頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明,較長(zhǎng)的水平段有利于提高單井控制儲(chǔ)量與經(jīng)濟(jì)效益。與美國(guó)相比,中國(guó)頁(yè)巖油氣埋藏深度相當(dāng),但水平井的水平段長(zhǎng)度差距較大。優(yōu)化鉆井技術(shù)、提高水平井水平段長(zhǎng)度已成為現(xiàn)階段中國(guó)非常規(guī)油氣藏水平井鉆井技術(shù)難題之一。以吉木薩爾頁(yè)巖油藏超長(zhǎng)水平井為例,分析了制約水平段長(zhǎng)度的關(guān)鍵因素,包括額定泵壓、鉆井液安全密度窗口、鉆柱和套管屈曲等,推導(dǎo)了水平井管柱摩阻-扭矩計(jì)算模型�；诩舅_爾頁(yè)巖油藏JHW00421井地質(zhì)條件和現(xiàn)有鉆井設(shè)備工藝參數(shù),優(yōu)化了井眼軌跡與鉆具組合,研究了避免鉆柱與套管屈曲的技術(shù)條件,制訂了水平段長(zhǎng)度為3 500 m的鉆井技術(shù)方案,該井最終完鉆井深為5 830 m,水平段長(zhǎng)度為3 100 m,達(dá)到鉆井方案設(shè)計(jì)要求。該項(xiàng)技術(shù)為頁(yè)巖油藏超長(zhǎng)水平井的實(shí)施提供了技術(shù)參考。

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1水平井管柱力學(xué)微單元示意圖

式中:F為管柱的內(nèi)力合，N;M為管柱的內(nèi)力矩合，N·m;w為單位長(zhǎng)度管柱所受外力，N;m為單位長(zhǎng)度管柱所受外力矩合，N·m;s為鉆柱軸向長(zhǎng)度，m;t為管柱微元的單位切向量，m;wbp為單位長(zhǎng)度管柱在鉆井液中的浮重，N/m,wc為單位長(zhǎng)度管柱與井壁的接觸力，N/m,wd為單位長(zhǎng)度管....

圖23種鉆具組合的大鉤載荷

水平段鉆進(jìn)期間，井眼直徑為215.9mm，通常采用Φ127.0mm或Φ139.7mm鉆桿。針對(duì)3種水平井鉆具組合，分別對(duì)大鉤載荷、鉆桿屈曲及循環(huán)泵壓進(jìn)行對(duì)比(圖2、3)。第1種鉆具組合為Φ127.0mm鉆桿+Φ127.0mm加重鉆桿+Φ139.7mm鉆桿;第2種鉆具組合....

圖33種鉆具組合的循環(huán)泵壓

圖2為3種鉆具組合鉆至水平段3000m處所產(chǎn)生的大鉤載荷。由圖2可知，第2種鉆具組合大鉤載荷最小(約為970kN)，且大鉤載荷變化平穩(wěn)，利于現(xiàn)場(chǎng)鉆壓平穩(wěn)施加。圖3為3種鉆具組合鉆至水平段3000m處的循環(huán)泵壓。由圖3可知，在鉆井液密度為1.55g/cm3時(shí)，相同排量下....

圖4Φ127.0mm鉆桿屈曲分析

依據(jù)建立的水平井井筒內(nèi)管柱力學(xué)模型，分析認(rèn)為吉木薩爾頁(yè)巖油Φ215.9mm水平井眼鉆井時(shí)，鉆柱摩阻系數(shù)大于0.30后，鉆柱在造斜段將發(fā)生正弦屈曲或螺旋屈曲，鉆柱托壓甚至自鎖。若將鉆柱摩阻系數(shù)降至0.24，可實(shí)現(xiàn)鉆柱在3500m的水平井眼中安全延伸(圖4)。然而，在相同井眼和....

本文編號(hào)：3954363