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塔里木山前超高压油气井井控技术研究

作　者: 邓勇
导　师: 刘绘新
学　校: 西南石油大学
专　业: 油气井工程
关键词: 超高压溢流监测井控安全井控装备反循环法压井
分类号: TE28
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

塔里木盆地山前构造带,该地区地质条件极为复杂,上部为高陡构造地层,下部为多套高压盐水层、复合盐层、漏失层、坍塌层及高压气层,地层压力系数高。一旦现溢流就会出现溢流量大,溢流速度快,关井压力高等特点,严重的可能最终导致井喷或井喷失控。不但给钻井工程的快速安全生产带来极大的危害,还会给经济、社会和环境造成极为严重的损失。因此为保障塔里木山前构造上的超高压油气井的安全高效生产,急需要探索一套合理的、具有可指导性和实用价值的井控技术。本文对塔里木山前构造超高压油气井的地质条件、地层特性、钻井作业周期和配套的井控装备能力等方面进行了分析,针对超高压油气井目前所面临的主要井控技术难题,提出了解决问题的思路及方法,主要内容有：1)对超高压油气井的早期溢流提出了采用多点不同位置的监测方式、和大小监测面的组合使超高压油气井的早期溢流监测具有反应灵敏、及时、监测精度高的特点,能更快、更准的发现早期溢流,为控制溢流以及溢流的后期处理提供更有利的条件。2)对超高压油气井的配套井控设备、井筒最大安全承压能力,以及发生溢流后压井方法优选等方面进行了评估。3)基于反循环压井技术的原理,分别建立了反循环司钻压井法和反循环程师压井法的物理、数学模型,并分别给出了压井过程不同阶段的具体算式。4)结合克拉4井运用反循环工程师压井法进行了实例计算,验证了反循环压井技术的安全性和有效性,为塔里木山前构造上超高压油气井钻井工程中的井控作业提供实用化技术。工程实践表明：塔里木山前超高压油气井井控技术具有系统配套性强、安全性高的特点,能显著降低井控过程中复杂事故出现的风险,能够很好的满足工程需要。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-11
  1.1 问题的提出及研究的目的意义  7-8
  1.2 国内外研究情况  8-9
  1.3 本文技术路线  9-11
第2章超高压深井早期溢流监测技术  11-17
  2.1 超高压深井早期溢流监测技术思路  11
  2.2 开井循环泥浆液面监测技术  11-14
    2.2.1 泥浆罐液面监测方案  11-13
    2.2.2 井口导管液面监测方案  13-14
  2.3 关井循环泥浆液面监测技术  14-17
第3章超高压油气井井控安全评估  17-33
  3.1 井控设备的最大安全工作压力评估  17-28
    3.1.1 超高压油气井防喷器配备安全评估  17-18
    3.1.2 节流管汇的配套评估及改进  18-22
    3.1.3 节流阀的评估改进  22-26
    3.1.4 放喷管线的评估及优化配置  26-28
    3.1.5 超高压油气井井控设备现场试压要求  28
  3.2 超高压油气井井筒安全压力评估  28-31
    3.2.1 裸眼井段的地层抗破裂压力强度评估  28-30
    3.2.2 套管的抗内压强度评估  30-31
  3.3 正、反循环压井法优选评估  31-33
第4章反循环压井井控装备研究  33-40
  4.1 反循环压井流程  33-34
  4.2 反循环管线的连接  34-35
  4.3 反循环压井作业操作  35-40
第5章反循环压井技术研究  40-52
  5.1 反循环压井物理模型  40-41
  5.2 反循环压井数学模型  41-52
    5.2.1 压井基本数据计算  41-43
    5.2.2 反循环司钻压井法(两步法)  43-48
    5.2.3 反循环工程师压井法(一步法)  48-52
第6章反循环压井法在克拉4井的运用  52-67
  6.1 克拉4井井身结构  52
  6.2 克拉4井溢流关井情况  52-53
  6.3 克拉4井压井计算基本参数  53
  6.4 压井基本数据计算  53-55
  6.5 反循环法套压计算  55-57
  6.6 反循环法立压计算  57-64
  6.7 反循环工程师法压井过程立压变化分析  64-65
  6.8 现场实际压井施工情况  65
  6.9 结果对比分析  65-67
结论  67-68
参考文献  68-70
致谢  70-71
攻读学位期间发表的论文  71

塔里木山前超高压油气井井控技术研究

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