优化钻井技术的应用研究.pdfVIP

石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2008年10月第30卷第5期 No·5 OilandGas Oct．2008Vol·30 ．110． Journalof Technology(J．JPI) 优化钻井技术的应用研究 32) 魏春禺，李海庆，张庆良 (河南油田分公司石油工程技术研究院，河南南阳4731 杨金山，潘华枫 (河南石油勘探局钻井工程公司，河南南阳473132) [摘要]结合甘前广泛采用的钻进基本方程，对钻时录井资料、钻头磨损资料进行处理，运用优化反演法 求取钻进方程中的各项系数，开发出基于系数反演法的钻井参数优化计算系统。应用该计算系统对河南 油田南88井的钻进参数和水力参数进行了优化计算，进而对钻进过程的累计进尺和钻进时问进行了预 测，计算结果与实际钻井数据基本符合。 [关键词]优化钻井I钻速方程；钻井参数，参数优化l方程系数I优化反演；河南油田 [中图分类号]TE22 [文献标识码]A 钻井工程技术人员从长期的钻井生产中总结出了描述钻进过程的基本规律，这些规律是在一定条件 下通过试验和数学分析处理而得到的。目前广泛采用的基本方程主要有钻速方程、钻头牙齿磨损方程和 钻头轴承磨损方程。这些方程是进行钻进参数优化的依据，因此对这些基本方程的研究尤为重要。但 是，长期以来由于方程中的系数的确定主要依据现场试验，要耗费大量的人力、物力，而且试验成功率 也不高。笔者针对这种情况．运用优化反演算法，利用对钻时录井资料处理的结果，结合钻头的工作资 料来求取钻进方程中各项系数。以现场实钻资料为例，验证了这种方法求得的结果可以满足钻井工程的 实际需要。 1钻进基本方程 1．1钻速方程 修正的杨格钻速方程啪的形式为： 1 慨=KR(w一蚴矿r#弗PcH (1) 工TU217, 速指数；G为钻头牙齿磨损系数；Ca为水力净化系数；Cv为压差影响系数；．Il为牙齿磨损量，无因次量，以 牙齿的相对磨损高度表示，新钻头时h一0，牙齿全部磨损时h=l。 1．2 钻头牙齿磨损方程 钻头牙齿磨损方程叭幻的形式为： Ar(Pn+Qn 3)tf ¨--I+!／巫l+2C翠t (2) U 式中，啊为钻头钻进tf小时后的牙齿磨损量，无因次量It。为钻进时间，hIAf为地层研磨性系数；P、Q为 由钻头类型决定的系数，其具体数值可查表得到嘲；D。、D2为钻压影响系数，与钻头尺寸有关，其值可查表 得到啪；C。为钻头磨损减慢系数。 1．3 钻头轴承磨损方程 钻头轴承磨损方程C1,23的形式为； [收稿日期]2008—03—23 [作者简介]魏春禺(1974-)，男．1997年江汉石油学院毕业，工程师．现主要从事钻井科研与钻井技术服务工作。 第30卷第5期 魏春禺等：优化钻井技术的应用研究 T I^J Bf一—n(—W—／了IO—)一S口 (3) 式中，B，为钻头轴承的磨损量，无因次量，新钻头时Bf=0，轴承全部磨损时Bf=1，oT为钻头工作时间，h， ，==一 b为钻头轴承的工作系数。 1．4 钻进每米成本目标方程 衡量钻井整体技术经济效果的标准有多种，目前一般以单位迸尺成本作为