煤層氣屬于清潔能源,是我國未來能源發(fā)展的重要支撐。六盤水煤田作為我國煤層氣勘探和試驗開發(fā)的三大重點目標(biāo)區(qū)之一,其煤層氣開發(fā)多采用叢式井方式,平均每個井臺部署4⁷口二維定向井。但該地區(qū)喀斯特地貌普遍發(fā)育,極易出現(xiàn)漏失,給鉆井作業(yè)帶來很大挑戰(zhàn),具體表現(xiàn)在三個方面:表層富含溶洞且常伴有出水,常規(guī)水基鉆井液鉆井面臨溶洞性漏失問題,空氣潛孔錘鉆進(jìn)面臨井斜難以控制和卡鉆風(fēng)險;中部飛仙關(guān)組地層裂隙發(fā)育,經(jīng)常出現(xiàn)鉆井液失返性漏失,堵漏成功率低;漏失地層滑動定向鉆進(jìn)難度大,且漏失與定向相互影響。本文在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上,采用理論分析、數(shù)值模擬、經(jīng)驗總結(jié)和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法,研究了淺表層空氣潛孔錘鉆井井斜和卡鉆預(yù)防,飛仙關(guān)組鉆井液失返性漏失治理以及漏失地層定向鉆進(jìn)工藝,主要內(nèi)容如下:通過滿眼鉆具和鐘擺鉆具的對比分析,選擇并進(jìn)行雙穩(wěn)定器鐘擺鉆具組合的設(shè)計;通過下入纏有海帶的長孔口導(dǎo)管封隔出水地層,解決空氣鉆泥包卡鉆問題;將上部扶正器改成倒劃眼裝置,解決砂橋卡鉆問題;采用ANSYS Fluent有限元軟件,對空氣鉆井的最優(yōu)流速進(jìn)行數(shù)值模擬,并據(jù)此計算出最優(yōu)注氣量。分析飛仙關(guān)組地層... 

