深层页岩气三维水平井双二维轨迹剖面力学仿真分析和应用

摘要

针对川南永川海相页岩储藏平均井深4000m、地层倾角变化较大、标志层段断层较多,同一平台储层垂深相差较大等工程地质难点,以深层三维水平井轨迹剖面优化为目标,对不同剖面和不同工况井下钻具侧向力、拉应力、剪切应力、疲劳率、扭矩和摩阻进行定量分析,常规三维剖面较双二维剖面侧向力高出4倍,有效应力和疲劳率高出5倍,扭矩相差约15倍,井下摩阻相当,表明常规三维轨迹井下钻具受力更大,变形更严重,所带来的钻具损伤就越快.现场应用表明,双二维轨迹井钻井施工较为顺利,井下摩阻和扭矩较小,全井平均机械钻速高出常规三维井32％,钻井周期节约近1倍,相同条件下钻井费用降低40％.