發(fā)布時間：2017-12-05 11:15

  本文關鍵詞：基于降摩阻的階梯水平井軌道設計與鉆具組合優(yōu)化設計研究

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【摘要】：隨著石油和天然氣開采程度的增大,為滿足對斷塊油氣藏和薄油藏的開發(fā)需求,定向井鉆井技術,尤其是階梯水平井鉆井技術在石油鉆井中的比重變得越來越高,因此處理好階梯水平井鉆井時所面臨的問題顯得尤為重要。針對階梯水平井存在水平段落差大、水平段長、滑動鉆進過程中摩阻大的特點,優(yōu)選出了適合階梯水平井的摩阻計算模型,并結合優(yōu)選模型編制了降摩阻階梯水平井軌道設計軟件,該軟件計算結果與商業(yè)軟件LANDMARK基本一致。通過分析套管段和裸眼段對鉆具組合的影響,優(yōu)選出了適合階梯水平井的鉆具組合設計,以達到降低鉆進摩阻和穩(wěn)平控制的目的。分析結果表明,在直井段應優(yōu)選大尺寸鉆具,大尺寸鉆具更不易因鉤載過小而發(fā)生彎曲;技術套管在造斜段的下深、套管外徑和套管內(nèi)的摩擦系數(shù)對鉆具的摩阻影響并不明顯;階梯水平井階梯段受到摩擦系數(shù)的影響最為強烈,應選擇直徑較小的鉆具組合進行鉆進;在階梯水平井鉆具組合設計時,可以通過φ101.6mm和φ139.7mm鉆桿相結合的方法進行設計來達到降低摩阻,同時需要適當提高階梯段鉆具的強度。針對大跨距階梯水平井鉆進時的摩阻較大問題,進行了階梯水平井靶前位移、造斜段造斜率的優(yōu)化,并深入分析了階梯段造斜率、高差和水平位移對階梯水平井摩阻的影響。分析結果表明,當水平段長度確定時,三種不同造斜率大小的剖面類型中,造斜率“上低下高”井眼軌跡能降低摩阻和扭矩,利于現(xiàn)場實施;當階梯段降斜率和增斜率“上大下小”時摩阻較小,同時有利于控制第二階梯段的探油頂角度。根據(jù)設計出的低摩阻井身剖面軌道和優(yōu)化后的降摩阻復合鉆具組合對B2HF井進行實例分析,結果表明優(yōu)化設計后的摩阻比原設計降低24.6%,可進一步減少鉆井事故風險,降低鉆井成本。
【學位授予單位】：重慶科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE243

【參考文獻】

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本文編號：1254614