川东北元坝陆相地层水平井井眼轨迹控制方法研究

川东北元坝气田是西南地区重要的天然气生产基地,随着勘探开发的深入,其三叠系上统须家河组及以上陆相地层表现出良好的开发潜力。为增大储量控制面积,提高单井产量和降低布井密度,在该地区部署了一批开发评价水平井。但该区陆相地层因地层压力系统复杂,气层多且薄,岩石可钻性差以及砂、泥岩互层频繁等客观因素的存在,使得钻井施工和井眼轨迹控制困难,严重制约了该区天然气的勘探开发步伐。结合工区地质环境特征,对陆相地层钻井施工及井眼轨迹控制存在的问题和难点进行了深入分析,并阐述了井眼轨迹控制的影响因素,从剖面优化设计、钻具组合优选、造斜段和水平段控制等方面进行井眼轨迹控制方法研究。结合工区内的YL704H井的成功钻探,验证了井眼轨迹控制方法的适用性。通过以上研究和实践,最终给出了一套适合川东北元坝陆相地层的井眼轨迹控制方法,该方法能为研究工区水平井的钻探和研究提供依据,也可以为缩短钻井周期、节约钻井成本、减少井下事故,以及最终实现该区水平井安全、高效建井提供帮助。     

考虑井壁稳定及增产效果的页岩气水平井段方位优化方法

针对页岩气水平井钻井过程中常见的井壁失稳垮塌问题,为提高井壁稳定性和为后期压裂增产提供良好的条件,分析了层理面产状和地应力类型对井壁稳定性的影响,并对压裂缝与水平井段夹角,以及与水平气井产量之间的关系进行了研究,进而提出了通过对水平井段方位的优化来提高井壁稳定性和改善压裂增产效果的技术思路:利用川南地区页岩气井的测井、地应力及岩石力学资料,通过页岩层理面破坏模型及本体破坏模型分析计算出不同方位角下的井壁坍塌压力,找出井壁稳定性最好时井眼与层理面产状和地应力类型之间的关系;通过对压裂缝延伸方向的分析,得出了压裂缝的一般延伸规律;利用产能公式计算裂缝与水平井段呈不同夹角时的产量,以此获得了裂缝与水平井段夹角影响压裂效果的规律。还以川南地区的W201-H3井为例,充分考虑页岩气井壁稳定及增产效果,提出了有针对性的水平井段方位优化设计,使该井能在保持良好井壁稳定性的前提下获得良好的增产效果。