该模式井喷概率在10个时间步长内由5.389×10-3升至2.284×10-2;系统对特定故障极敏感,“溢流速率高”与“防喷器操作失误”的后验概率分别激增至6.58×10-1和5.679×10-1;测量仪器不准及防喷器失效为引发井喷的最关键因素。该定量结果揭示了加强人员培训与优化操作流程在预防井喷中的重要性,为风险防控提供科学参考。 展开更多
关键词 浅水钻井 水下采油树 开发模式 井喷 动态定量风险评估
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智能完井电液复合湿接头结构设计与性能分析研究 认领 引用
3
作者 谢仁军 邱浩 +6 位作者 文敏 侯泽宁 邹明华 齐致远 潘豪 黄辉 付帅帅 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2026年第2期95-106,共12页
电液复合湿接头对接是智能完井实现上部完井管柱与下部完井管柱脱离与对接的关键技术。针对现有湿接头设计只涉及液力传输及密封性的不足,设计了一种新型电液复合湿接头。首先,设计了卡爪导电及管内打压脱离式电液复合湿接头;其次,对所... 电液复合湿接头对接是智能完井实现上部完井管柱与下部完井管柱脱离与对接的关键技术。针对现有湿接头设计只涉及液力传输及密封性的不足,设计了一种新型电液复合湿接头。首先,设计了卡爪导电及管内打压脱离式电液复合湿接头;其次,对所设计的湿接头进行了强度校核;最后,开展了原理样机的液力、电能及信号的实验测试。模拟结果表明:在50 MPa、125℃,拉伸650 k N条件下,湿接头整体结构最大应力736.44 MPa,最大径向位移量为0.88 mm,满足设计要求。室内测试结果表明:在50 MPa压力下新型电液复合湿接头两条液力管线无泄压,在空气及盐水环境多次插拔后两条液力管线传输均正常,电能及信号传输稳定,验证了其结构的可靠性。电液复合湿接头结构设计满足电液传输要求,为电液智能完井的电液复合湿接头结构设计提供参考依据。 展开更多
关键词 智能完井 电液复合湿接头 结构设计 力学性能分析 室内测试
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海洋钻井隔水导管下入深度设计国际标准创建与实践 认领 引用
4
作者 杨进 谢仁军 +4 位作者 范白涛 张伟国 黄熠 仝刚 张明贺 《世界石油工业》 2026年第1期244-256,共13页
为了系统解决海洋钻井隔水导管下入深度设计中的关键技术难题,提升作业安全性与井筒长期稳定性,并推动设计方法从经验依赖向标准化、国际化转型,采用文献综述、现场调研、理论分析与模拟实验相结合的研究方法,基于极限状态法理论模型与... 为了系统解决海洋钻井隔水导管下入深度设计中的关键技术难题,提升作业安全性与井筒长期稳定性,并推动设计方法从经验依赖向标准化、国际化转型,采用文献综述、现场调研、理论分析与模拟实验相结合的研究方法,基于极限状态法理论模型与全球工程实践,重点分析了锤入法、钻入法与喷射法3种主流安装方式的技术特性及轴向荷载-承载力平衡机制。研究结果表明:①基于极限状态法的设计模型首次实现了海洋钻井隔水导管下入深度的科学量化,轴向荷载计算涵盖钻井至生产全阶段,承载力评估综合考量土体强度恢复效应与水泥环胶结性能;②中国主导制定的ISO 3421国际标准(2022年发布)系统建立了“模型-公式-算法”一体化框架,推动了全球隔水导管设计从区域经验向普适性规范跃升,其中锤入法精度提升了40%,喷射法承载力预测误差控制在15%以内;③现场应用验证了该设计方法的可靠性,在中国渤海、南海以及巴西等海域的超万口井实践中,井口失稳事故率被控制在0.1%以下,成功支撑了单个平台的钻井数量打破世界纪录;④深水作业适应性显著增强,“海基二号”导管架平台依托该技术实现了亚洲第一水深(约300 m)安全高效建井。结论认为,后续研究需持续攻关深水极地环境下的桩-土相互作用模型、智能化实时监测技术及区域化参数数据库,以支撑海洋油气资源开发向超深水、复杂地质领域拓展。 展开更多
关键词 海上钻井 隔水导管 安装方法 下入深度设计 现场应用 国际标准
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Multi-scale intelligent fusion and dynamic validation for high-resolution seismic data processing in drilling 认领 引用 被引量：1
5
作者 YUAN Sanyi XU Yanwu +2 位作者 XIE Renjun CHEN Shuai YUAN Junliang 《Petroleum Exploration and Development》 SCIE 2025年第3期680-691,共12页
