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题名基于全井机械比能模型的钻井参数优化
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作者
刘伟吉
张家辉
冯嘉豪
程润
张昕
汪洋
祝效华
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机构
西南石油大学机电工程学院
石油天然气装备技术四川省共享平台
中国石油集团渤海钻探工程有限公司
中国石油集团西部钻探工程有限公司技术研究院
中国石油集团川庆钻探工程有限公司
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出处
《断块油气田》
北大核心
2025年第6期1051-1056,共6页
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基金
国家自然科学基金项目“深层干热岩钻进井壁围岩宏观破裂机理及稳定性控制研究”(52274231)
“钻井提速理论与方法”(52225401)
+2 种基金
“热致裂辅助钻齿切削破碎非均质硬岩机理研究”(52004229)
“电脉冲-机械复合破岩提速机理研究”(52034006)
中国石油-西南石油大学创新联合体科技合作项目“深井/超深井/水平井安全高效建井关键基础理论与技术研究”(2020CX040301)。
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文摘
为提高深层页岩气水平井的钻井效率,文中提出了一种全井机械比能计算模型,以降低钻井过程中的能量损耗。该模型在传统机械比能模型的基础上,考虑了钻柱系统的摩阻扭矩,结合钻头破岩效率,提出了全井机械比能的综合计算方法。首先,基于Teale模型考虑了钻柱摩阻扭矩和复合钻进时的钻柱转速与钻头钻速,建立了全井机械比能模型;然后,对所提出的全井机械比能模型进行了计算验证,研究表明,钻头机械比能约占全井机械比能的35%,而钻柱与井壁的摩阻造成了约65%的能量损耗,且根据实例井的验证结果认为所提出的模型符合实际情况;最后,建立了单目标优化模型,通过实时调整钻井参数,使用该模型能够在原有机械比能基础上减少12.8%,有效降低能量损耗,提高钻井效率。全井机械比能模型的提出,为提高深层页岩气水平井的钻井效率提供了新的理论依据,并为钻井参数优化提供了有效的技术支持。
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关键词
全井机械比能
钻柱动态摩阻扭矩
钻井提速
钻井参数优化
水平井
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Keywords
mechanical specific energy of whole well
dynamic friction torque of drill string
drlling speed increase
drilling parameter optimization
horizontal well
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分类号
TE242.7
[石油与天然气工程—油气井工程]
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