深水水合物钻井导管下深设计与地层安全承载研究

作     者：朱敬宇 陈国明 刘康 张若昕 郑健 ZHU Jingyu;CHEN Guoming;LIU Kang;ZHANG Ruoxin;ZHENG Jian

作者机构：中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心 

基　　金：国家重点研发计划重点专项“海洋水合物钻完井及安全监测技术”(编号:2016YFC0304005) 国家自然科学基金项目“天然气水合物开采井与深海土的相互作用和安全设计”(编号:51890914) 山东省重点研发计划项目“海洋天然气水合物钻采井口失稳机理与可靠性高效评价技术研究”(编号:2019GGX103041) 

出 版 物：《石油钻采工艺》 (Oil Drilling & Production Technology)

年 卷 期：2019年第41卷第6期

页      码：690-696页

摘      要：为保障深水天然气水合物开采的安全进行,降低钻井导管组合系统下沉和水合物地层失稳的事故风险,针对深水天然气水合物钻井作业过程中导管喷射到位解锁、表层套管固井和紧急脱离等3个阶段导管组合系统的下入深度设计与竖向承载力进行研究。结合桩基理论建立不同阶段作业工况下钻井导管竖向承载力的计算模型,确定不同作业阶段钻井导管的最小下入深度,然后基于TOUGH+HYDRATE和FLAC3D软件建立水合物地层稳定性数值分析模型,研究试采作业过程中水合物地层的稳定性,根据摩尔-库伦破坏准则,确定水合物地层的安全试采时间。以南海某天然气水合物喷射钻井作业为例,考虑浅层土壤的工程地质特征以及钻井作业过程中由于钻井液侵入导致水合物地层分解,给出导管安全下深设计的推荐值为98 m,为保证水合物地层的安全承载,建议水合物的安全试采时间不应超过60 d。研究结果可为深水天然气水合物钻井导管的现场作业提供技术参考。

主 题 词：深水钻井 天然气水合物 钻井导管 安全承载 下深设计 地层稳定性 安全试采时间 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

D　O　I：10.13639/j.odpt.2019.06.002

馆 藏 号：203884779...