大港滨海区块随钻堵漏工具侧向水力参数设计

摘要

井漏是钻井过程中经常发生的复杂事故，虽然近些年各种防漏堵漏工艺技术不断发展，但是井漏事故仍然时有发生，对钻井质量和完井周期造成很大影响。大港滨海区块部分地层漏失频发，井漏顽疾“久治不愈”，需要一种针对有效的防漏堵漏技术，来改善当前状况。 近几年，物理法随钻堵漏技术在中原、塔河等油田有了初步尝试，并取得了一定效果。该技术相较于以往常规的防漏堵漏技术具有堵漏效果好、钻进效率高、成本低廉等优点，且对大港滨海区块裂缝性、渗透性地层的井漏有着良好的适用性，但目前缺少针对性的研究与设计。 本文通过对大港滨海区块地质、钻井、测井、录井资料的调研，分析易漏地层特点及其漏失机理；结合统计数据，利用钻速与钻压的关系，将钻井过程中的机械破岩贡献与水力破岩贡献分离，计算易漏失地层的岩石水力射流破坏门限压力，为随钻堵漏工具水力参数设计提供依据；在保证正常钻进的基础上，选择合适的泵压、排量，设计计算侧向射流工具各项水力参数；采用数值模拟的方法，建立合适的侧向射流模型，对设计的参数进行优选，得出一套适用于大港滨海区块的工具水力参数。在大港滨海区块随钻堵漏技术现场试验中，取得了比较好的效果。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 漏层预测技术发展现状

1.2.2 防漏技术发展现状

1.2.3 堵漏技术发展现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 大港滨海区块地层特性及漏失机理分析

2.1 区块地层特性及复杂情况

2.2 重点漏失层位及漏失机理

2.2.1 馆陶组漏失机理

2.2.2 沙河街组漏失机理

2.3 本章小结

第三章 地层岩石水力射流破坏门限压力计算

3.1 计算方法

3.2 区块漏失地层岩石水力射流破坏门限压力计算

3.3 本章小结

第四章 水力能量分配研究与计算

4.1 钻头与侧向水力工具水力参数分配原则

4.1.1 钻头喷嘴压力降方程

4.1.2 侧向水力工具喷嘴压力降方程

4.1.3 水力能量分配

4.2 水力参数设计步骤

4.3 不同开次水力能量分配计算

4.3.1 121/4in井眼水力能量分配计算

4.3.2 81/2井眼水力能量分配计算

4.4 本章小结

第五章 随钻堵漏侧向工具数值模拟研究

5.1 CFD技术概述

5.2 模型建立

5.2.1 几何模型

5.2.2 数学模型

5.2.3 网格划分

5.2.4 边界条件及参数设置

5.3 不同开次模型数值模拟结果及分析

5.3.1 整体模拟结果概述

5.3.2 121/4in井眼数值模拟结果

5.3.3 81/2in井眼数值模拟结果

5.4 本章小结

第六章 随钻堵漏侧向工具现场应用及效果评价

6.1 井位概况

6.2 馆陶组试验及结果

6.3 沙河街组试验及结果

6.4 结果分析

6.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