During drilling operations,the low resolution of seismic data often limits the accurate characterization of small-scale geological bodies near the borehole and ahead of the drill bit.This study investigates high-resol... During drilling operations,the low resolution of seismic data often limits the accurate characterization of small-scale geological bodies near the borehole and ahead of the drill bit.This study investigates high-resolution seismic data processing technologies and methods tailored for drilling scenarios.The high-resolution processing of seismic data is divided into three stages:pre-drilling processing,post-drilling correction,and while-drilling updating.By integrating seismic data from different stages,spatial ranges,and frequencies,together with information from drilled wells and while-drilling data,and applying artificial intelligence modeling techniques,a progressive high-resolution processing technology of seismic data based on multi-source information fusion is developed,which performs simple and efficient seismic information updates during drilling.Case studies show that,with the gradual integration of multi-source information,the resolution and accuracy of seismic data are significantly improved,and thin-bed weak reflections are more clearly imaged.The updated seismic information while-drilling demonstrates high value in predicting geological bodies ahead of the drill bit.Validation using logging,mud logging,and drilling engineering data ensures the fidelity of the processing results of high-resolution seismic data.This provides clearer and more accurate stratigraphic information for drilling operations,enhancing both drilling safety and efficiency. 展开更多
关键词 high-resolution seismic data processing while-drilling update while-drilling logging multi-source information fusion thin-bed weak reflection artificial intelligence modeling
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考虑固相沉降的深水井环空圈闭压力预测方法研究 认领 引用 被引量：2
6
