含可信度的钻井液密度窗口及套管层次和下深确定方法

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1、摘要深井、超深井由于地质条件或压力系统复杂、可参考邻井资料少，无法对地层压力信息做出较为精确的描述。本文通过研究地层压力预测中的不确定性因素，利用概率分析方法确定其预测模型中参数的概率分布状态，通过直接理论计算或蒙特卡洛方法得出含有可信度的地层压力剖面；利用压力约束准则得出具有可信度的安全泥浆密度窗口，并提出了依据含有可信度压力剖面的自下而上和自上而下的井身结构设计方法，由此方法得出连续的套管层次及下深范围。该方法避免了传统井身结构设计方法对关井井涌和压差卡钻深度进行试算和验证的过程，可直接在满足上述约束条件下

2、进行连续的设计。在实际设计过程中可以根据套管层次和下深的范围结合地质地层情况综合确定最终的井身结构。本文利用所建立的方法对川东北一口深井(普光4井)进行了实例设计。同时本文根据含有可信度的安全泥浆密度窗口，构建出了套管层次及下深的风险概率模型，包括井漏模型、井涌模型、井塌模型及压差卡套模型。利用此模型可对一口所设计出的井的不同套管层次及下深方案进行定量风险评价，得出每一种方案不同深度处的井漏、井涌、井塌及压差卡钻风险，并根据此结果对各种不同的套管层次及下深方案进行优选。关键词：深井、超深井，压力不确定性，套管层

3、次及下深，定量风险分析AMethodResearchforMudDensityRangewithReliabilityAndCasingProgramDesignZhangPing(Oil&GasWellEngineering)DirectedbyProfessorGuanZhichuanAbstractTheformationpressureinformationindeeporultra-deepwellsishardtobedescribedaccuratelyforthecomplexformation

4、orpressureconditionsandlackofoffsetreferences．Inthisthesis，thedistributionofparametersinthepressurepredictionmodelaledeterminedviaprobabilityanalysismethodbyinvestigatingtheuncertainfactorsinformationpressureprediction．Theformationpressureprofiles、)I，itllcre

5、dibilityaleacquiredbydirecttheoreticalcaculationorMonteCarlomethod．Thesafemuddensitywindowwithcredibility眦obtainedbyusingpressureconstraintcriteria,andthenthebottom—upandtop-downcasingprogramdesignmethodsaccordingtothepressureprofileswithcredibilityarepresen

6、ted．Afterthat,thecontinuouscasingpointselectioncallbeconducted．Thismethodavoidsthe硼otcaculationandvalificationprocessaimingatshut-inkickinganddifferentialpressurestickingdepthsintheconventionaldesignmethod．Thecontinuousdesigncallbeconductedundertheconstraint

7、swithnoneedtodeterminecasingsetting-depthbypilotcaculation．Theresultsacquiredbythismethodisacontinuousrange．Inthepracticaldesign,thefinalcasingprogramcanbedeterminedbycasingpo硫selectionrangecombiningfomationgeologicalinformation．Ade印wellinnoutheastofSichuanP

8、rovince(WellPuguang4)isusedasadesignexample，andbycomparisonthedesignresultsshowagreementswiththerealinformation．Meanwhile，Thethesispresentsaprobabilisticriskanalysismethodappliedforanalyzingquan