毕业论文-塔河油田井眼轨道优化设计方法研究.doc

学校代码:11414学号:S060020334中国石油大学硕士研究生学位论文(申请工学硕士学位)塔河油田水平井钻井井眼轨道优化设计研究学科专业:油气井工程研究方向:井下系统、信息与控制学生:指导教师:入学日期:2006年9月论文完成日期:2009年4月目录目录 2摘要 3第1章前言 13第2章水平井轨道优化设计模型 22第3章塔河油田水平井轨道优化基本约束条件确定 34第4章塔河油田动力钻具造斜率预测研究 47第5章塔河油田水平井轨道优化实例设计与分析 -10H井简况 -10H井轨道优化设计模型建立及求解 59第6章总结 63参考文献 64摘要水平井钻井技术近年来在塔河油田应用非常广泛。它解决了直井中存在的诸多问题,对增加井筒泄油面积,延缓底水追进,提高产能,大幅度地提高整个油田的开发综合效益具有巨大的推动作用。但在钻井施工过程中,出现了摩阻扭矩大,钻压传递困难等一系列轨迹控制难点,亟待解决。本文针对塔河油田水平井钻井施工中遇到的技术难点,从井眼轨道设计的角度出发开展研究,根据井眼轨道优化理论推导了塔河油田轨道优化设计模型,并结合对各个关键参数的约束条件的研究,重点分析塔河油田螺杆钻具造斜能力影响因素及计算方法,从而优化设计水平井轨道,进一步完善水平井钻井工艺。首先针对单增、双增、三增剖面分别推导得出了适合塔河油田的水平井轨道优化设计模型,模型符合塔河油田水平井钻井轨道设计特点,可以从各个关键参数范围内优化设计轨道,弥补了常规的试算设计方法的不足。然后密切结合塔河油田施工实际情况,确定了造斜点深度、稳斜角、调整段长度、造斜率等约束条件的取值范围,以便进一步进行定量计算;并且深入分析塔河油田螺杆钻具造斜能力影响因素,通过钻井数据得到地层对应的修正系数,能够准确预测螺杆钻具组合在不同区块地层的实际造斜率。采用正交分析方法,进一步回归得到造斜率预测模型,模型经过方差分析检验,具有很强的显著性,能够用于预测螺杆钻具造斜率。最后,针对AT1-10H井,建立了该井的水平井轨道优化设计模型,确定相应的约束条件,采用合理算法进行了计算,获得的优化设计结果符合施工实际需要,并实现了优化目标。。钻井成本大幅下降,已钻成多样的水平井,成为高效开发油气藏的主要手段。水平井技术于20世纪20年代提出,40年代付诸实施,80年代相继在美国、加拿大、法国等国家得到广泛工业化应用,并由此形成一股研究、应用水平井技术的高潮。当今,水平井钻井技术已日趋完善,由单个水平井向整体井组开发转变,并以此为基础发展了水平井各项配套技术,与欠平衡等钻井技术、多分支等完井技术相结合,形成了多样化的水平井技术。(1)石油行业对钻井技术低成本、低污染、精确轨迹、高产量的技术需求,促使水平井数量逐年增长。近年来,水平井钻完井总数几乎成指数增长,,主要分布在美国、加拿大、俄罗斯等69个井应用比例在6%以上,加拿大应用比例在10%以上。53%用于裂缝性油藏的开发,33%用于底水或气顶油藏的开发。我井的井钻井最早出现于1957年,1965-1966年在四川钻成2口水平井即巴-24和磨-3井,之后处于停滞状态。直到80年代末期,“石油水平井钻井成套技术”90年列入国家“八五”重大科技攻关项目。6个油田5所院校的762名科技人员参加攻关,历经4年在10个油田钻成长、中、短半径水平井50余口,涉及8种以上油气藏。有35口水平井与临近直井或定向井原油产量比值为3-6。目前,水平井钻井技术日益受到重视,在多个油田得以迅速发展,其油藏有低压低渗砂岩油藏、稠油油藏、火山喷发岩油藏、不整合屋脊式砂岩油藏等多种类型。(2)石油剩余资源和低渗、超薄、稠油和超稠油等特殊经济边际油藏开发的低本高效,是水平井技术发展的直接动力。目前,,,而水平井产量是直井的4至8倍井钻井成本