钻井参数实时优选方法的研究与应用

《钻井参数实时优选方法的研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第!"卷第#期石!!油!!钻!!探!!技!!术789:!"!18:#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!$%%&年"月'()*+,(-.!/*0,,012!)(34105-(6;<9=!$%%&!"钻井与完井#!钻井参数实时优选方法的研究与应用张立刚>吕华恩$李士斌>陈波涛>!!!!>:大庆石油学院提高采收率教育部重点实验室#黑龙江大庆!>?!!>A($:大庆钻探工程公司钻井二公司黑龙江大庆!>?!#>!"摘!要!目前常用钻速模式中的岩石可钻性系数*钻压指数*转速指数和水功率指数等参数!是通过现场试验或处理大量的完井资料数据获得的!因此这些方程的应用局限于已钻井地区!

2、而无法用于新探区!给新探区钻井参数的优选带来很大困难)通过分析大庆油田深井钻井上返岩屑的分形!计算了用上返岩屑分形特征表示的岩石可钻性级值!建立了可以实时预测岩石可钻性级值的模型)将该模型应用于分形表示的钻速模式并结合DB8V8钻头寿命磨损模式!建立了以单位进尺成本模式为目标的目标函数!以钻进参数及相互间的配合在钻井工艺上应满足的条件为约束条件!组成了钻井参数实时优选的不等式约束多元非线性规划模型)应用该模型对大庆油田深井钻井参数进行了优选)关键词&岩屑"岩石可钻性"钻井速度"钻井参数中图分类号&)($>!!文献标识码&J!!文章编号&>%%>%A&%%$%%&'%#%%!

3、@%#由于钻井条件的复杂性系&?GA'#影响因素过多#描述钻$笔者经过大量的研究也证实了这一现象)上井过程的数学模式也是不断发展和完善的$自返岩屑粒度分布不仅具有良好的分形性#其粒度分形>&@A年':,:.88W提出影响钻速的因素以来#国内维数随深度的增大与岩石的可钻性级值呈线性关系$外科技人员进行了不断深入的研究#通过室内单齿试验!"!!岩屑块度分布函数%微钻头试验和现场钻速试验等方法#建立了多种钻速数学模式$目前常用钻速模式中的岩石可钻描述岩屑颗粒分布规律的函数很多#最有代表性系数%钻压指数%转速指数和水功率指数等参数#性的函数为*8SNO*EBB9ZW和2E

4、VRUZ]MU!>"&>G@'!"'优选带来很大困难$笔者通过对大庆油田深井&%'钻井岩屑进行分形分析#计算了用上返岩屑分形特式中#1为岩石破碎产物小于'的相对累计量('为征表示的岩石可钻性级值#建立了基于可钻性表示破碎产物的尺寸!筛网尺寸"#VB('%为粒度特性系的钻速模式和对钻井参数实时优选的目标函数$该数(*为均匀性系数#*值越小#块度分布泛围越广$方法可以在钻井

5、过程中实时获取上返岩屑#使钻井2E%%K线段交点上>!用井底上返岩屑预测岩石可钻性岩石材料的宏观破碎是由小破裂群体集中而成收稿日期!$%%&%$$!"改回日期!$%%&%?%?的#小破裂又是由更微小的裂隙演化和集聚而来#这基金项目!国家自然科学基金项目#油气井中岩石破碎的分形理种自相似的行为必然导致破碎后的碎块块度和能量论$%编号&@%#"#%&!'及中国石油天然气集团公司基金研究项目#岩耗散也具有自相似的特征#所以上返岩屑的块度分布石可钻性评定新方法研究

6、$%编号&%!("%!'联合资助具有分形特征$同时岩石碎块是由岩石中大量的%各作者简介!张立刚%>&A$('!男!吉林榆树人!$%%@年毕业于大庆石油学院石油工程专业!$%%A年获大庆石油学院油气井工程专业种尺寸的裂隙切割和贯通所产生的#因此岩石破碎的硕士学位!主要从事油气井工程专业的教学和科研工作)难易程度与岩石的破碎块度分布有着直接的关联系电话!!%#@&"?@%#&@!+"D+石!!油!!钻!!探!!技!!术!!!!!!!!!!!!!!$%%&年"月的W值$一般认为*8SNO*EBB9ZW分布趋向于粗粒端#$!钻井参数实时优选目标函数的建立2E

7、O分布趋向于细粒端$#"!!建立基于分形表示的钻速模式!"#!岩屑块度分布的分形维数基于分形维数的钻速模式根据通用钻速方程获取目标层段的上返岩屑并进行初选#选取粒演变而来#通用钻速方程是基于可钻性的钻速模径为$!@VB的上返岩屑$为了避免钻井液浸泡等式#是一种从地层因素角度出发研究钻速模式的过程的影响#将选取的岩屑进行标准化!即使用锤式方法$描述地层钻进性质的最好代表值为岩石可破碎机进行二次破碎!BNO"#记录岩屑的总质量#然钻性级值#笔者通过详细分析大庆油田大量的完后对碎屑颗粒进行筛分并称量$其筛分的办法是#井资