[发明专利]一种页岩气长段水平井套管下入的安全性评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种页岩气长段水平井套管下入的安全性评估方法及系统，其中，该方法包括：利用三维软杆管柱模型进行大钩悬重与套管柱摩阻系数敏感性分析，确定预测井套管下入深度范围；计算得到实钻轨迹狗腿度随井深的累计值，并与邻井累计轨迹狗腿度、套管下入实际摩阻数据进行对比，确定预测井套管下入临界累计狗腿度值；利用每隔一定距离井段井径观察值计算井径变异系数，分析邻井井径变异系数与套管下入实测摩阻数据关系，确定预测井套管下入临界井径变异系数；通过下套管实测数据确定邻井套管下入摩阻系数范围；根据上述结果确定预测井摩阻系数；根据预测井摩阻系数，确定出不同套管下入方式的最大井深以及风险级别，生成安全性评估结果。

技术领域

本发明属于石油工业钻井工程技术领域，具体提出了一种页岩气长段水平井套管下入的安全性评估方法及系统。

背景技术

近年来，随着页岩气勘探开发的快速发展，大偏移距长水平段三维水平井日益增多，目前国内页岩气水平段长度已达到3000m以上，由于页岩气储层井壁稳定性差，井漏、缩径垮塌严重，优质储层横向分布不均匀，水平段轨迹调整频繁，导致井眼轨迹复杂，井径极不规则，大幅增加了水平段套管下入风险和难度，目前约80％～90％页岩气水平井套管下入困难，甚至部分井无法下至预定井深，导致了巨大的经济损失。

在现有技术中，一般采用传统管柱摩阻模拟计算方法来评估套管下入风险，与现场施工情况有较大误差，无法准确指导现场施工。

因此，亟需一种可以准确预测、评估套管下入风险的技术方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种页岩气长段水平井套管下入的安全性评估方法及系统，可以在传统管柱摩阻分析法的基础上，增加了井眼清洁、井眼不规则以及累积狗腿度等因素影响，并利用邻井实测数据统计分析区域套管下入摩阻系数分布范围，为预测井确定合理摩阻系数范围提供参考，从而达到提高预测精度目的，大大降低页岩气长段水平井固井作业过程中的套管下入风险。

第一方面，在本发明一实施例中，提出了一种页岩气长段水平井套管下入的安全性评估方法，该方法包括：

获取测井资料；

根据所述测井资料，利用三维软杆管柱模型进行大钩悬重与套管柱摩阻系数敏感性分析，确定预测井套管下入深度范围；

根据所述测井资料，计算得到实钻轨迹狗腿度随井深的累计值，并与邻井累计轨迹狗腿度、套管下入实际摩阻数据进行对比，确定预测井套管下入临界累计狗腿度值；

根据所述测井资料，利用每隔一定距离的井段井径观察值计算井径变异系数，分析邻井井径变异系数与套管下入实测摩阻数据关系，确定预测井套管下入临界井径变异系数；

根据所述测井资料，利用三维软杆管柱模型进行大钩悬重与套管柱摩阻系数敏感性分析，通过下套管实测数据确定邻井套管下入摩阻系数范围；

根据所述预测井套管下入深度范围、预测井套管下入临界累计狗腿度值、预测井套管下入临界井径变异系数以及邻井套管下入摩阻系数范围，确定预测井摩阻系数；

根据预测井摩阻系数，确定出不同套管下入方式的最大井深以及风险级别，生成安全性评估结果。

第二方面，在本发明另一实施例中，提出了一种页岩气长段水平井套管下入的安全性评估系统，该系统包括：

资料获取模块，用于获取测井资料；

深度范围计算模块，用于根据所述测井资料，利用三维软杆管柱模型进行大钩悬重与套管柱摩阻系数敏感性分析，确定预测井套管下入深度范围；

狗腿度计算模块，用于根据所述测井资料，计算得到实钻轨迹狗腿度随井深的累计值，并与邻井累计轨迹狗腿度、套管下入实际摩阻数据进行对比，确定预测井套管下入临界累计狗腿度值；