六盘水地区钟1-10-X8煤层气丛式井钻井关键技术研究

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作者闫鸽
来源西安科技大学
出版年2019
摘要
六盘水地处贵州西部,煤炭、煤层气资源丰富,该区煤层数量多、厚度大,且分布稳定,煤层割理发育,渗透性好,易于煤层气开采,具有巨大的开发价值和能源效益。由于地质条件的影响本地区经常采用丛式井方式来开采本区煤层气。丛式井具有节省场地和工程费用,同时便于统一压裂和共同泄压排采,整体开发效益高等优点,本井以钟1-10-X8井为例对关键钻井技术进行研究,以达到高效、安全、经济的钻井目的。本文主要以六盘水煤田钟1-10-X8煤层气井轨迹设计及控制技术为研究对象,通过理论分析、经验借鉴、模拟计算等方法,对该井的井身结构、轨道、轨迹进行设计计算,综合运用CAD、FLAC 3D、Origin软件建立目标区地质模型和模拟轨迹曲线,并利用MATILAB对轨迹进行优化处理。根据煤层气丛式井特点和选用的造斜工具制定了分井段轨迹控制的技术手段,利用有限元法分析了井眼轨迹影响因素。通过理论分析及现场试验,对钟1-10-X8井不同井段钻井液性能参数进行了研究。主要结论如下:(1)通过MATLAB优化工具箱对轨迹进行了优化处理,得到在垂深为V1=167.98m,井斜角α=26.92°,造斜率Kα=3.23°/30m时井眼轨迹最短,可节约钻井成本,达到了优化轨迹的目的。(2)影响井眼轨迹的因素主要是岩石的软硬互层,下部钻具组合的变形即钻头侧向力,井径扩大三个因素。(3)研究出满足本区钻井技术要求的钻井液各性能参数,钻井液密度在1.03-1.08g/cm3之间;粘度36-45s之间;泥饼0.5cm;PH值8;含沙量0.1%-0.2%,有效地保持了井壁稳定性,达到了安全高效钻进的目的。研究结果对相似地区钻井施工有借鉴意义。

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