T∕CI 009-2023 深层钻井井下工程风险定量评价技术规范.pdf
《T∕CI 009-2023 深层钻井井下工程风险定量评价技术规范.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《T∕CI 009-2023 深层钻井井下工程风险定量评价技术规范.pdf(13页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、ICS 75.020CCS E10/19T/CI 0092023深层钻井井下工程风险定量评价技术规范Technical specification for quantitative assessment of downholeengineering risk in deep drilling中国国际科技促进会发 布团体标准2023-3-6 发布2023-3-6 实施T/CI 009-2023I前前言言本文件依据 GB/T1.1-2020 标准化工作导则第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则,结合目前我国对深层油气钻井井下工程风险定量评价的需求,制定本规范。深层油气资源的安全高效勘探开发是保障
2、我国能源战略安全的重大需求。在我国持续加大勘探开发力度的推动下,当前深层、超深层油气的勘探开发已成为石油增储上产、效益增长的主体和未来上游业务发展的重要战略领域。然而,深部地质条件复杂多变、地层信息不确定性强,如果缺乏钻井井下工程风险的定量评价手段,钻井过程中容易发生“遭遇战”,极易引发井喷等重大安全事故以及井漏、溢流、卡钻、井塌等井下复杂情况。如何在钻前准确评价钻井工程方案的潜在风险,仍然是深层、超深层安全高效钻井亟需解决的难题之一。制定深层钻井井下工程风险定量评价技术规范,可有效对深层油气钻井工程方案的潜在风险进行定量化分析,明确不同钻井工程方案条件下的潜在井下工程风险,为深层油气的勘探开
3、发安全提供可靠的技术支撑,为我国油气行业的发展以及国家能源战略的安全做出贡献。本文件由中国石油大学(华东)提出。本文件由中国国际科技促进会归口。某些内容可能涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国石油大学(华东)、长江大学、中石化石油工程技术研究院有限公司、中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院、中石化经纬有限公司中原测控公司、中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司、中海石油(中国)有限公司北京研究中心、中海石油(中国)有限公司海南分公司负责起草。本文件主要起草人:许玉强、管志川、廖华林、柯珂、魏凯、胜亚楠、王舒、张兴全、李文拓、武洪菊、王敬鹏、何保伦、韩超、刘
4、宽。本文件是首次发布。T/CI 009-20231深层钻井井下工程风险定量评价技术规范1适用范围本标准规定了深层钻井井下工程风险定量评价的术语定义以及含可信度的地层压力、含可信度的安全钻井液密度窗口、井下工程风险概率剖面的建立方法。本标准适用于石油与天然气资源勘探开发领域,具体地,适用于深层钻井井下工程风险的钻前定量预测和钻后定量评价,可为钻井工程方案的决策优化提供科学依据;同时,井下工程风险概率剖面富含地质-工程信息,可作为大数据分析的风险样本数据。2规范性引用文件GB/T 20000.1 标准化工作指南 第 1 部分:标准化和相关活动的通用术语GB/T 20001.4 标准编写规则 第 4
5、 部分:试验方法标准GB/T 28911-2012石油天然气钻井工程术语SY/T 5431-2017井身结构设计方法SY/T 5965-2017油气探井钻井地质设计规范GB/T 3360-1982 数据的统计处理和解释 均值的估计和置信区间3术语和定义3.1深层钻井deep drilling指深层油气钻井,完钻井深大于 4500m。3.2可信度credibility参数落在某一区间中的概率,在 0-100%之间取值,值越大代表可信度越高。例如,地层压力的可信度是指地层压力预测结果处于指定区间内的概率,安全钻井液密度窗口的可信度表征在该窗口内安全作业的概率。3.3含可信度的地层压力formati
6、on pressure with credibility地层孔隙压力、地层破裂压力和地层坍塌压力(通常叫做地层三压力)剖面是钻井工程方案设计的重要依据之一。但是由于深井复杂地层地质的复杂性、解释资料的不完备性以及T/CI 009-20232数学模型的精度等问题,地层压力预测的误差是客观存在的,因此地层压力的预测结果具有不同程度的不确定性,其真实值难以准确预测。含可信度地层压力的概念,就是以可信度定量表征地层压力预测结果的不确定性,其结果不是确定单一的数值,而是含有可信度的分布区间,有利于工程人员更好的把握地层情况,也是后续风险定量评价的基础。3.4含可信度的安全钻井液密度窗口Safe dril