作者 谢仁军 张来斌 +2 位作者 邹欣 孔祥伟 谢广宇 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2025年第3期58-66,共9页
深水油气井开采期间,由于水下井口装置的特殊性,井筒内高温流体热膨胀会引起环空圈闭压力升高,导致套管挤毁,严重威胁油气井的井筒完整性。基于定容热力学定律和环空流体质量守恒定律,考虑环空内钻井液固相沉降对环空体积的影响,建立了... 深水油气井开采期间,由于水下井口装置的特殊性,井筒内高温流体热膨胀会引起环空圈闭压力升高,导致套管挤毁,严重威胁油气井的井筒完整性。基于定容热力学定律和环空流体质量守恒定律,考虑环空内钻井液固相沉降对环空体积的影响,建立了深水井多环空耦合圈闭压力计算模型;测试了常用钻井液体系的固相沉降规律和流体热物性参数,分析了沉降时间对钻井液密度、等温压缩系数及等压膨胀系数的影响规律;以南海某采气井为例,采用离散网格法,对井筒环空圈闭压力进行迭代求解,分析了不同因素对环空圈闭压力的影响。分析结果表明:固相沉降对钻井液密度的影响较大,随着沉降时间增长,钻井液密度呈明显降低趋势,10d后钻井液固相沉降趋于稳定;随着沉降时间增长,A环空圈闭压力的变化幅度较小,B、C环空圈闭压力的升高幅度较大;环空圈闭压力与采气量、地温梯度、泊松比及等压膨胀系数呈正相关,与等温压缩系数呈负相关。研究表明,考虑固相沉降的影响可提高环空圈闭压力预测的准确度,为深水油气井管柱选型及制定生产制度提供理论依据。 展开更多
关键词 环空圈闭压力 定容环空 等压膨胀系数 多环空耦合 固相沉降
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裂缝性定容封闭体气层气液重力置换规律研究 认领 引用 被引量：1
7
作者 李中 谢仁军 +3 位作者 殷志明 罗洪斌 蔡文军 田得强 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2025年第3期30-39,F0003,共10页
在裂缝性气层钻进过程中,气液重力置换问题频发,严重威胁钻井安全,但目前的研究主要针对裂缝性定压气层,对定容封闭体气层气液重力置换问题研究较少。为此,研制了井筒-裂缝气液两相流体耦合流动可视化试验装置,开展了裂缝性定容封闭体... 在裂缝性气层钻进过程中,气液重力置换问题频发,严重威胁钻井安全,但目前的研究主要针对裂缝性定压气层,对定容封闭体气层气液重力置换问题研究较少。为此,研制了井筒-裂缝气液两相流体耦合流动可视化试验装置,开展了裂缝性定容封闭体气液重力置换模拟试验,分析了裂缝开度、井底压差、钻井密度和黏度对气液重力置换的影响。研究结果表明,井底压差是影响气液流动状态的主导因素,随着地层能量被释放,井底欠压差越来越小,井底会经历由气侵到气液重力置换,再到井漏的转化;气液重力置换只在一定的压差范围内出现,井底欠压差越大,气侵速率越大,漏失速率越小;裂缝开度和密度越大,气侵速率和漏失速率也越大;随着钻井液黏度升高,气侵速率和漏失速率显著降低。据此建立了气侵速率和漏失速率的多因素经验预测模型,明确气侵与漏失的主控因素分别是井底压差和裂缝开度,并提出了气液重力置换的防控方法。研究结果为钻遇裂缝性定容封闭体气层时的井筒流动安全控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 裂缝性气层 定容封闭体 气液重力置换 井底压差 裂缝开度
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基于井震融合的钻前复杂岩性预测方法 认领 引用 被引量：1
8
作者 吴怡 袁俊亮 +2 位作者 谢仁军 张兴全 唐怀谷 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2025年第5期144-151,共8页
中国海上深层岩性复杂,广泛发育火成岩、变质岩及各类沉积岩,导致钻井工程地质风险高,复杂情况频发。基于钻、测、录井和地震资料,形成了一套基于井震融合的钻前复杂岩性预测方法。该方法根据目标区域已钻井作业资料统计主要复杂情况的... 中国海上深层岩性复杂,广泛发育火成岩、变质岩及各类沉积岩,导致钻井工程地质风险高,复杂情况频发。基于钻、测、录井和地震资料,形成了一套基于井震融合的钻前复杂岩性预测方法。该方法根据目标区域已钻井作业资料统计主要复杂情况的类型,结合测、录井资料分析导致各类钻井复杂情况的岩性;利用标准化校正后的声波、密度测井数据计算弹性阻抗、泊松比等地球物理属性,对岩性和地球物理属性进行交会分析,制作岩性预测模板;该预测模板用于由叠前地震反演得到的地球物理属性剖面上,能够得到显示地下岩性分布情况的岩性预测剖面。本文方法应用于南海某目标区域,成功预测出难钻地层和易阻卡地层的钻井深度范围,实钻遇阻深度完全位于预测深度范围之内,对区域开发井方案设计合理性和现场作业效率的提升起到了支撑作用。 展开更多
