Y101井区页岩气水平井井筒温度场研究

摘要

Y101井区因井底高温导致井下工具失效和损坏的情况频发,为明确该井区钻井过程中井筒温度场,文章以热力学理论为基础,建立了综合考虑机械热源项和水力热源项影响下的深层页岩气水平井钻井井筒温度场新模型,开展影响因素分析,明确影响井底温度主控因素,提出降温措施。主要认识:新模型预测结果与现场实测温度吻合较好,误差小于±5%;考虑机械和水力热源项影响后,环空温度最大值位于钻头附近,最大温度大于原始地层温度,温度差随钻井时间增大而增加;温度差随屈服值的增大呈线性增加,随钻井液塑性黏度的增大呈幂函数型增大;水平段长度小于1000 m时,地面降温效果好,超过1000 m后,降密度降温效果优于地面降温。该工区在结合现场实际情况下,综合应用降密度和地面降温措施后,最大井底温度降低6℃,钻速提高67.51%,降温提速提效效果显著。该研究成果对于Y101井区井底降温提供了理论支撑,为工区的高效勘探开发提供有力保障。