气体钻井钻头泥包风险预测及影响因素研究

作     者：苏义脑 陈烨 闫铁 孙晓峰 王丽敏 王克林 Su Yinao;Chen Ye;Yan Tie;Sun Xiaofeng;Wang Limin;Wang Kelin

作者机构：东北石油大学石油工程学院 中国石油大庆油田有限责任公司第四采油厂地质大队 中国石油塔里木油田公司油气工程研究院 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2016年第36卷第6期

页      面：60-65页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目'气体钻井地层-井眼流体-旋转管柱耦合作用下井眼净化机理研究'(51174043) 

主　　题：气体钻井 水侵 钻具黏卡 稠度 黏着界限 钻头泥包 风险预测 数学模型 

摘      要：为深入研究气体钻井过程中地层出水后的岩屑运移情况、避免或减少钻头泥包风险、指导气体钻井的顺利实施,在分析出水量预测模型的基础上,引入工程岩土学中的稠度指标,将黏土的黏着界限作为泥包的临界条件,对地层出水后的泥包情况进行数学建模,利用编制的计算机程序对所建模型进行求解计算,并对计算结果进行分析,预测泥包风险;然后对影响钻头泥包的岩性、钻头表面性质及钻井参数等因素进行分析。结果表明:1所建模型能够预测地层出水后形成泥包的时间,并以泥包时间为指标对钻头泥包风险进行预测,进行风险评级;2岩性及钻头表面性质对钻头泥包影响很大;3钻头泥包风险随着机械钻速、井口回压、井深和井径扩大率等的增加而降低。结论认为:从钻遇水层到钻头形成泥包,时间非常短暂,基本在数十分钟之内就会发生井下事故。因此,现场操作过程中,一定要提前做好对出水层的预测和转换钻井方式的准备工作;发生水侵后也可根据数值模拟结果采取适当的措施延缓发生钻头泥包的时间。