《旋转导向技术在涪陵页岩气开发中的适用性》
本文是有关涪陵和页岩气毕业论文题目范文跟页岩有关专升本毕业论文范文.
摘 要：涪陵页岩气是钻探过程中由于油藏特点和环境影响,钻探投资大、钻井周期长、提速困难.在页岩气非常规油气开发过程中,为了更好地加强对井眼轨迹的控制,加强旋转导向技术的应用,对于促进地层参数和工程参数的测量,以及定向井眼轨迹的测控以及信号脉冲反馈和收发等方面的作用较为明显.因此本文总结了旋转导向技术在涪陵页岩气钻探在使用过程中存在难点,分析了该技术使用前景,对旋转导向技术的发展和应用具有指导作用.
关键词：涪陵页岩气;旋转导向技术;钻井提速
1.涪陵页岩气钻井技术难点分析
涪陵页岩气田钻遇地层复杂,主要目的层为龙马溪组和五峰组,成岩年代古老,岩石坚硬,地层复杂多变,给钻井提速、井眼轨迹控制、固井质量等都带来诸多麻烦,钻井过程中主要存在以下技术难点[2-3].
1、1 井区地表环境复杂,前期勘探钻井投资大
涪陵地區地面属典型的喀斯特地貌,经过多年的溶蚀和风化,地表地面裂缝发育,地下溶洞及暗河分布,给钻井工程实施带来巨大的施工困难,设备搬运、摆放、交通、物资输送等都耗子巨大.
1、2 地层多样化,钻井工艺复杂
涪陵页岩气藏地质年代古老,多期构造运动形成,给钻井带来诸多麻烦：a）浅层喀斯特地貌,地层极易垮塌,钻井漏失严重;b）二叠系时裂缝气发育,喷漏同层,含H2S,存在中毒风险;c）志留系地层钻探时井壁稳定性差,钻井情况复杂多变;d）龙马溪组页岩储层水平段钻井时,井眼轨迹控制难度大;e）钻遇夹层多样,岩石硬度大,跳钻严重,钻井提速困难.
1、3 井眼轨迹控制难,施工风险高
涪陵页岩气田主要采用丛式水平井开发,具有偏移距大（一般为300m）、靶前距大（一般为800m）、水平段长（一般为1500m）等特点,摩阻扭矩大,三维井眼轨迹控制难度大[3].
1、4 深层页岩气藏高温高压,钻机故障率高
深层高温高压造成旋转导向和近钻头仪器故障率升高,影响钻井效率.地层温度和压力高,钻井液密度高,造成旋转导向或近钻头测量仪器故障率升高.据统计,涪陵地区17口深层页岩气井中10口井发生了近钻头仪器故障23次.威荣地区6口井发生了旋转导向仪器失效15次[3-4].
2.旋转导向钻井技术发展背景
为了满足不同油藏在开发过程中的需求,国外在多分支井钻井技术上实现了系列化和标准化.并且降低了勘探开发成本及提高采收率.多分支井根据国际上不同的程度及结构被分为6个等级.目前其中6级分支井技术以其压力完整性、液力封隔性和可选择性再进入的特点等广泛应用于美国煤层气的开采.钻井的井眼轨迹随着近年来向深部、复杂地层勘探的发展,以及非常规油气的开发比如低渗油藏、页岩气、煤层气等被提出了很多新的要求,尤其是大位移钻井、水平井、薄油层钻水平井、水平分支井技术等.越来越复杂的井眼轨迹要求被提出来了希望获得更大的产能,暴露更多的储层,为了提高钻井效率、降低昂贵的钻井成本和减少钻井井下作业的各种风险,旋转导向技术在钻井行业应运而生[4].
与传统技术相比,在旋转状态下实现井眼轨迹的实时导向是首先在近海钻井得到了广泛应用的旋转导向技术突出的优点.这种旋转状态下实现井眼轨迹的实时导向带来的好处主要有两方面：（1）在所受的摩阻和扭矩方面,传统的滑动导向方式远大于旋转导向方式下的钻柱所受到的,也正是因为这样,在同样条件下大大提高了钻机作业的能力,也大大增加了钻机所能实现的大位移井的极限延伸能力;（2）因为旋转导向方式下井眼清晰状况的改善使钻井技术得到了有效的保证,也保障了钻井过程的安全性,尤其是在遇到复杂地层时.自旋转导向钻井技术诞生以来,强大的生命力越来越被显示出来,因而得到了广泛的应用和推广.
