【摘要】：位于川北坳陷的九龍山構(gòu)造,地質(zhì)復(fù)雜、巖石可鉆性差、鉆頭易磨損、上部地層低壓易漏以及下部地層異常超高壓；且機(jī)械鉆速低,鉆井周期長(zhǎng),這嚴(yán)重制約了九龍山地區(qū)勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)程。因此,為了提高機(jī)械鉆速,縮短鉆井周期,本文開(kāi)展了九龍山構(gòu)造的提速配套技術(shù)研究。本文在研究九龍山地區(qū)地質(zhì)與鉆井現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,總結(jié)出該區(qū)鉆井難點(diǎn),提出了兩套提速的井身結(jié)構(gòu)方案。通過(guò)不同圍壓對(duì)抗壓強(qiáng)度、硬度、塑性等巖石力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究,得到了圍壓對(duì)巖石力學(xué)參數(shù)的影響關(guān)系,據(jù)此研究了圍壓對(duì)巖石可鉆性的影響,提出了該區(qū)域PDC鉆頭選型方法,根據(jù)巖石可鉆性和研磨性對(duì)鉆頭進(jìn)行了優(yōu)選。通過(guò)圍壓對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)影響室內(nèi)試驗(yàn)和測(cè)井資料解釋結(jié)果,采用氣體鉆井方式,巖石的可鉆性系數(shù)級(jí)值可以降低1-3。通過(guò)建立氣體鉆井近井壁地帶地層應(yīng)力分布,結(jié)合地層滲流、地層出水、地層水與鉆井液置換等因素的影響,建立了氣體鉆井井壁失穩(wěn)判斷模型,論證了氣體鉆井提速的可行性。考慮攜巖和地層出水的影響,建立了最小注氣量計(jì)算模型,分析了機(jī)械鉆速、地層出水量等因素對(duì)注氣壓力、最小注氣量的影響,對(duì)氣體鉆井的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。應(yīng)用該套提速技術(shù)后,以須家河為目的層的井,直井平均機(jī)械鉆速3.82m/h,與項(xiàng)目實(shí)施前2.80m/h,提高了36.43%；定向井平均機(jī)械鉆速3.91m/h,與項(xiàng)目實(shí)施前2.48m/h,提高了57.66%,取得了顯著的提速效果。通過(guò)鉆頭選型、氣體鉆井、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化等綜合技術(shù),提高了九龍山構(gòu)造深井機(jī)械鉆速,大幅度縮短了鉆井周期,配套的提速技術(shù)對(duì)類(lèi)似構(gòu)造深井提速有重要參考價(jià)值。
[Abstract]:Jiulongshan structure located in North Sichuan depression has complicated geology, poor drillability of rock, easy wear and tear of drill bit, low pressure and leakage of upper formation and abnormal ultra-high pressure in lower stratum. The low drilling speed and long drilling cycle seriously restrict the process of exploration and development in Jiulong Mountain area. Therefore, in order to improve the drilling speed and shorten the drilling cycle, this paper studies the matching technology of Jiulongshan structure. On the basis of studying the geology and drilling status in Jiulongshan area, this paper summarizes the difficulties of drilling in this area, and puts forward two sets of shaft structure schemes for increasing speed. The influence of confining pressure on rock mechanical parameters is obtained through the experimental study of rock mechanical properties such as compressive strength, hardness and plasticity of different confining pressures, and the effect of confining pressure on drillability of rock is studied. The selection method of PDC bit in this area is put forward, and the bit is selected according to rock drillability and grinding property. Based on the results of laboratory tests and log interpretation of confining pressure on rock mechanical properties, the drillability coefficient of rock can be reduced by 1-3 by gas drilling. By establishing the distribution of formation stress in the gas drilling near the wellbore, combined with the influence of the factors such as formation seepage, formation water, formation water and drilling fluid replacement, a model for judging the instability of gas drilling wall is established. The feasibility of increasing the speed of gas drilling is demonstrated. Considering the influence of rock carrying and formation effluent, the calculation model of minimum gas injection rate is established. The effects of mechanical drilling speed and formation water output on gas injection pressure and minimum gas injection rate are analyzed, and the parameters of gas drilling are optimized. The average mechanical drilling speed of the straight well with Xujiahe as the target layer is 3.82 m / h, which is 36.43% higher than that of 2.80 m / h before the implementation of the project. The average drilling speed of directional wells is 3.91 m / h and 2.48 m / h before the implementation of the project, and the average drilling speed of directional wells is increased by 57.66 m / h, and the effect of increasing speed is remarkable. The drilling speed of Jiulongshan deep well is improved by the comprehensive techniques such as bit selection, gas drilling and shaft structure optimization, and the drilling cycle is greatly shortened. The matching speed raising technology has important reference value for the speed raising of similar deep wells.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE242

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本文編號(hào)：2413050