关键词 井震融合 标准化校正 地球物理属性 岩性预测模板
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钻井中地震资料高分辨率处理的多尺度智能融合与动态验证 认领 引用
9
作者 袁三一 许言午 +2 位作者 谢仁军 陈帅 袁俊亮 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第3期607-617,共11页
针对钻井过程中的地震资料分辨率低导致井筒附近和钻头前方小尺度地质体刻画不精准问题,开展钻井场景下地震资料高分辨率处理技术和方法研究。将钻井场景下的高分辨率地震资料处理分为钻前处理、已钻井修正与随钻更新3个阶段,通过整合... 针对钻井过程中的地震资料分辨率低导致井筒附近和钻头前方小尺度地质体刻画不精准问题,开展钻井场景下地震资料高分辨率处理技术和方法研究。将钻井场景下的高分辨率地震资料处理分为钻前处理、已钻井修正与随钻更新3个阶段,通过整合不同阶段、不同空间范围和不同频率的地震资料、已钻井和随钻井信息,并利用人工智能建模方法,构建了一种多元信息融合的渐进式高分辨率地震资料处理技术,实现了简单高效的随钻信息更新。实例应用表明,随着多元信息的逐步加入,地震资料的分辨率和成像精度显著提升,薄层弱反射得以更清晰显示。随钻更新的地震信息在钻头前方地质体预测中展现出较高的应用价值,并通过测井、录井和钻井工程的多种数据验证,确保了高分辨率地震处理结果的保真性,为钻井工程提供了更清晰、更准确的地层信息,从而提升了钻井作业的安全性与效率。 展开更多
关键词 地震资料高分辨率处理 随钻更新 随钻测井 多元信息融合 薄层弱反射 人工智能建模
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海上稠油火驱套管强度变化规律及失效分析 认领 引用
10
作者 岳家平 刘添琪 +2 位作者 谢仁军 武胜男 王奕辰 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2025年第6期149-157,共9页
在稠油蒸汽驱转火驱的过程中井底套管频繁发生损伤变形的问题日益突出。首先通过高温拉伸试验和断口形貌分析,研究了蒸汽驱老井套管材料在火驱高温下的力学性能变化规律;其次,基于传热学与弹塑性力学原理,采用有限元方法建立了套管-水泥... 在稠油蒸汽驱转火驱的过程中井底套管频繁发生损伤变形的问题日益突出。首先通过高温拉伸试验和断口形貌分析,研究了蒸汽驱老井套管材料在火驱高温下的力学性能变化规律;其次,基于传热学与弹塑性力学原理,采用有限元方法建立了套管-水泥环-地层的热力耦合模型,重点分析了套管在点火初期向稳定燃烧期过渡阶段的应力分布特征;最后,运用安全系数法评估了火驱井底高温环境中套管的安全性。研究结果表明,套管材料的强度随着火驱温度的升高而显著下降,同时其韧性降低、脆性增强;受热应力影响,当温度超过500℃时,安全系数小于1,表明套管存在失效风险,其失效机制为蠕变氧化后屈服变形。本文研究成果可为海上稠油火驱井的套管选型及修井作业提供有效的数据支持,从而保障火驱采油过程的安全与高效。 展开更多
关键词 海上 稠油火驱 热应力 高温拉伸 套管损伤 有限元
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基于内聚力模型的螺杆马达界面力学研究及改善 认领 引用
11
作者 任美鹏 谢仁军 +2 位作者 祝效华 石昌帅 张兴全 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2025年第6期151-167,共17页
针对螺杆马达定子橡胶衬套易脱胶失效的问题,开展了7/8头常规及等壁厚螺杆马达定子衬套失效机理的研究,研究中采用了橡胶-金属界面内聚力原理,通过橡胶-金属粘接力学试验和橡胶单轴拉伸试验,以及有限元和数值分析,获得了界面切应力是造... 针对螺杆马达定子橡胶衬套易脱胶失效的问题,开展了7/8头常规及等壁厚螺杆马达定子衬套失效机理的研究,研究中采用了橡胶-金属界面内聚力原理,通过橡胶-金属粘接力学试验和橡胶单轴拉伸试验,以及有限元和数值分析,获得了界面切应力是造成衬套粘接失效的主要因素,且衬套线型最小圆弧半径是造成界面最大切应力改变的主要原因;钻井液、过盈量对等壁厚衬套界面切应力影响显著,钻井液液柱压力由15 MPa增大到60 MPa,等壁厚衬套界面最大切应力增大146%,等壁厚螺杆马达更容易出现粘接失效。最后提出异壁厚衬套结构,异壁厚衬套界面切应力小于等壁厚衬套,且随最小圆弧半径增大而减小,具有良好的散热性;异壁厚衬套发生疲劳失效时使用时长与最小圆弧半径成正比,预测疲劳失效时最大使用时长为240.99 h,率先发生疲劳失效区域为衬套内腔弧顶,与实际失效现象一致。为螺杆马达设计优化提供了理论依据,并为提高螺杆马达工作寿命做出重要贡献。 展开更多
