提高川西南部地区钻井速度工艺技术研究

摘要

本文针对川西南地区地层构造复杂、非匀质性强、可钻性差，地层倾角大，易发生井漏等钻井难点，以提高钻井速度为目的，以前人实际测井数据为基础，采用理论分析及实验相结合的技术手段，对提高钻井速度的各种技术手段进行综合分析，得到了提高川西南地区钻井速度的有效的工艺技术手段。
　　 通过欠平衡钻井提速机理分析，研究了不同钻井条件下的井底应力状态以及围压对岩石力学性能的影响，分析了欠平衡井的井壁稳定性、携岩与压力控制等，通过气体钻井技术的前期适应性分析，应用于莲花山构造、平落坝构造的上部地层，有效的提高了机械钻井速度;通过对川西南地区构造及岩石特性分析，得出岩石的可钻性是影响钻井速度的原因之一，经过实验室的岩石可钻性试验，分析了岩石力学参数与岩石可钻性的关系，进而对不同钻井方式下的可钻性进行分析，建立了川西南地区的可钻性剖面，在钻井时针对可钻性剖面进行钻头优选，得到相应地层条件下优选钻头，提高了钻井速度;对事故复杂进行分析，通过井塌规律研究，对井塌的特点及原因分析，有针对性的对井壁的稳定性进行评价并研究防井塌的钻井液措施，研究出的钻井液配方有效的减少了井塌，防止事故复杂，并形成了防止事故复杂的一系列措施;采用钻具组合优选的方式，分析了钟摆钻具组合及满眼钻具组合条件下的控向及钻速的影响因素，优选出不同钻井条件下的钻具组合，应用表明，有着良好的控向及提速效果。
　　 本同形成了提高钻井速度的技术配套措施，这些技术措施包括优化井身结构、使用与构造相适应气体钻井方式、基于岩石可钻性的钻头选型、基于纠斜的钻具组合优选、基于井壁稳定性评价及钻井液配方的研制防止事故复杂措施，通过实际钻井验证，有效的提高了钻井速度。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 研究的目的与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 欠平衡钻井提速机理研究

1．2．2 欠平衡钻井技术

1．2．3 岩石可钻性研究

1．2．4 川西南地区机械钻速现状

1．2．5 前期研究基础情况和支撑条件分析

1．3 课题来源

1．4 研究的主要内容

1．5 主要研究成果

第2章 川西南部地区钻井难点

2．1 构造复杂、非均质性强、可钻性差

2．2 多压力系统、安全压力密度窗口范围窄

2．3 井漏

2．4 地层倾角大

第3章 欠平衡钻井技术的适应性研究

3．1 欠平衡钻井提速机理

3．1．1 不同钻井条件下的井底应力状态分析

3．1．2 围压对川西地区岩石力学性质影响研究

3．2．欠平衡钻井井壁稳定、携岩与压力控制分析

3．2．1 井壁稳定分析

3．2．2 携岩与压力控制

3．2．3 气体钻井井壁稳定

3．3 气体钻井技术的适应性研究

3．3．1 前期适应性试验

3．3．2 适应性试验结果

第4章 基于岩石可钻性研究的钻头优选

4．1 岩石可钻性试验

4．2 岩石力学参数与可钻性关系

4．3 川西地层不同钻井方式下可钻性分析

4．4 川西南部地区地层可钻性剖面

4．5 钻头优选

4．5．1 钻头优选

4．5．2 地层特点与钻头选择

第5章 降低事故复杂技术措施研究

5．1 井塌原因分析

5．1．1 地层因素

5．1．2 井眼轨迹

5．1．3 地层可钻性差，机械钻速低，起下钻频繁

5．1．4 部分井钻井液润滑性能有待提高

5．2 井塌规律研究

5．2．1 井身结构

5．2．3 井塌特点

5．2．4 优化井身结构

5．3 井壁稳定性评价与钻井液技术措施

5．3．1 井壁稳定性判断

5．3．2 川西南部地区钻井液技术措施

第6章 钻具组合优选

6．1 钟摆钻具组合

6．1．1 钻具组合结构

6．1．2 影响因素分析

6．2 满眼钻具组合

6．2．1 钻具组合结构

6．2．2 影响因素分析

6．3 优选的钻具组合

6．3．1 钻井各开的钻具组合

6．3．1 优选钻具组合效果

第7章 配套技术方案

7．1 井身结构

7．2 钻井方式

7．3 钻头选型

7．4 钻具组合

7．5 钻井液

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的学术成果