【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對能源的需求量也越來越大,保證充足的能源供應(yīng)就顯得極其重要。由于國內(nèi)石油資源有限,天然氣將成為今后的重要資源,并受到廣泛關(guān)注。頁巖氣作為一種非常規(guī)天然氣,在勘探開發(fā)過程中,由于相關(guān)工藝和技術(shù)的不完善,也存在著很多的開發(fā)難點(diǎn)。因此,急需開展對頁巖氣鉆井過程中相關(guān)工藝及相關(guān)工具的研究,保證頁巖氣經(jīng)濟(jì)、高效的開發(fā)。頁巖氣的開發(fā)經(jīng)歷了一定的發(fā)展歷程,美國是進(jìn)行了頁巖氣開采最早的國家,隨著第一口頁巖氣井的完鉆,使得頁巖氣的鉆井大致經(jīng)歷了從簡單的直井到水平井,再到多分支水平井的三階段發(fā)展歷程。中國石化在四川盆地涪陵焦石壩區(qū)塊及建南區(qū)塊先后完鉆了多口頁巖氣水平井。頁巖氣作為一種非常規(guī)油氣資源,在我國的勘探開發(fā)技術(shù)還很不成熟,頁巖氣技術(shù)研究處于起步階段,為了進(jìn)一步縮短與美國等發(fā)達(dá)國家的差距,迫切需要進(jìn)行頁巖氣相關(guān)方面的技術(shù)研究,進(jìn)一步保證我國頁巖氣資源的順利、高效開發(fā)。頁巖氣作為一種非常規(guī)氣藏,在全世界都有廣泛的分布,近年來在天然氣產(chǎn)量中的比例正在不斷增加。涪陵頁巖氣田是我國第一個投入商業(yè)化開發(fā)的頁巖氣田,鉆井工程中仍然存在一系列技術(shù)難點(diǎn)問題。涪陵頁巖氣田地處四川盆地和盆邊山地過渡帶,境內(nèi)以低山丘陵為主,橫跨長江南北、縱貫烏江東西兩岸。焦石壩區(qū)塊是該氣田目前勘探開發(fā)的主體區(qū)域,位于川東褶皺帶東南部,萬縣復(fù)向斜端,該地區(qū)作為我國的頁巖氣示范區(qū),地質(zhì)條件較為復(fù)雜,在勘探開發(fā)過程中,存在—系列的難點(diǎn)問題,嚴(yán)重影響到了該地區(qū)頁巖氣的勘探開發(fā)進(jìn)程及開發(fā)效果,因此,積極開展該地區(qū)的頁巖氣勘探開發(fā)研究,將對我國整個頁巖氣開發(fā)具有重要意義。國內(nèi)頁巖氣鉆井應(yīng)著力解決在保持井壁穩(wěn)定、預(yù)防事故、提高鉆井機(jī)械鉆速,降低鉆井成本,以保證頁巖氣的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)。論文主要進(jìn)行涪陵地區(qū)上部井段鉆井技術(shù)的研究,由于涪陵地區(qū)上部井段屬于地表溶洞、裂縫發(fā)育型,在導(dǎo)管鉆進(jìn)過程中易出現(xiàn)惡性漏失,由于地層出現(xiàn)異常變化,鉆遇溶洞裂縫后井眼易出現(xiàn)錯位現(xiàn)象,造感下導(dǎo)管困難。該區(qū)塊、水量充沛,嘉陵井組、飛仙關(guān)組又是良好的儲水層,儲存大量的水。在實施欠平衡鉆井過程中,井眼內(nèi)外壓力不平衡,地層易出水,易引發(fā)卡鉆,部分區(qū)塊因地層連通性較好,井下出水量大。在轉(zhuǎn)換成泥漿鉆后,易出現(xiàn)惡性井漏,給上部井眼的施工帶來較大困難。焦石壩區(qū)塊上部飛仙關(guān)、長興組等地層(50-1000m),可能存在異常高壓氣層及H2S。由于淺氣層的埋藏、分布無法預(yù)知,井控風(fēng)險極大。