【文章來源】：煤炭科學(xué)研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 空氣潛孔錘鉆井技術(shù)
        1.2.2 裂隙性漏失堵漏技術(shù)
        1.2.3 定向鉆井技術(shù)
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 淺表地層空氣鉆井防井斜和卡鉆工藝研究
    2.1 鉆井工藝選擇
        2.1.1 鉆井循環(huán)介質(zhì)對比
        2.1.2 空氣潛孔錘鉆井配套機(jī)具
    2.2 直井鉆進(jìn)防井斜工藝研究
        2.2.1 井斜影響因素分析
        2.2.2 降斜工藝選擇
        2.2.3 鐘擺鉆具組合設(shè)計
    2.3 防卡鉆工藝研究
        2.3.1 泥包卡鉆研究
        2.3.2 砂橋卡鉆研究
    2.4 注氣量優(yōu)化設(shè)計
        2.4.1 理論依據(jù)
        2.4.2 Fluent最優(yōu)流速模擬
        2.4.3 最小注氣量計算
    2.5 小結(jié)
第3章 飛仙關(guān)組失返性漏失治理研究
    3.1 漏失機(jī)理分析
        3.1.1 裂隙型漏失的成因
        3.1.2 漏失通道基本形態(tài)
        3.1.3 漏失通道分布規(guī)律
    3.2 漏層參數(shù)判定
        3.2.1 漏層位置
        3.2.2 漏失壓力
        3.2.3 裂隙張開度
    3.3 堵漏工藝優(yōu)化
        3.3.1 堵漏方法選擇
        3.3.2 橋塞憋壓與注水泥堵漏機(jī)理
        3.3.3 橋塞堵漏材料選型
        3.3.4 堵漏工藝試驗及優(yōu)化
    3.4 小結(jié)
第4章 漏失地層定向鉆進(jìn)工藝研究
    4.1 定向鉆具選型
        4.1.1 井底動力鉆具
        4.1.2 測斜儀器
    4.2 漏失地層定向鉆進(jìn)工藝優(yōu)化
        4.2.1 優(yōu)先采用復(fù)合鉆進(jìn)
        4.2.2 快速調(diào)井斜或方位
        4.2.3 提高動力鉆具反扭角精度
    4.3 鉆井?dāng)?shù)據(jù)分析
        4.3.1 磁性工具面調(diào)整方位角
        4.3.2 快速調(diào)整方位角
        4.3.3 快速調(diào)整井斜角
    4.4 小結(jié)
第5章 巖溶地層鉆進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)場驗證
    5.1 工程概況
    5.2 地層概況
        5.2.1 構(gòu)造特征
        5.2.2 地層特征
    5.3 井眼設(shè)計基本參數(shù)
        5.3.1 井身結(jié)構(gòu)
        5.3.2 軌道參數(shù)
    5.4 主要設(shè)備機(jī)具
    5.5 關(guān)鍵技術(shù)驗證
        5.5.1 淺表層空氣鉆井
        5.5.2 中部飛仙關(guān)組堵漏
        5.5.3 漏失地層定向鉆進(jìn)
    5.6 排采情況
    5.7 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與參與的項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]六盤水煤層氣井牛場區(qū)塊惡性漏失地層堵漏方法研究[J]. 徐堪社,趙永哲,楊哲,李彥龍.  煤田地質(zhì)與勘探. 2018(02)
[2]我國煤礦區(qū)鉆進(jìn)技術(shù)裝備發(fā)展與應(yīng)用[J]. 石智軍,劉建林,李泉新.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(04)
[3]深層天然氣儲層出氣后氣體鉆井所需注氣量計算模型[J]. 楊毅.  西部探礦工程. 2018(02)
[4]貴州銅仁地區(qū)頁巖氣鉆井施工難點及對策[J]. 章術(shù),尹亮先,首照兵.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2017(05)
[5]鄂爾多斯盆地東緣煤層氣鉆井實踐與認(rèn)識[J]. 鄧鈞耀,張毅,紀(jì)元,宋一男.  煤田地質(zhì)與勘探. 2017(02)
[6]《煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》發(fā)布[J].   天然氣工業(yè). 2016(12)
[7]煤炭科學(xué)開采與開采科學(xué)[J]. 王家臣,劉峰,王蕾.  煤炭學(xué)報. 2016(11)
[8]煤礦區(qū)鉆探技術(shù)裝備新進(jìn)展與展望[J]. 石智軍,李泉新.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2016(10)
[9]煤礦區(qū)大直徑垂直定向孔快速鉆進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備[J]. 石智軍,趙江鵬,陸鴻濤,田宏亮,郝世俊,張強(qiáng),史海岐.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(09)
[10]黔西煤層氣成藏特性空間分異及其對開發(fā)的啟示[J]. 郭晨,盧玲玲.  煤炭學(xué)報. 2016(08)

博士論文
[1]煤礦區(qū)煤層氣水平對接井軌跡控制與完井技術(shù)研究[D]. 趙永哲.煤炭科學(xué)研究總院 2017
[2]基于巨厚鹽膏層以及碳酸鹽儲層的鉆井技術(shù)研究[D]. 汪蓬勃.西南石油大學(xué) 2015
[3]指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具導(dǎo)向偏置執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李洪濤.天津大學(xué) 2016
[4]潛孔錘反循環(huán)鉆探工藝試驗研究[D]. 殷其雷.吉林大學(xué) 2014
[5]大慶油田氣體鉆井關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張書瑞.東北石油大學(xué) 2011
[6]塔中地區(qū)裂縫性碳酸鹽巖儲層保護(hù)技術(shù)研究[D]. 楊枝.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2010
[7]氣體鉆井用貫通式潛孔錘關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉建林.吉林大學(xué) 2009

碩士論文
[1]氣體循環(huán)介質(zhì)井底流場數(shù)值模擬[D]. 仇恒彬.中國石油大學(xué) 2009
[2]CJ-130型雙向氣動潛孔錘的研制[D]. 蘇冬九.中南大學(xué) 2008
[3]氣體鉆井環(huán)空氣固兩相流動數(shù)值模擬研究[D]. 郭建華.西南石油大學(xué) 2006



本文編號：3121194