关键词 内聚力模型 界面切应力 粘接失效 异壁厚衬套 疲劳寿命预测
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高温高压井环空降压工具降压性能研究 认领 引用
12
作者 任美鹏 谢仁军 +4 位作者 祝效华 石昌帅 孙思佳 郭华 王隽妍 《石油机械》 北大核心 2025年第12期80-89,共10页
为解决钻井过程中钻井液当量循环密度接近地层破裂压力,导致部分地层易出现破裂和钻井液漏失的问题,设计了一种适用于高温高压井的环空降压井下工具,开展了室内等比例试验,通过对工具入口压力、环空压力及工具出口压力的采集,研究了不... 为解决钻井过程中钻井液当量循环密度接近地层破裂压力,导致部分地层易出现破裂和钻井液漏失的问题,设计了一种适用于高温高压井的环空降压井下工具,开展了室内等比例试验,通过对工具入口压力、环空压力及工具出口压力的采集,研究了不同封堵环封堵占比情况及不同泵排量下的降压效果,验证了工具原理的可行性并对测试数据进行了分析。研究结果表明:在泵排量不变时,随着螺杆泵转速增加,工具降压效果呈线性增强,但此时存在临界点;随着封堵环封堵占比增大,相同泵排量下产生的降压效果呈线性增强。对不同泵排量下封堵环的最佳降压效果点进行曲线拟合,理论计算得到封堵环封堵占比96.6%、泵排量35 L/s、钻井液密度1.2~1.6 g/cm3时,全尺寸工具降压效果为2.27~3.03 MPa;随着排量和封堵环封堵占比的增大,达到临界点时所需要的螺杆泵抽吸量超过泵排量的百分比也呈线性下降。研究结果可为降低环空钻井液当量循环密度提供理论基础和技术支撑,也可为涡轮组的设计和封堵环的选用提供指导。 展开更多
关键词 高温高压井 环空降压工具 当量循环密度 封堵面积 临界点 深水 密度窗口
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钻井漏失防控的近井地质环境精细刻画技术 认领 引用
13
作者 周长所 马英文 +2 位作者 谢仁军 秦玮 袁俊亮 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2025年第6期138-148,共11页
海上深层钻井需求逐年增加,深层地质构造破碎引发的井下漏失制约安全高效钻井。传统预测方法在断裂发育环境中误差较大,难识别风险因素,因而实现对钻前漏失风险构造的精确识别、风险准确量化评估及科学防控方案制定极为重要。针对造成... 海上深层钻井需求逐年增加,深层地质构造破碎引发的井下漏失制约安全高效钻井。传统预测方法在断裂发育环境中误差较大,难识别风险因素,因而实现对钻前漏失风险构造的精确识别、风险准确量化评估及科学防控方案制定极为重要。针对造成海上漏失的主要地质构造开展了分析,采用拓展地震数据频率的方法对地震数据开展了高分辨率处理;基于地震资料构造方位信息,结合相干属性与蚂蚁体断裂检测技术建立地层多尺度断裂精细刻画方法,实现对地层中小尺度构造的精确识别;再基于裂缝性漏失机理建立漏失理论模型,采用人工神经网络求解模型并结合区域实钻与地震数据,通过多项式回归方法建立漏失风险量化评估方程及分析图板;根据漏失量化评估结果及防控理论,提出了随钻井壁强化与近井地质环境三维建模钻井轨道优化设计方法。现场应用显示:地震数据高分辨率处理后主频由10~20 Hz拓展至5~50 Hz,易漏失构造识别分辨率由35~17 m优化至7~10 m;漏失风险量化评估模型及图板预测结果与现场实际相符;应用防控技术后渤海渤中区域漏失井占比由47.2%降至8%。研究成果为类似地质条件区域钻井漏失防控提供了有效技术支撑,对提升钻井效率具有推广应用价值。 展开更多
关键词 海上钻井 裂缝性漏失 近井筒地质环境 精细刻画 漏失防控
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Strength and Stability Analysis of Deep Sea Drilling Risers 认领 引用 被引量：6
14
作者 Yang Jin Liu Caihong +2 位作者 Liu Hanbin Xie Renjun Cao Shijing 《Petroleum Science》 SCIE CAS 2007年第2期60-65,共6页
