罗 增曹 权沈欣宇郭建华阳 强

(1.中国石油西南油气田分公司 工程技术研究院,成都 610000;2.四川页岩气勘探开发有限责任公司,成都 610000)

0 引言

油气井钻井过程中,影响钻井液循环温度的钻井参数[1-3]因素复杂多样。随着储气库、页岩气等技术的发展,井深不断增加,井底循环温度受钻井参数的综合影响越来越明显,井下导向工具故障频发,严重制约了钻井进度。学者通过研究井下温度分布规律[4-6],建立传热数值预测模型。Ramey等人建立了井筒温度的半动态传热模型,但在地面钻井液参数变化时,预测计算繁琐[7-9]。上诉研究方法均未对不同参数的影响进行综合模拟,且主要为理论分析,现场作业人员无法进行有效的应用。该文在前人研究基础上,考虑钻井参数的综合影响,通过Land mark软件对钻井液体系、钻井液密度、井口注入温度、施工排量等参数进行模拟,得出了影响钻井过程循环温度敏感因素。并对页岩气、常规天然气、储气库等不同作业工况的井进行了分析,推荐出改变不同敏感参数以降低页岩气水平段循环温度。

1 钻井循环温度的影响因素

四川盆地为多山地环境,为克服山地环境带来的经常限制,在页岩气常规天然气储气库建设过程中多部署为定向井、水平井;当前主流的定向钻进工具在垂深井深＞3 500 m、井底温度＞135℃时井眼钻进过程中故障频繁。从SPE文献[10]报道的北美Haynesville页岩气,到四川南部的深层页岩气田均发现在水平段钻进过程中,由于井底高温导致井下导向工具失效,水平段频繁起下钻,最高起下钻达21次,见表1。……