分支井钻、完井设计技术与产能计算研究

摘要

油田开发过程中，直井单井控制面积小：层状油藏、透镜体油藏在复杂地质构造影响下，直井开采储量控制难度大；直井射孔段渗流面积小，导致近井地带地层压力损失严重；蒸气吞吐间歇开井生产，影响产量；直井蒸汽驱，流动阻力大，导致稠油开采难度大等。上述诸多因素导致远离井筒的原油动用程度差，油藏采收率低。为此，需要在此类油藏布置水平井、分支井克服直井开采的弊端。 本文通过对分支井类型和轨道设计的研究，得到了不同类型分支井各段关键参数的计算方法以及如何考虑地应力、渗透率等因素对钻进的影响； 通过对分支井轨道控制技术的研究，得到了不同类型分支井开窗位置的计算方法、钻斜钻具如何组合实现造斜以及钻柱强度的校核方法；通过对分支井完井设计进行研究，得到了不同地层和技术、经济要求的分支井完井方式的选择优化方法以及完井套管的强度计算方法； 通过对产能计算的研究，得到了考虑井筒压降、油藏与井筒的耦合、分支井在平面上的不对称等因素影响的分支井产能计算公式和一套产能的迭代计算方法。 主井眼、分支井眼的严格轨迹设计、开窗位置的准确选择、钻柱强度的校核计算和完井方式的优化选择保证了分支井成功钻达靶点和完井成功率，产能计算为现场分支井估算产能提供了理论依据。 设计应用实例和产能计算实例表明，本文对现场钻井、完井设计和产能计算有很大的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章国内外研究概况

1.1国外研究概况

1.2国内研究概况

1.3拟开展工作

第二章分支井类型及轨道设计技术研究

2.1分支井井眼轨道设计方法研究

2.1.1分支井的设计步骤

2.1.2主井筒的设计

2.1.3分支井轨道设计影响因素研究

2.2分支井轨道设计

2.2.1分支井造斜半径的选择[7-10]

2.2.2分支井井眼轨道设计

2.2.3单条分支的轨道设计

2.2.4井段计算及设计结果表述

第三章分支井轨道控制技术研究

3.1分支井窗口位置选择研究

3.1.1三段式分支井窗口位置的确定[22-23]

3.1.2五段式分支井窗口位置的确定

3.1.3双增式分支井窗口位置的确定

3.2分支井造斜钻具组合设计及评价研究

3.2.1可回收式带封隔器的斜向器

3.2.2分支井段回接系统LTBS系统[24]

3.3螺杆钻具在套管内通过能力评价研究[26]

3.4分支井扩眼钻具组合设计及评价研究

第四章分支井完井设计技术研究

4.1分支井的特征

4.2分支井的完井类型

4.2.1一级完井

4.2.2二级完井

4.2.3三级完井

4.2.4四级完井

4.2.5五级完井

4.2.6六级完井

4.2.7六S级(即六级完井的次级)完井

4.3分支井弯曲井段套管径向变形研究[27]

4.3.1模型简化与受力分析

4.3.2分支井弯曲井段套管径向变形计算

4.4分支井完井管柱设计

4.5设计应用实例

4.5.1高3-4-17FP井设计

4.5.2马古1-8-8多分支井设计

第五章 水平井、分支井产能计算理论分析和研究

5.1考虑水平井筒内压降的水平油井产能分析理论

5.1.1油藏渗流与水平井筒管流藕合模型

5.1.2水平井生产系统的节点分析方法

5.2分支井产能计算

5.2.1多分支水平井的产能研究

5.2.2实例计算分析

第六章结论及建议

参考文献

攻读学位期间取得的成果

致谢