【摘要】：水平井鉆井技術(shù)是提高單井產(chǎn)量,降低油田開發(fā)成本最主要技術(shù)措施。隨著水平井技術(shù)的發(fā)展,特別是水平井軌跡控制技術(shù)的提高,石油勘探、開發(fā)部門為了以最少的投資獲得最佳的開發(fā)效果,對水平井的施工提出了越來越高的要求。川西地區(qū)地層復(fù)雜,縱向上氣層眾多且異常高壓,鉆井過程中存在井身結(jié)構(gòu)設(shè)計困難、機(jī)械鉆速低、鉆井周期長,在施工中還普遍存在著井壁穩(wěn)定性差、井壁易坍塌、鉆柱摩阻扭矩大、水平段阻卡嚴(yán)重、套管下入困難、固井質(zhì)量難以保證等諸多工程技術(shù)難題,嚴(yán)重制約了川西地區(qū)的勘探開發(fā)。隨著川西地區(qū)開發(fā)的加速,水平井鉆井技術(shù)研究已成為當(dāng)前重要任務(wù)之一。針對川西地區(qū)水平井鉆井過程中遇到的諸多難題,結(jié)合目前水平井技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,本文通過對水平井井壁穩(wěn)定、水平井摩阻扭矩分析理論、套管安全下入理論進(jìn)行了研究。論文在地層孔隙壓力預(yù)測、地應(yīng)力、巖石力學(xué)參數(shù)預(yù)測的基礎(chǔ)上,采用彈性力學(xué)理論,建立了水平井井壁應(yīng)力計算模型,結(jié)合巖石破壞準(zhǔn)則,預(yù)測了水平井地層破裂壓力和地層坍塌壓力,分析了井斜角和方位角對水平井地層破裂壓力和坍塌壓力的影響,確定了地層安全鉆井液密度窗口；采用彈性力學(xué)理論,推導(dǎo)了三維井眼內(nèi)鉆柱摩阻、扭矩預(yù)測模型,分析了川西地區(qū)典型水平井不同工況下井口大鉤載荷和扭矩,校核了不同工況下鉆柱的強(qiáng)度。論文推導(dǎo)了帶有多個剛性扶正器的套管柱在彎曲井眼中通過的最大井眼曲率,分析了井眼直徑、剛性扶正器外徑、套管尺寸、套管串結(jié)構(gòu)等因素對套管下入可行性的影響。在理論研究的基礎(chǔ)上,對川西地區(qū)XC構(gòu)造水平井進(jìn)行了跟蹤分析,分析了井斜角、方位角對XC構(gòu)造地層坍塌壓力和地層破裂壓力的影響,為水平井鉆井液密度的選擇以及水平段方位的選擇提供了依據(jù)；設(shè)計了XC構(gòu)造典型水平井的井眼軌跡,采用摩阻扭矩分析方法優(yōu)化了鉆柱結(jié)構(gòu)；分析了X21-1H井生產(chǎn)套管下入可行性性,并采用實鉆數(shù)據(jù)對計算結(jié)果進(jìn)行了驗證。論文的研究成果對川西水平井優(yōu)化設(shè)計、提高川西水平井整體鉆井工藝技術(shù)水平具有重要的借鑒作用。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE243

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2749279