In order to analyze the influence of vortex-induced vibration on the strength and stability of marine drilling risers, a simplified analytical model was established and a method for calculating vortex-induced dynamic ... In order to analyze the influence of vortex-induced vibration on the strength and stability of marine drilling risers, a simplified analytical model was established and a method for calculating vortex-induced dynamic response was developed. A case study indicated that at primary resonance, first-order dynamic displacement response is greater than higher-order mode responses, but the influence of dynamic moment and shearing force of higher-order modes cannot be ignored. The natural fi＇equency of risers decreased sharply with increasing length of the riser, but increased with increasing top tension. Various factors should be considered to avoid vortex-induced vibration in practical application, and the influence of vortex-induced vibration could be estimated by calculating the fatigue lifetime of riser. 展开更多
关键词 Drilling riser strength vortex-induced stability
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基于CNN-MultiLSTM的坍塌压力预测方法 认领 引用 被引量：1
15
作者 张鑫 卢运虎 +4 位作者 付兴 谢仁军 周长所 袁俊良 宋杨杰 《石油机械》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
地层坍塌压力的解析模型参数获取烦琐,加之用于机器学习的随机数据可解释性差,严重影响了钻前预测精度。为此,基于已钻井波阻抗分布规律,生成海量的虚拟井波阻抗数据;利用褶积理论和地层坍塌压力模型计算得到虚拟井的合成地震记录和坍... 地层坍塌压力的解析模型参数获取烦琐,加之用于机器学习的随机数据可解释性差,严重影响了钻前预测精度。为此,基于已钻井波阻抗分布规律,生成海量的虚拟井波阻抗数据;利用褶积理论和地层坍塌压力模型计算得到虚拟井的合成地震记录和坍塌压力数据,建立基于CNN-MultiLSTM神经网络的坍塌压力钻前预测模型。研究结果表明:基于已钻井数据生成海量虚拟井训练数据的方法,有效提升了常规随机生成训练数据的可解释性;基于正交试验对神经元个数、学习率、迭代次数等超参数优化后的新模型在训练集和验证集的均方根误差均小于0.1,性能优于随机森林等传统训练模型;对B-8井的坍塌压力(当量密度)的预测值与解析解的绝对误差小于0.02 g/cm3,相对误差小于1.635%;井径测井和电成像测井结果显示,预测结果与实钻情形较为一致。研究结果有效提升了利用地震数据预测坍塌压力的预测精度,对推广机器学习方法在石油工程领域的应用具有积极作用。 展开更多
关键词 坍塌压力 井壁稳定 钻前预测 深度学习 CNN-MultiLSTM神经网络 训练模型 正交试验
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中国海洋油气钻完井技术的进展与展望 认领 引用 被引量：56
16
作者 李中 谢仁军 +1 位作者 吴怡 袁俊亮 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期178-185,共8页
