苏里格气田丛式井组快速钻井技术研究

论文摘要

丛式井开发油气藏与直井相比有着广泛的优越性和推广前景,其降低钻井成本,减少对环境破坏。本论文针对定向井钻井存在的难点,优化了“直-缓增-稳-缓降-小井斜稳”和“直-缓增-小井斜稳-增-稳”剖面；通过岩石可钻性和定向井PDC钻头损坏机理分析,从冠部形状、抗硬夹层、抗涡动布齿、切削齿角度以及导向能力等方面,优化设计了定向井PDC钻头；研究了PDC钻头的应用技术,提出了PDC钻头、单弯螺杆、短钻铤和稳定器“四合一“钻具组合结构,该钻具结构满足了直井段防斜、定向造斜、复合调整和稳斜稳方位轨迹控制要求；优化了水力参数和钻井参数。在苏里格气田的苏14、桃2、苏东以及苏36等区块进行丛式井组钻采工艺技术研究及现场试验,累计完钻丛式井组348个,平均钻井周期由2009年初的36天缩短到2011年的19.6天,平均机械钻速14.7rn/h。丛式井组钻井技术在苏里格气田全面推广应用,该项技术成为苏里格气田开发的主要方式之一。

论文目录

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• 英文摘要
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的意义
• 1.2 丛式井组钻井技术国内外现状
• 1.2.1 丛式井组钻井技术国外现状
• 1.2.2 丛式井组钻井技术国内现状
• 1.2.3 国内外丛式井组钻井技术评价
• 1.3 研究内容、技术路线及创新点
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 1.3.3 创新点
• 第二章 苏里格气田概况及技术现状分析
• 2.1 苏里格气田概况
• 2.2 苏里格气层基本情况
• 2.3 钻井技术现状与技术难点
• 2.3.1 钻井技术现状
• 2.3.2 存在技术难点
• 第三章 丛式井组井数优化及剖面设计及钻机选择
• 3.1 丛式井组平台井数优选
• 3.1.1 单平台井数优化原则、方法及程序
• 3.1.2 丛式井组井数与综合钻井成本关系
• 3.1.3 丛式井井网井数优化
• 3.2 井身结构选择
• 3.3 丛式井井身剖面优化
• 3.3.1 定向井轨迹优化数学模型的建立
• 3.3.2 苏里格气田井身剖面选择
• 3.3.3 不同水平位移的剖面优化结果
• 3.4 丛式井防碰设计
• 3.5 苏里格丛式井钻井设备优选
• 第四章 定向井PDC钻头优化设计与优选
• 4.1 PDC钻头涡动方程建立
• 4.1.1 钻头和钻柱的耦合
• 4.1.2 钻头井底偏移规律
• 4.1.3 PDC钻头涡动模型
• 4.1.4 PDC钻头井底位移模型
• 4.2 苏里格气田PDC钻头个性化设计
• 4.2.1 苏里格气田地层岩石可钻性
• 4.2.2 定向井PDC钻头个性化设计
• 4.3 配合PDC钻头的钻井液体系优选
• 第五章 定向井钻具组合及水力参数优化
• 5.1 常规定向井钻具组合
• 5.1.1 单稳定器钻具组合与井斜控制
• 5.1.2 双稳定器和三稳定器钻具组合与井斜控制
• 5.1.3 长庆油田丛式井钻具组合实践
• 5.2 苏里格气田丛式井钻具组合优化
• 5.2.1 结构弯角的等效处理方法
• 5.2.2 离心力的等效处理方法
• 5.3 实例分析
• 5.3.1 钻具结构参数对钻进效果的影响
• 5.3.2 钻进参数对钻进效果的影响
• 5.3.3 PDC钻头四合一钻具应用实例及分析
• 5.4 水力参数优化设计
• 5.4.1 水力参数优化设计
• 5.4.2 设计实例
• 5.5 钻井参数优化
• 5.5.1 螺杆钻具性能参数计算
• 5.5.2 参数优化设计
• 第六章 现场试验与推广应用
• 6.1 快速钻井试验与推广
• 6.2 苏里格气田提高钻井速度试验
• 6.2.1 概述
• 6.2.2 实验所用钻头情况
• 6.2.3 钻具组合
• 6.2.4 分地层机械钻速
• 6.2.5 井眼轨迹
• 6.2.6 试验结果
• 6.3 丛式井组钻井技术推广
• 6.3.1 2009年推广情况
• 6.3.2 2010年推广应用情况
• 6.3.3 2011年推广应用情况
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要