[發(fā)明專利]用于優(yōu)化欠平衡鉆井的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380080531.X
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN105705730A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 黃曉茜;R·塞繆爾
• 申請（專利權）人: 蘭德馬克繪圖國際公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 金鵬

技術領域

本文公開的實施方案一般涉及用于優(yōu)化欠平衡鉆井(“UBD”)的 方法和系統(tǒng)。

背景技術

欠平衡鉆井是用于鉆取油井和氣井的一種技術。不同于傳統(tǒng)過平 衡鉆井，保持井孔壓力低于地層壓力。欠平衡鉆井比過平衡鉆井提供 更多優(yōu)點。欠平衡鉆井減少井孔的流體侵入，這降低了井孔損傷且可 減少清理時間并提高采收率。這也允許井在鉆井過程中生產，這可增 加關于井本身的知識。然而，本領域需要向鉆井工程師計算并傳送更 可靠和準確的2D欠平衡操作參數。特別而言，需要快速地允許鉆井 工程師具有確定與UBD鉆井包線相關聯的流體靜壓區(qū)域、摩擦區(qū)域 和過渡區(qū)域的能力。也需要為UBD鉆井工程師提供方法來基于泥漿 電機性能和最小水平和垂直井孔清潔需求使2DUBD操作包線動態(tài) 地可視化。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明的一個實施方案的用于優(yōu)化UBD的計算機實 施的方法的流程圖；

圖2是示出根據本發(fā)明的一個實施方案的二維(“2D”)操作包線 的一個實施例的圖；

圖3是示出根據本發(fā)明的一個實施方案的2D操作包線的一個實 施例的圖；

圖4是示出根據本發(fā)明的一個實施方案的2D操作包線的圖；

圖5是示出根據本發(fā)明的一個實施方案的2D操作包線的一個實 施例的圖；

圖6是示出根據本發(fā)明的一個實施方案的2D操作包線的一個實 施例的圖表；

圖7是根據本發(fā)明的一個實施方案的工作流程圖；和

圖8示出用于本發(fā)明的實施方式中的計算機系統(tǒng)。

具體實施方式

首先，應了解，合并了所公開的實施方案的方面的實際真正的商 業(yè)應用的開發(fā)將需要許多實施特定的決策來實現用于商業(yè)實施方案 的開發(fā)者的最終目標。這樣實施特定的決策可包括且不可能限于與系 統(tǒng)相關的合規(guī)性、商業(yè)相關的合規(guī)性、政府相關的合規(guī)性和其它限制， 其可隨具體實施方式、位置和時間變化。雖然開發(fā)者的努力可能在絕 對意義上是復雜且耗時的，但是這種努力將仍然是具有本公開的益處 的本領域的普通技術人員的例行工作。

還應理解，本文所公開和教導的實施方案容易有許多和各種修改 和替代形式。因此，使用單數名詞(諸如但不限于“一”等)不旨在限 制物品的數量。同樣地，在書面描述中使用的任何關系術語(諸如， 但不限于“頂部”、“底部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“向下”、“向上”、 “側面”等)是為了具體參考附圖中清楚起見且不旨在限制本發(fā)明的范 圍。

本發(fā)明的實施方案提供了改進的計算機實施的方法以在UBD操 作過程中向欠平衡鉆井(“UBD”)鉆井工程師確定并提供優(yōu)化的可視 化二維操作包線。這允許UBD工程師使由所建立的泥漿電機參數和 最小水平和垂直井孔清潔參數確定的UBD包線動態(tài)地可視化。在實 施方案中，可針對井孔壓力變化對氣體注入速率的概略圖的背景來提 供該信息，如由目標壓力線所限制。在實施方案中，UBD鉆井工程 師將能夠迅速地確定三個主要液壓區(qū)，即流體靜壓支配區(qū)、摩擦支配 區(qū)和過渡區(qū)。這些實施方案將為UBD工程師提供準確而可靠的參考 來選擇泥漿電機并限定UBD關注區(qū)域內的實際UBD參數。

在該實施方案中，所述方法開始于框101，其中基于指定最小和 最大氣體注入速率范圍以及最小和最大液體注入速率針對不同液體 注入速率計算和繪制一系列氣體注入速率對井底壓力的曲線(GIR對 BHP)。圖2示出根據一個實施方案的氣體注入速率對井底壓力的曲 線的圖。井底壓力(PSI)沿圖200的Y軸繪制。氣體注入速率(每 分鐘標準立方英尺)沿圖200的X軸繪制。(圖上繪制的)液體注入 速度曲線從每分鐘200加侖變化至每分鐘350加侖。根據一個實施方 案，還設置了彈出公開對話框201，其允許UBD工程師輸入氣體和 液體的注射速率的范圍。在UBD操作中使用的氣體有利地是不易燃 惰性氣體，諸如氮氣。當注入氣體與注入液體結合時，在井孔中創(chuàng)建 兩相流動條件。這減少了鉆井泥漿的當量密度連同其流體靜壓。