渤海超大位移井水平段裸眼延伸极限预测及影响因素分析

为解决渤海复杂地质条件下浅层超大位移井到底能打多远的问题,文中综合考虑岩屑、井筒环境、水化效应对井壁稳定性的影响,建立了海上超大位移井水平段裸眼延伸极限预测模型,分析了不同因素对水平段裸眼延伸极限的影响,并进行了因素敏感性和钻井方案优化措施分析。结果表明:考虑岩屑影响的水平段裸眼延伸极限明显小于不考虑岩屑影响的延伸极限;水平段裸眼延伸极限随破裂压力当量密度、钻井液稠度系数、钻杆转速、温度增量的增加而增大,随钻井液密度、钻井液流性指数、机械钻速、固相(岩屑)密度、固相体积分数、压力增量、水化应力的增加而减小,随钻井液排量的增大先增大后减小。敏感性分析结果表明,破裂压力当量密度、钻井液流性指数、钻井液稠度系数对延伸极限的影响较大。通过优化各参数取值,可改善钻井液性能,提高井筒清洁能力,合理控制钻进参数,从而延长超大位移井水平段裸眼延伸极限,为平台位置优选、井网布置、复杂结构井开发方式选择提供帮助。

基于赫巴流体的页岩气大位移水平井裸眼延伸极限分析

大位移水平井的裸眼延伸极限主要与环空压耗和地层破裂压力等因素有关,不同的钻井液流变模式又会对环空压耗的描述产生较大的影响,而赫巴模式能够更好地模拟实际钻井液的流变特性。为此,建立了基于赫巴流体的页岩气储层大位移水平井裸眼延伸极限模型,进而用实际案例分析了赫巴流体的基本流变参数(流性指数、稠度系数、屈服值)和主要钻进参数(机械钻速、钻井液密度、钻杆转速)对大位移水平井水平段延伸极限的影响,并将其与幂律流体模型计算结果进行对比分析。结果表明:(1)在同样的条件下,采用赫巴流体所得结果小于采用幂律流体计算的结果,新预测模型可靠性更好;(2)通过参数的敏感性分析可知,水平段延伸极限会随着上述3个基本流变参数和机械钻速的增加而减小,而该极限值会随着钻井液密度的增加而先增加后减小,它也会随着钻杆转速的增加而增加。结论认为:所给出的赫巴流体流变参数和钻进参数的优选方法,有助于解决大位移水平井在页岩储层中究竟可以打多远的问题,并且更加精确地预测了其裸眼延伸极限。

渤海浅层大位移井裸眼延伸极限预测

大位移井技术可以增加单平台控制面积、减少平台个数、降低开发成本,实现边部区块高效开发,能够解决油田开发与生态保护、航运等方面用海矛盾,实现油田经济有效开发。渤海浅层大位移井延伸主要受井眼稳定、水力工程、机械装备三方面制约,特别是浅层泥岩水化膨胀坍塌、砂泥岩缩径阻卡严重制约了大位移井的推广应用。水力工程和机械装备延伸极限可通过提高钻具、顶驱、泵等相关设备能力进行提升,而裸眼延伸极限由渤海浅部地层特性决定,需要加强认识并采取针对性措施。通过开展目标区域岩心室内力学实验和井壁稳定性研究,结合渤海40余口大位移井实施经验,提出了基于套管安全下入的大位移井安全钻井周期预测方法,根据地层破裂压力和坍塌压力得到受ECD限制的裸眼承压极限,实现了大位移井裸眼延伸极限预测,为渤海油田大位移井设计优化和安全施工提供了必要的技术支撑。