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煤层气水平井井壁坍塌实时监测诊断系统研究与设计

徐莎莎  
【摘要】:煤层气水平井钻井技术是提高煤层气单井产量的主要手段之一。与常规油气储层相比,由于煤层的特殊地质构造,在钻井施工过程中井壁坍塌事故极易发生,严重时经常造成卡钻、钻具掉落等其他衍生事故,增加煤层气资源勘探开发难度。故井壁坍塌是煤层气水平井钻井亟需解决的关键问题。目前常用的井壁坍塌监测手段主要是利用井下测量仪器实时采集数据,通过对测井资料综合分析来实现的。但由于煤层气属于低成本开发且煤层气井的井壁坍塌是不可避免的,井下仪器的使用具有一定的局限性。 因此,本文提出了一种有效利用地面测量数据实现对煤层气水平井井壁坍塌实时监测诊断的技术手段,并取得了如下成果: 1.开发了一套适合于煤层气水平井钻进过程中井壁坍塌实时监测诊断系统,基于地面仪表,辅助配套数据采集系统,实现了实时数据的采集、传输与融合,并完成了对钻进过程中井壁坍塌的实时监测与诊断,有效提高了煤层气水平井钻井成功率,减少了由坍塌引起的衍生事故发生,具备现场应用能力; 2.通过对井壁坍塌发生机理的研究,总结出井壁坍塌的表征现象及规律;在对煤层气水平井井壁坍塌实时监测诊断方法研究的基础上,确定了井壁坍塌的监测参数,并完成了对监测参数的评价分析; 3.根据所选监测参数,提出了一套适用于煤层气水平井钻进过程中的井壁坍塌监测诊断方案;结合支持向量回归机算法,建立了井壁坍塌实时监测诊断模型,进而提高系统监测诊断的准确性和可靠性; 4.基于WITS数据采集传输协议,完成了配套采集系统的设计与开发,为井壁坍塌实时监测诊断系统提供数据支持; 5.依据已确立的井壁坍塌诊断模型,完成了对井壁坍塌实时监测诊断系统的总体架构设计及软件系统的开发,通过对XX区块X井的现场数据测试表明:系统运行稳定,诊断结果准确,能够达到现场应用的需求,具有较好的现场应用前景。 本文设计并开发的煤层气水平井井壁坍塌监测诊断系统充分发挥了煤层气井现有配套仪器的优势,在满足煤层气低成本开发的基础上,很好的实现了井壁坍塌实时监测诊断,具有较高的实用价值。


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1 徐莎莎;煤层气水平井井壁坍塌实时监测诊断系统研究与设计[D];西南石油大学;2014年
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