海上油气生产已经成为保障国家能源安全的重要增长极。为了破解中国海上油气生产关键核心技术积累不足、工具装备基础薄弱、难以支撑重要领域的优快发展等技术难题,中国海洋石油集团有限公司(以下简称中国海油)在“十三五”期间,立足科... 海上油气生产已经成为保障国家能源安全的重要增长极。为了破解中国海上油气生产关键核心技术积累不足、工具装备基础薄弱、难以支撑重要领域的优快发展等技术难题,中国海洋石油集团有限公司(以下简称中国海油)在“十三五”期间,立足科技自主创新,通过理论研究、关键技术攻关与试验,攻克了一系列核心技术难题。所取得的成果包括:①突破了渤海中深层高效钻完井、海上规模化稠油热采、深水油气田开发、南海高温高压钻完井、非常规油气增产、海上应急救援等关键技术,成功投产了我国首个自营超深水“深海一号”大气田,实现了水深由300到1500 m、由勘探到开发的跨越;②研发了随钻测井与旋转导向钻井系统、深水钻井表层导管、水下应急封井装置、水下井口采油树等关键工具装备,推进了中国海洋石油工业的高质量发展。进而提出建议,中国海油未来应加强科技自主创新,加快进军深海油气的步伐,在复杂领域的钻完井技术与装备材料持续国产化等油气增储上产关键核心技术、多气合采试开发技术体系与地热等绿色能源转型上持续攻关,以期为保障国家能源安全、建设海洋强国做出更大的贡献。 展开更多
关键词 中国海洋石油集团有限公司 “十三五” 深水油气钻完井 深水油气田开发 “深海一号”大气田 高温高压 装备工具
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南海超高温高压气田开发钻完井技术可行性评估与关键技术研究 认领 引用 被引量：25
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作者 谢仁军 吴怡 +4 位作者 袁俊亮 张兴全 武治强 何松 邱浩 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期122-129,共8页
南海莺琼盆地超高温高压区域存在"三超高、一极窄"的苛刻地质环境,气田开发钻完井技术面临巨大挑战。以L气田为例,依次从钻井极限、井身结构、控压钻井、完井工具等方面建立了超高温高压开发钻完井技术可行性评估思路,提出了... 南海莺琼盆地超高温高压区域存在"三超高、一极窄"的苛刻地质环境,气田开发钻完井技术面临巨大挑战。以L气田为例,依次从钻井极限、井身结构、控压钻井、完井工具等方面建立了超高温高压开发钻完井技术可行性评估思路,提出了开发井安全压力窗口预测、薄弱层预判与随钻前视、关键套管下深及井身结构优化、控压钻井技术适用性改造、主动提高地层承压能力、管材防腐与高密度无固相完井液协同、超高温高压完井工具分析等7项关键技术,并在L气田钻完井方案设计中取得良好应用成效。展望了超高温高压开发钻完井技术未来发展与研究趋势,以期为深海、深地及超高温高压油气勘探开发提供参考。 展开更多
关键词 南海 超高温高压 极窄安全窗口 控压钻井 随钻前视 完井工具
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南海陵水17-2深水气田开发钻完井工程方案研究与实践 认领 引用 被引量：15
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作者 谢仁军 李中 +3 位作者 刘书杰 吴怡 文敏 武治强 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期116-124,共9页
陵水17-2气田是中国海油在中国南海自主勘探发现的第一个自营深水大型天然气田。针对该气田开发面临的气藏位置分散、水深跨度大、压力窗口窄、储层疏松易出砂等钻完井技术挑战,研究提出了分散式深水气藏开发钻完井总体布局定量评估、... 陵水17-2气田是中国海油在中国南海自主勘探发现的第一个自营深水大型天然气田。针对该气田开发面临的气藏位置分散、水深跨度大、压力窗口窄、储层疏松易出砂等钻完井技术挑战,研究提出了分散式深水气藏开发钻完井总体布局定量评估、复杂地质环境开发井安全钻井、弱胶结边底水气藏高效完井等关键技术,建立了大跨度深水气田钻井井间移位及规模化深水表层批钻方式,优选形成了适合于该气田开发的钻完井工程技术方案。工程实践表明,该套钻完井工程方案有效支撑了陵水17-2气田安全高效钻完井作业,方案研究思路与关键技术对于未来南海深水油气田开发具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 南海 深水 陵水17-2气田 钻完井 工程方案 工程实践
