钻井工程设计与施工技术研究

社会经济持续增长下,石油工业获得了良好的发展空间,较为一项较为复杂的系统工程,尤其是钻井工程设计和施工中,作为石油工业中重要组成部分,直接关乎到钻井能力。钻井工程建设中,主要是从地下储层中,通过油气管道来开采石油和收集地层信息,创造更大的经济效益。就钻井工程来看,具有高风险、高收益和高技术的特点。而我国当前的石油工业经过多年来的建设和发展,逐渐取得了较为可观的成效,相应的钻井工程设计和施工技术也在不断完善和创新。本文就钻井工程设计和施工技术进行分析,结合实际情况,客观阐述技术要点,推动我国钻井工程建设和发展。

基于储层特征不确定性的产能分析——以古交区块为例

古交区块开发面临平均产气量低,井间产气效果差异大的问题,明确产能主控因素并提出针对性增产措施是区块后期开发的关键。基于古交区块储层物性及生产特征,建立了古交区块典型数值模拟模型。基于典型模型,结合储层参数分布范围,通过蒙特卡洛插值方法,建立了不同参数组合下的数值模拟模型。通过参数敏感性分析,确定产能主控因素。研究结果表明:含气量、割理渗透率是影响产气量的主控因素。排采制度的制定,应重点考虑储层含气性及割理渗透率大小。先定产水量后定井底流压排采时,割理渗透率增加,累计产气量先增加后减小;定井底流压排采时,割理渗透率与累计产气量为正相关线性关系。同一含气量条件下,定井底流压生产比先定产水量后定井底流压生产的最终累计产气量高。割理渗透率、裂缝渗透率是影响压降扩展和产气的主控因素。割理渗透率为9.7×10^(-10) m^(2),裂缝渗透率为3×10^(-9) m^(2)时,压降主要受割理渗透率影响;割理渗透率为6×10^(-11) m^(2),裂缝渗透率为3×10^(-9) m^(2)时,压降主要受裂缝渗透率影响。因此,后期开发过程中需加强渗透率及含气量监测,根据储层条件制定合理的排采制度。同时,古交区块平均渗透率为1×10^(-10) m^(2),井距为300 m,很难实现井间干扰,后期可考虑体积压裂增产改造方式提高储层整体渗透率或打加密井以实现稳产增产。该研究成果为煤层气井稳产增产提供了开发建议。

紧密堆积优化固井水泥浆体系堆积密实度

紧密堆积技术是高性能固井水泥浆体系设计关键技术,对提高固井水泥浆性能具有重要意义,其核心是提高颗粒体系的堆积密实度。为此,选用可压缩堆积模型作为紧密堆积理论模型,确定了模型参数和数值计算方法,编制了堆积密实度计算程序并对计算结果进行了验证;通过计算多元颗粒体系的堆积密实度,对影响颗粒体系堆积密实度的因素进行了分析,并进行了水泥浆设计和性能试验。研究结果表明,适当增加超细颗粒组分、合理优化粒径分布区间、提高颗粒体系的大小颗粒平均粒径比可以有效提高堆积密度,相比三元体系,含有纳米材料的五元体系可达到颗粒体系的最紧密堆积,水泥浆性能更好。利用紧密堆积模型指导油井水泥体系干混配比设计具有可行性。

深水钻井阶段水下井口稳定性及其影响因素分析

深水钻井阶段,水下井口在BOP和套管作业所产生的竖向载荷以及隔水管所受风浪流等环境横向载荷的作用下存在失稳风险。分析了深水钻井隔水管及BOP安装前后水下井口受力情况,建立深水井口稳定性分析模型;结合某深水井钻井实例,对深水钻井阶段水下井口进行力学计算,并对水下井口稳定性的影响因素进行了敏感性分析。算例分析表明:深水钻井阶段,水下井口受到的竖向承载力对其影响较小,横向载荷对其影响较大;顶张力与水下井口偏移和倾角呈正相关,弯矩受顶张力影响不明显;导管出泥高度对水下井口的稳定性影响较大;钻井液密度变化对水下井口弯矩几乎没有影响。