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厚盐膏层钻井技术优化研究

作　者: 王轶超
导　师: 杨远光
学　校: 西南石油大学
专　业: 石油与天然气工程
关键词: 钻井盐岩层井身结构抗盐钻井液抗盐水泥浆
分类号: TE256
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文针对KYD盐下油田厚盐层钻井的实际问题,通过优化井身结构、钻头选型、钻井液性能和水泥浆体系及性能等研究,设计出了满足该油田钻井要求的方案,并在四口井中进行了抗盐水泥浆的应用。KYD盐下油田厚盐层钻井复杂主要体现在：地层以盐膏层为主,夹杂着泥页岩,所以井径的规则程度受到很大程度的影响以及盐膏对钻井液、水泥浆和套管等的污染和腐蚀；盐膏层和目的层压力系数高,在钻井过程中容易产生溢流以及在注水泥过程中易发生气窜等复杂情况。本文在结合该油田的地质复杂情况的基础上,采用优化井身结构、钻头选型、优化钻井液性能和优化水泥浆体系及性能的技术,研究设计出适合该油田厚盐层钻井技术方案。主要体现在以下4方面：(1)在井身结构方面,本文采用四开井身结构,用下技术套管的方式解决厚盐层问题。虽然井身结构复杂一些,但对盐下油田目的层安全钻井有益。(2)在钻头选型方面,本文根据不同地层的岩性选择了不同的钻头类型,可适应盐膏层钻井的复杂问题。(3)在钻井液性能方面,本文选用硅酸钾聚磺混油欠饱和盐水泥浆和钾盐聚磺屏蔽暂堵钻井完井液并且添加NaCL和KCL的复合盐水泥浆体系,其中NaCL起抗盐作用,KCL起防塌作用,从而使钻井液免受盐膏层污染的同时也提高了井径规则程度。(4)在水泥浆性能方面,本文采用了抗盐防腐的水泥浆体系,通过用欠饱和盐水配制可水分散的加重水泥浆以增加水泥石的抗盐、防腐能力,从而解决了该区块油井层间互窜的问题。通过对该油田区块的钻井优化设计,得到了适合于该油套厚盐层的钻井工程设计,在四口井中进行的抗盐水泥浆体系的应用说明,本研究推荐的水泥浆体系性能良好,满足厚盐层固井要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-13
  1.1 国内外现状和存在的问题  7-10
    1.1.1 国内外含盐膏层的地质特征  7-9
    1.1.2 盐膏层钻井技术的现状  9-10
  1.2 钻井工程设计优化的意义  10
  1.3 本文的研究方法及思路  10-11
  1.4 研究内容  11-13
第2章区域地质情况  13-19
  2.1 构造概况  13-17
    2.1.1 区域特征  13
    2.1.2 基本构造特征  13-15
    2.1.3 储层特征  15-16
    2.1.4 地层序列及岩性简述  16
    2.1.5 储层沉积特征  16
    2.1.6 油藏特征  16-17
  2.2 盐下石炭系流体及压力温度分布特征  17-18
    2.2.1 流体性质  17
    2.2.2 地层压力  17-18
    2.2.3 地层温度  18
  2.3 地质资料分析结论  18-19
第3章井身结构设计优计  19-29
  3.1 井身结构设计理论与方法  19-24
    3.1.1 井身结构设计要求和原则  19-20
    3.1.2 井身结构设计理论  20-23
    3.1.3 井身结构设计步骤  23-24
  3.2 地层压力数据  24-25
  3.3 井身结构的优化设计  25-26
  3.4 井身结构的优化设计结果  26-29
第4章钻头选型研究  29-37
  4.1 影响钻进速度的几个因素  29-35
    4.1.1 地层岩性  29
    4.1.2 钻井液性能  29-30
    4.1.3 钻头类型  30-31
    4.1.4 KYD油田钻头选型存在的问题  31-35
    4.1.5 盐膏层的钻头类型研究  35
  4.2 钻头选型结果  35-37
第5章厚盐层钻井液体系设计研究  37-44
  5.1 地质情况对设计钻井液的要求  37-39
  5.2 钻井液的体系设计  39-44
    5.2.1 巨厚盐膏层钻井液设计的特点和难点  39
    5.2.2 巨厚盐膏层钻井液设计的要求  39-40
    5.2.3 巨厚盐膏层的钻井液设计  40-41
    5.2.4 目的层钻井液设计  41-44
第6章厚盐层固井水泥浆设计研究  44-55
  6.1 盐膏层的固井难点  44
  6.2 S区块固井存在的问题  44-46
    6.2.1 含盐膏层复杂地质情况  45
    6.2.2 水泥浆的顶替效率不高  45
    6.2.3 欠饱和盐水钻井液对水泥浆性能的污染  45-46
  6.3 固井水泥浆及隔离液设计研究  46-51
    6.3.1 巨厚盐膏层的水泥浆体系  46-50
    6.3.2 目的层的水泥浆体系研究  50-51
    6.3.3 隔离液体系研究  51
  6.4 抗盐水泥浆的固井应用情况  51-55
    6.4.1 水泥浆性能  51-52
    6.4.2 固井施工参数  52-54
    6.4.3 固井质量  54-55
第7章钻井工程设计优化结果  55-60
  7.1 井身结构  55
  7.2 钻头  55-56
  7.3 钻井液  56-58
  7.4 水泥浆  58-60
第8章结论与建议  60-62
  8.1 结论  60-61
    8.1.1 厚盐层对钻井影响分析  60
    8.1.2 井身结构设计结果  60
    8.1.3 钻井液设计结果  60-61
    8.1.4 水泥浆设计结果  61
  8.2 论文不足之处  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-64

厚盐膏层钻井技术优化研究

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