气体钻井防斜打快技术研究

发布时间：2020-05-04 12:43

【摘要】：气体钻井技术相对于传统钻井技术而言有提高钻进速度、保护油气层、对地层破坏小等优势。虽然气体钻井技术在解决低压漏失、提高钻速等方面已经被广泛应用于各大油田,但随之而来的井控问题却成为了限制气体钻井技术发展的瓶颈,由于气体钻井相对于传统钻井来说更容易发生井斜,因此防斜技术一直是气体钻井过程中最重要和最困难的问题之一。所以采用理论研究与实际应用相结合的方式来研究气体钻井井斜机理、制定相应的防斜措施,进一步指导实际工程应用显得尤为重要。本文主要的研究内容如下:(1)通过文献调研对不同类型的气体钻井技术如空气钻井、氮气钻井、天然气钻井,柴油尾气钻井等,对各种钻井技术的优势和局限性进行对比分析。(2)对气体钻井中井斜的影响因素如地层倾角、地层出水、钻压、井斜角、循环介质、钻具组合等因素进行研究,结果表明当地层倾角与井斜角相同时,地层倾角对气体钻井斜的影响明显大于其对常规井的影响。钻压对井斜的影响主要体现在井斜角上,井斜角相同时,钻压越大井斜越严重。(3)阐述空气锤技术的结构、原理、以及其破岩机理,并通过结合现场数据对塔式钻具组合进行有限元数值模拟分析,结果表明塔式钻具组合使用时,钻铤尺寸越大防斜效果越好,在气井钻进过程中使用空气锤加塔式钻具组合的防斜能力要比牙轮钻头加塔式钻具的防斜能力好。
【图文】：

其中管汇内黑色表示为气体，而管汇中的灰色代表上返物。图 2.1 气体钻井地面管汇示意图2.1.2 氮气钻井氮气占大气总量的 78.08％，，是空气的主要成分之一。氮气为惰性气体，并且在常温下难以与其他物质反应。氮气也可以与其他气体混合并注入井中。因此，氮气钻井可以有效避免井下爆炸和燃烧等危险情况的发生。其中，低温氮气供应是将氮气以液态形式输送到井场，因为在标准大气压下，氮气被冷却到-195.8°，它变成无色液体。当液

第二章 气体钻井简述氮在热交换器中被液氮罐车加热和蒸发时，泵氮单元取代了一系列气体压缩机单元和增压器。由于氮气以液态泵入井下，因此可以在标准条件下精确测量氮的量，并且可以很好地控制泵送压力。如果泵在正常环境温度下启动，则一部分液氮将在冷却单元中损失。氮气以液态方式存储直到被排到换热器中才变成气体。常规的氮气制备如下图 2.2 所示，膜分离氮气生产技术是常用的制氮方法利用中空聚合物纤维分离空气中的氮。由于空气中的氧气和其它气体对纤维中的氮气具有不同的渗透性，所以具有良好渗透性的氧气和其他气体在流过纤维管时首先从管壁渗透。氮气从纤维管的末端流出，从而将氮气与其他气体分离。分离的氮气通过增压器加压注入到井中。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE242

【参考文献】

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2 鲜保安,高德利,徐创海;动力学降斜方法研究及应用[J];石油钻探技术;2000年06期

3 赵新瑞,姜敬华,奚艳红,张绍先;井斜控制理论及防斜钻井技术综述[J];钻采工艺;2000年01期

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1 陈志学;气体钻井工艺技术理论及应用研究[D];西南石油大学;2006年

本文编号：2648562