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深水高温高压气田窄压力窗口地层钻井安全概率区间 认领 引用 被引量：22
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作者 李中 谢仁军 袁俊亮 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期88-94,共7页
为了在钻前阶段对待钻井的风险概率进行定量评估,以南海西部莺琼盆地某高温高压气田古近系黄流组实测地层孔隙压力和破裂压力为样本,基于Mode-C模型建立地层孔隙压力、破裂压力当量密度的概率密度函数,进而确定不同方位、井斜角的定向... 为了在钻前阶段对待钻井的风险概率进行定量评估,以南海西部莺琼盆地某高温高压气田古近系黄流组实测地层孔隙压力和破裂压力为样本,基于Mode-C模型建立地层孔隙压力、破裂压力当量密度的概率密度函数,进而确定不同方位、井斜角的定向井在窄窗口地层的钻井安全概率。研究结果表明:①该气田黄流组储层段地层孔隙压力、破裂压力当量密度频率分布形态均为左偏态,地层孔隙压力当量密度低于2.28 g/cm^3的概率约为85%,破裂压力当量密度低于2.30 g/cm^3的概率约为15%;②对于直井而言,采用常规钻井手段维持井底压力当量密度为2.25~2.35 g/cm^3、波动幅度为0.1 g/cm^3,有60%的概率能够实现安全钻井,若采用控压钻井技术将波动幅度控制在0.02 g/cm^3以内,则有85%的概率能够实现安全钻井;③对于井斜角为45°的开发井,维持井底压力当量密度为2.23~2.33 g/cm^3、波动幅度为0.1 g/cm^3,则有45%的概率能够实现安全钻井,若采用控压钻井技术将波动幅度控制在0.02 g/cm^3以内,则有75%的概率能实现安全钻井;④对于井斜角为90°的水平井,维持井底压力当量密度为2.18~2.28 g/cm^3、波动幅度为0.1 g/cm^3,则有30%的概率能够实现安全钻井,若采用控压钻井技术将波动幅度控制在0.02 g/cm^3以内,则有55%的概率能够实现安全钻井;⑤所提出的方法仅适用于区域上的整体预测,并不适用于具体待钻单井的风险预测;⑥对具体单井而言,需要根据钻前地震、地质资料、邻井的钻井/测井/录井资料、目标井随钻测井/录井数据,采用中途VSP地层层速度反演技术及随钻前视技术,动态预测下部关键层深度和压力窗口,实时优化井身结构,调整套管下入深度,以实现钻井安全概率的大幅度提升。 展开更多
关键词 深水气田 高温高压 窄窗口 钻井安全 破裂压力 概率 南海西部 莺琼盆地
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深水油气开采风险评估及安全控制技术进展与发展建议 认领 引用 被引量：35
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作者 张来斌 谢仁军 殷启帅 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期55-65,共11页
深水油气资源是国际油气勘探开发的主战场和技术争夺的制高点,南海深水油气资源丰富,但面临更恶劣的深水海洋环境、更复杂的浅层地质灾害、更具挑战的深层地质条件和更苛刻的深水油气开采工况,致灾机理复杂,作业风险极高,探索适用于南... 深水油气资源是国际油气勘探开发的主战场和技术争夺的制高点,南海深水油气资源丰富,但面临更恶劣的深水海洋环境、更复杂的浅层地质灾害、更具挑战的深层地质条件和更苛刻的深水油气开采工况,致灾机理复杂,作业风险极高,探索适用于南海深水油气开采的风险评估及安全控制技术体系,是确保深水油气安全高效开采的关键。针对深水油气开采面临的海洋环境、浅层灾害、深层地质、气井开采等四大挑战,通过技术攻关与工程实践,形成了具有南海特色的深水油气开采风险评估基础理论及关键技术体系,包括深水海洋环境风险评估与控制、深水浅层地质灾害预测与控制、深水钻井井控与应急救援、深水油气开采设施安全检测及监测等关键技术,指出超深水、深水深层、深远海等待勘探领域亟需解决复杂井作业风险高、关键核心装备和工程软件依赖进口、深水安全环保要求极高、数字智能化转型迫切等重大问题,提出了持续追求本质安全、推进关键装备和工程软件的国产化、增强高效风险防控与应急能力、智能化保安全等发展建议,以进一步推动深水油气开采风险评估及安全控制技术的发展与进步,实现南海深水油气安全、高效、自主、可控开发。 展开更多
关键词 深水油气开采 风险评估 安全控制 海洋环境 浅层建井 深水井控 结构监测
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