而茅口組至黃龍組地層存在多個含氣層,使二開空氣鉆受到限制,影響了鉆井施工的速度,嘉陵江組、飛仙關(guān)組地層巖石致密,研磨性強(qiáng),可鉆性差,該區(qū)塊部分地層中含硅質(zhì)、黃鐵礦、致密砂巖等,都極大的影響了機(jī)械鉆速的提高。論文通過綜合分析已鉆井的井史資料及完井總結(jié)報告,分析研究出了一套能夠滿足該地區(qū)上部井段的鉆井施工技術(shù)及施工方案,保證該井段能夠安全、高效的鉆進(jìn)。通過對該地區(qū)大量資料調(diào)研及分析,論文研究內(nèi)容主要從涪陵地區(qū)上部井段氣體鉆井技術(shù),空氣泡沫鉆井技術(shù),清水鉆井技術(shù),防斜快打技術(shù),氣液轉(zhuǎn)換工藝技術(shù)與可鉆性分析幾個方面進(jìn)行了分析及研究。為了提高涪陵地區(qū)上部井段的機(jī)械鉆速,采用空氣鉆井技術(shù),并且運(yùn)用了空氣錘相關(guān)提速工具,在提高機(jī)械鉆速的同時也保證了井身質(zhì)量,取得了良好的效果。論文提出了涪陵地區(qū)空氣鉆井中,可能遇到的復(fù)雜情況和復(fù)雜事故,對涪陵地區(qū)各井做了詳細(xì)的統(tǒng)計及分析。在空氣鉆井中,容易遇到地層出水的情況,必須轉(zhuǎn)換為泡沫鉆井技術(shù)。為了保證最大可能的提高機(jī)械鉆速,在保證鉆井安全的情況下,提出了清水鉆井技術(shù),不僅提高了上部地層的機(jī)械鉆速,縮短了鉆井周期,也大大的節(jié)約了鉆井成本。氣液轉(zhuǎn)換技術(shù)的分析與研究,是為了保證在該地區(qū)進(jìn)行氣液轉(zhuǎn)換工藝時,能夠保證井壁的穩(wěn)定性,減少可能出現(xiàn)的復(fù)雜事故等鉆井施工不利因素。在進(jìn)行氣液轉(zhuǎn)換的過程中,要注意到鉆井液的配方及各參數(shù)設(shè)計,并且按照要求合理施工,保證全過程的安全順利進(jìn)行。防斜快打技術(shù),是為了能夠在提高機(jī)械鉆速的同時,盡可能的保證井眼質(zhì)量,論文提出了鉆井過程中的防斜快打工藝及相關(guān)工具,防斜提速效果明顯。大大提高了鉆井過程中的機(jī)械速度和井身質(zhì)量,取得了良好效果,進(jìn)一步加快了涪陵工區(qū)頁巖氣的勘探開發(fā)速度。通過對該地區(qū)鉆頭可鉆性分析,對各地層使用鉆頭存在的難點(diǎn)問題做了詳細(xì)統(tǒng)計,并得到了各層位所適用鉆頭的機(jī)械鉆速,通過對比分析,提出了各層位所適合選用的鉆頭,有利于減少鉆頭使用成本,減少復(fù)雜事故,提高機(jī)械鉆速,從而縮短了鉆井周期。通過本文的分析及研究,提出了適用于涪陵地區(qū)上部井段的相關(guān)鉆井技術(shù),對解決涪陵地區(qū)上部井段存在的鉆井技術(shù)難點(diǎn)問題提供了一定的思路和方法,為涪陵焦石壩區(qū)塊頁巖氣規(guī)模開發(fā)提供一定的參考價值。論文總結(jié)了涪陵地區(qū)先前的鉆井經(jīng)驗技術(shù),完善了相關(guān)的鉆井工藝技術(shù),展開了相關(guān)技術(shù)的攻關(guān)研究,為進(jìn)一步加快涪陵焦石壩區(qū)塊的頁巖氣開發(fā)打下了堅實基礎(chǔ),進(jìn)一步保證了涪陵工區(qū)頁巖氣安全、順利、高效的開發(fā)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE242

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