[發(fā)明專利]一種頁巖氣長段水平井套管下入的安全性評估方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111444637B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 文乾彬;肖新宇;馮偉;蔡恭維;廖忠會;李倩
• 申請（專利權）人: 洲際海峽能源科技有限公司;洲際海峽能源科技（北京）有限公司;洲際海峽能源科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;湯在彥

本發(fā)明公開了一種頁巖氣長段水平井套管下入的安全性評估方法及系統(tǒng)，其中，該方法包括：利用三維軟桿管柱模型進行大鉤懸重與套管柱摩阻系數(shù)敏感性分析，確定預測井套管下入深度范圍；計算得到實鉆軌跡狗腿度隨井深的累計值，并與鄰井累計軌跡狗腿度、套管下入實際摩阻數(shù)據(jù)進行對比，確定預測井套管下入臨界累計狗腿度值；利用每隔一定距離井段井徑觀察值計算井徑變異系數(shù)，分析鄰井井徑變異系數(shù)與套管下入實測摩阻數(shù)據(jù)關系，確定預測井套管下入臨界井徑變異系數(shù)；通過下套管實測數(shù)據(jù)確定鄰井套管下入摩阻系數(shù)范圍；根據(jù)上述結果確定預測井摩阻系數(shù)；根據(jù)預測井摩阻系數(shù)，確定出不同套管下入方式的最大井深以及風險級別，生成安全性評估結果。

技術領域

本發(fā)明屬于石油工業(yè)鉆井工程技術領域，具體提出了一種頁巖氣長段水平井套管下入的安全性評估方法及系統(tǒng)。

背景技術

近年來，隨著頁巖氣勘探開發(fā)的快速發(fā)展，大偏移距長水平段三維水平井日益增多，目前國內(nèi)頁巖氣水平段長度已達到3000m以上，由于頁巖氣儲層井壁穩(wěn)定性差，井漏、縮徑垮塌嚴重，優(yōu)質儲層橫向分布不均勻，水平段軌跡調整頻繁，導致井眼軌跡復雜，井徑極不規(guī)則，大幅增加了水平段套管下入風險和難度，目前約80％～90％頁巖氣水平井套管下入困難，甚至部分井無法下至預定井深，導致了巨大的經(jīng)濟損失。

在現(xiàn)有技術中，一般采用傳統(tǒng)管柱摩阻模擬計算方法來評估套管下入風險，與現(xiàn)場施工情況有較大誤差，無法準確指導現(xiàn)場施工。

因此，亟需一種可以準確預測、評估套管下入風險的技術方案。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種頁巖氣長段水平井套管下入的安全性評估方法及系統(tǒng)，可以在傳統(tǒng)管柱摩阻分析法的基礎上，增加了井眼清潔、井眼不規(guī)則以及累積狗腿度等因素影響，并利用鄰井實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析區(qū)域套管下入摩阻系數(shù)分布范圍，為預測井確定合理摩阻系數(shù)范圍提供參考，從而達到提高預測精度目的，大大降低頁巖氣長段水平井固井作業(yè)過程中的套管下入風險。

第一方面，在本發(fā)明一實施例中，提出了一種頁巖氣長段水平井套管下入的安全性評估方法，該方法包括：

獲取測井資料；

根據(jù)所述測井資料，利用三維軟桿管柱模型進行大鉤懸重與套管柱摩阻系數(shù)敏感性分析，確定預測井套管下入深度范圍；

根據(jù)所述測井資料，計算得到實鉆軌跡狗腿度隨井深的累計值，并與鄰井累計軌跡狗腿度、套管下入實際摩阻數(shù)據(jù)進行對比，確定預測井套管下入臨界累計狗腿度值；

根據(jù)所述測井資料，利用每隔一定距離的井段井徑觀察值計算井徑變異系數(shù)，分析鄰井井徑變異系數(shù)與套管下入實測摩阻數(shù)據(jù)關系，確定預測井套管下入臨界井徑變異系數(shù)；

根據(jù)所述測井資料，利用三維軟桿管柱模型進行大鉤懸重與套管柱摩阻系數(shù)敏感性分析，通過下套管實測數(shù)據(jù)確定鄰井套管下入摩阻系數(shù)范圍；

根據(jù)所述預測井套管下入深度范圍、預測井套管下入臨界累計狗腿度值、預測井套管下入臨界井徑變異系數(shù)以及鄰井套管下入摩阻系數(shù)范圍，確定預測井摩阻系數(shù)；

根據(jù)預測井摩阻系數(shù)，確定出不同套管下入方式的最大井深以及風險級別，生成安全性評估結果。

第二方面，在本發(fā)明另一實施例中，提出了一種頁巖氣長段水平井套管下入的安全性評估系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

資料獲取模塊，用于獲取測井資料；

深度范圍計算模塊，用于根據(jù)所述測井資料，利用三維軟桿管柱模型進行大鉤懸重與套管柱摩阻系數(shù)敏感性分析，確定預測井套管下入深度范圍；

狗腿度計算模塊，用于根據(jù)所述測井資料，計算得到實鉆軌跡狗腿度隨井深的累計值，并與鄰井累計軌跡狗腿度、套管下入實際摩阻數(shù)據(jù)進行對比，確定預測井套管下入臨界累計狗腿度值；