3旋转导向钻井工作原理及系统组成
3、1旋转导向钻井系统工作原理
导向装置是旋转导向钻具组合的重要部分,根据给定工具面和给定动力进行导向钻进,并且通过下传的指令可以随时重新定位,既可以造斜也可以稳斜.传感器模块包括伽马射线和多频电阻率,主要提供钻井过程所需的基本参数,一般还安装有用来计算井眼方位角磁通量计.涡轮发电装置和正压脉冲发生器作为双向通讯和动力模块主要部件,随钻测量工具提供的电源动力和导向装置是他们主要负责的,而且也提供了渠道用于下传指令和上传测量数据.有效提高机械钻速同时还可以减少套管和钻具的磨损是使用模块马达的优点.
3、2旋转导向钻井系统组成
井下旋转导向钻井工具系统、地面监控系统和随钻测量系统是组成旋转导向钻井系统的三部分.
不同的部门功能不同,导向装置、无磁模块稳定器、双向通讯模块、动力模块等井下工具是组成井下旋转导向钻井工具系统的核心部件.旋转（地质）导向二维建模、底部钻具组合受力分析、定向井水平井剖面设计或修正设计是地面监控系统的功能,监控旋转导向钻井系统的定向钻井情况是地面监控系统的主要功能.感知钻井过程中钻头的环境是随钻测量系统的主要目的.各种传感器是实现感知钻井过程中钻头环境的主要途径,传感器模块、优化旋转密度仪和动态与压力模块等随钻地质特性和钻具特性测量工具包含在其中.
总的来说,导向装置、传感器模块、双向通讯和动力模块、模块马达以及其他配套工具是旋转导向钻具组合的主要组成部分.
4旋转导向钻井技术在涪陵页岩气开发应用前景
（1）旋转导向钻井技术在国内页岩气等非常规油气开发中得到了一定应用,前期在涪陵焦石坝工区实践表明对于复杂工艺井,具有提高定向钻井效率的作用.
（2）旋转导向钻井技术防斜、稳斜能力较强,且稳定性好,特别适合涪陵地区页岩气开发需求,该技术适合上部防斜要求难度高的地层,下部在长井段稳斜及长水平段延伸钻井中具有明显优势.
（3）旋转导向钻井技术能更加精确高效地进行工程和地质导向,对于涪陵丛式井“井工厂”开发模式中水平井开发中地层的不确定因素较多,旋转导向钻井技术可随时调整定向施工方案,使轨迹控制更加主动,相比常规定向调整方位更加快捷,能够钻出更加平滑的水平段井眼,为后续钻井、压裂、试气施工创造良好井眼条件.
（4）常规钻井技术对于超深井、大位移井、丛式水平井等高难度复杂定向井的高效开发具有局限性,存在着造斜能力偏低、作业成本高等问题.高造斜率旋转导向钻井工具除具有普通旋转导向钻井工具的起下钻次数少、机械钻速高、钻井作业效率高、井眼轨迹控制精确等的优势外,还具有造斜能力强、造斜率可控范围宽、造斜点可以较深等明显特征.
（5）目前,旋转导向核心技术主要被国外公司掌握,技术服务费用较高,涪陵页岩气开发中主要使用的是以哈里伯顿为主,国产化应用受到限制,采用国外公司与国内厂家联合组装配套、维修保养的方式,可以降低使用费用,加快推进国产化进程,实现该项技术在国内的推广应用.
参考文献：
[1]宋保健,孙凯,乐守群等.涪陵页岩气田钻井提速难点与对策分析[J].钻采工艺,2019,42（04）：9-12+6.
[2]张文泽,夏宏南,白凯等.旋转导向技术在焦石坝地区的应用与分析[J].长江大学学报（自科版）,2016,13（17）：54-57+6.
[3]游云武.涪陵焦石坝页岩气水平井高效钻井集成技术[J].钻采工艺,2015,38（05）：15-18+6.
[4]李增科,赵哲.旋转导向钻井技术的应用及探讨[J].江汉石油职工大学学报,2015,28（02）：25-27.
该文结论：这是一篇可用作大学硕士与本科涪陵和页岩气相关的毕业论文开题报告写作参考和有关优秀学术职称论文参考文献资料，免费教你怎么写页岩方面论文.
涪陵和页岩气引用文献:
[1] 页岩专升本毕业论文范文 关于涪陵和页岩气类毕业论文题目范文8000字
[2] 地质和页岩气硕士论文范文 关于地质和页岩气类毕业论文格式范文2万字
[3] 页岩气和江南在职毕业论文范文 关于页岩气和江南相关论文范文资料2万字