7、ling fluid density window withcredibility是对常规安全钻井液密度窗口的升级,通过调整可信度(祥见 5.2)实现对安全钻井液密度窗口安全性的定量调控。在含可信度地层压力剖面的基础上,依据井身结构设计方法(参考 SY/T 5431-2017)中的设计系数,求取一定可信度条件下含可信度安全钻井液密度窗口的上下限。3.5井下工程风险概率剖面Probability profile of downhole engineering risk或称为井下复杂情况概率剖面。井下工程风险特指钻井过程中井筒压力失衡引发的井涌、井漏、坍塌、压差卡钻。井下工程风险概率剖面是指由井深
8、作为纵坐标、某一深度处井下工程风险发生的概率大小作为横坐标绘制而成的图形。4含可信度的地层压力计算方法此处需提供单值地层压力剖面作为基础数据,具体求取方法不在本标准范围内。首先利用SY/T 5965-2017中的方法对地层进行分层(岩性或成压机制突变处强制分层),假设在某地层层组内,深度H处的地层压力为X,在深度邻域=,+内取(2n+1)个数据点,+1,+1,+。其中,为样本区间,,+1,+1,+为样本数据点,=测点步长 2n,测点步长=单值地层压力剖面中相邻数据点之间的垂深差值。对于压力变化较平缓的地层层组:n=150200;对于压力变化较大的地层层组:n=80120。T/CI 009-20
9、233图图 1 样本区间确定示意图样本区间确定示意图如图 1 所示,为地层层组32中井深对应的样本区间,采用 Monte Carlo 模拟方法(详见附录-1)对该深度邻域(=700 707)内的地层压力样本进行随机统计分析,并求取概率密度函数,作为井深处地层压力的概率分布状态。同样地,将深度邻域下移一个测点步长,可求取井深i-1 处地层压力的概率密度函数,最终得到全井段不同深度处地层压力的概率密度函数。在此基础上,利用附录-2 的方法,求取不同井深处地层压力的累积概率函数,在井深-压力坐标系下,将累积概率相同的数据的连接成线,即得到特定累积概率下的地层压力曲线,将不同累积概率下的地层压力同时呈
10、现在一个图中,就构成了含可信度的地层压力剖面(图 2 所示由累积概率分别为 5%和 95%的地层压力曲线构成),其可信度为两条曲线的累积概率之差(图 2 中可信度为 90%)。一般情况下,可信度取 90%可满足工程需求,即累积概率分别为 5%和 95%的地层压力曲线作为上下限。T/CI 009-20234图图 2 含可信度地层孔隙压力剖面示意图含可信度地层孔隙压力剖面示意图5含可信度的安全钻井液密度窗口计算方法5.1 含可信度的安全钻井液密度窗口边界条件确定依据 SY/T 5431-2017 井身结构设计方法中的设计系数,含可信度的安全钻井液密度窗口上下限的数学表达式如表 1 所示。表表 1
11、含可信度安全钻井液密度窗口的边界条件含可信度安全钻井液密度窗口的边界条件安全钻井液类型窗口边界条件井涌钻井液密度下限值k()k()=()+b+井壁坍塌钻井液密度下限值()()=()+压差卡钻钻井液密度上限值sk()sk()=()+0.0098T/CI 009-20235防井漏钻井液密度上限值L()L()=()g c压井井漏钻井液密度上限值()()=()g kmax式中,为抽汲压力系数,g/cm3;为激动压力系数,g/cm3;为附加钻井液密度值,g/cm3;为地层破裂压力安全增值,g/cm3;为循环压耗系数,g/cm3;井涌允量,g/cm3;为压差卡钻允值,MPa;为裸眼井段最大地层孔隙压力深度
12、,m;为井深,m。各设计系数的取值参考钻井手册和地区经验,其中,、可在推荐区间内取较小值。5.2 安全钻井液密度窗口可信度的调控如图 3 所示,为 5%和 95%可信度条件下的安全钻井液密度窗口对比示意图。可见,通过调整可信度,可以定量控制安全钻井液密度窗口的“宽窄”。所选可信度越大、窗口越窄、在该窗口内设计和施工的安全性越高。一般情况下,全井段的安全钻井液密度窗口可信度选取 90%可满足工程需求;对于超深复杂地层,为了在有限的套管层次条件下安全钻达目的层,可分段选取可信度:(1)中浅部地层以及区域认识较充分的地层:可信度选取 7585%;(2)深部地层以及区域认识不充分的地层:可信度选取 9
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- TCI 009-2023 深层钻井井下工程风险定量评价技术规范 CI 009 2023 深层 钻井 井下 工程 风险 定量 评价 技术规范
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【ylh50****.com】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【ylh50****.com】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。