页岩和致密油气田高效开发建井基础研究

基本信息
批准号:U1762214
项目类别:联合基金项目
资助金额:246.00
负责人:高德利
学科分类:
依托单位:中国石油大学(北京)
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:易先中,鲜保安,刁斌斌,董雪林,周元华,陈绪跃,李鑫,王志月,刘奎
关键词:
丛式水平井井筒完整性新型钻头页岩和致密油气田定向钻井
结项摘要

Fundamental researches of wells construction for efficiently developing shale and tight oil & gas field is not only a frontier fundamental research project internationally in the unconventional oil & gas engineering field, but also a thirst for efficiently developing complicated oil & gas field in China. A new thought integrating wells design with wells trajectory control for wells construction to efficiently develop shale and tight oil & gas field is presented. In this project, theoretical analysis, simulation experiment and field test are conducted, and a number of new theories and new methods are presented: a new theory for optimal design 3D hole trajectory of cluster horizontal wells is presented, a new method for cluster horizontal wells anti-collision by magnetic guidance technology while drilling is developed, a new model of long horizontal well's maximum allowable measured depth while drilling is established, a method for optimal design jet mill bit (JMB) is proposed and its mechanism for improving rate of penetration in horizontal drilling is also presented, wellbore integrity under complicated working conditions is discussed and so on. The ultimate goal of this project is to establish an integrative theoretical foundation and technique system for cluster horizontal wells construction to efficiently develop shale and tight oil & gas field, it will provide a theoretical guidance and a technical support for cluster horizontal wells construction. In this project, more than 40 papers indexed by SCI/EI will be published, and more than 10 patents will be licensed. Financially supported by this project, more than 10 students will get their doctor's degree and more than 20 students will get their master's degree.

页岩和致密油气田高效开发建井基础研究,既是非常规油气工程领域的国际前沿基础性研究课题,也是我国复杂油气田高效开发的重大需求。本项目提出页岩和致密油气田高效开发建井设计与控制一体化的新思路,拟采用理论分析、模拟实验及现场测试等综合研究方法,通过重点创新研究,提出丛式水平井三维井眼轨迹优化设计与随钻磁导向防碰新的理论和方法,建立水平钻井大位移延伸极限预测模型和优化控制方法,揭示水平井射流磨钻头的提速机理并给出优化设计方案,深入探讨复杂工况井筒完整性问题等,最终建立一套相适应的丛式水平井建井优化设计与安全高效控制一体化的理论基础和技术体系,为页岩和致密油气田高效开发建井提供理论指导与新技术支撑。预期成果发表SCI/EI收录论文不少于40篇,申请发明专利不少于10件;培养授予博士学位和硕士学位分别不少于10名和20名。

项目摘要

通过本项目实施,在丛式水平井三维轨迹优化设计与防碰、水平钻井大位移延伸极限、新型PDC钻头提速及井筒完整性等方面取得了系列创新性研究成果,主要内容包括:①建立了大位移水平井延伸极限设计控制理论和方法,提出了基于大型丛式井工程的山区页岩气田高效钻采模式及其设计控制理念,以及平台位置和水平井三维轨道优化设计新方法等;②发明了基于邻井管柱磁场强度同步测量的随钻测距防碰新方法,自主研发了随钻电磁探测防碰系统软硬件,实现了邻井防碰测量与井眼轨迹参数测量两种功能的复合,并在页岩油气丛式水平井钻井工程中得到验证,实现了技术突破;③揭示了影响射流磨钻头降压性能的关键参数及其影响规律,研制了水平井个性化射流磨钻头,建立了综合PDC钻头设计、加工、测试及应用一体化的基础平台,优化设计了新型高效PDC钻头,应用效果显著;④揭示了井筒附近应力变化下套管和水泥环屈服失效机制,多振源振动固井方法提高固井质量的力学机理,压裂过程中断层滑动诱发井筒完整性失效的机理,创建了压裂水平井筒完整性评价与控制方法;⑤发明了双管柱筛管完井增产技术,创建了水平井洗井与增产一体化工艺方法等。.通过项目实施,发表学术论文108篇(其中SCI/EI收录86篇),申请发明专利17件(已授权3件),登记软件著作权4项,获国家科学技术进步奖二等奖1项和省部级科学技术奖3项。同时,培养授予工学博士学位11人和工学硕士学位24人。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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