苏203井区储气库水平井优化钻井设计
Optimal Gas-bearing Reservoir Horizontal Well Drilling Design of Su 203
陕甘宁大气田是西气东输的主力气源,研究建设地下储气库对于国家天然气能源的战略储备有重要意义.苏203井区100*108m3/a储气库是长庆油田储气库的重要组成部分,储层是马家沟组马五5段气层,属于低压油气藏储气层.苏203-6-9H是第一口先导实验井,主要为开展水平井注采试验,确定水平井在该区生产能力.本文通过分析已钻的长庆油田储气库的先期评价井的井史,研究出了钻储气库水平井的关键技术.并分析苏203-6-9H井在钻井过程中的问题,做出以下研究,给出优化的钻井工程设计:(1)根据苏203井区的地层的复杂性,结合周围已钻井的实际情况,苏203-6-9H井井身结构应采用四开井.通过对抽吸压力系数、激动压力系数、破裂压力安全系数、井涌允量和压差卡钻允值这些基础系数进行计算,来确定各开次的套管下深,重点是确定水平段的长度.(2)优化对比选择合理的井眼轨道.在满足地质设计和注采工艺的前提下,应用非线性数学规划理论,建立以非线性状态方程为主要约束条件的目标控制模型.根据苏203井区地质条件及水平段钻进方向结合小幅度构造、地层厚度和气层纵向分布等因素,设计出水平井井眼轨道.通过计算每条水平井井眼轨道的井眼长度以及不同工况下摩阻扭矩的大小,确定最优的轨道.(3)根据井身结构和钻达地层的特性,分别对直井段、造斜段和水平段进行优选钻具组合,提高了井眼轨迹的控制能力.(4)通过分析该区块已钻井的录井数据,分析岩石抵抗钻头钻进和破岩的能力,优选出合适的钻头.(5)考虑到苏203井区储气库水平井长水平段储层压力系数低,容易漏失,且容易受到污染,泥岩夹层吸水膨胀,极易造成井塌,优选长水平段钻井液体系,保证该井段储层保护和储层防漏堵漏关键技术的施工.(6)分析已有钻井的水力参数和钻井泵的工作参数,研究出合适的水力参数配套方案,从而使井底净化效果最优,机械钻速最高.本文通过对苏203-6-9H井现场施工的各种参数进行现场优化,研究和总结出储气库水平井钻井技术,最后得出适用于该地区的优化钻井参数.对于后续的苏203-7-9H、苏203-6-10H1、苏203-6-10H2等储气库水平井作业提供技术支持.
- 作者：
- 王建军
- 学位授予单位：
- 东北石油大学
- 专业名称：
- 石油与天然气工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 张景富；张明庆
- 中图分类号：
- TE243
- 关键词：
- 长庆油田；苏203井区；储气库；井眼轨道；轨迹控制；钻头优选；水平井
- Changqing Oilfield; Su 203 borefild; Gas storage; Well course; Trace control; Drill bit optimise; Horizontal well;