【摘 要】
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极地冷海浅层气分布广泛,现有的浅层气识别技术主要依靠三维地震数据进行基础的定性判别,无法定量识别浅层气压力等级。在钻井过程中,一旦发现疑似极地冷海浅层气风险就需要被迫移开井位进行躲避,目前急需浅层气风险评估及相应的控制措施。针对以上问题,提出了极地冷海浅层气声学特征室内模拟实验方案,建立了能够模拟极地冷海-30℃、30MPa作业环境的浅层气声波特征识别模拟实验装置,创新设计了“将能够定量充填气的特
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极地冷海浅层气分布广泛,现有的浅层气识别技术主要依靠三维地震数据进行基础的定性判别,无法定量识别浅层气压力等级。在钻井过程中,一旦发现疑似极地冷海浅层气风险就需要被迫移开井位进行躲避,目前急需浅层气风险评估及相应的控制措施。针对以上问题,提出了极地冷海浅层气声学特征室内模拟实验方案,建立了能够模拟极地冷海-30℃、30MPa作业环境的浅层气声波特征识别模拟实验装置,创新设计了“将能够定量充填气的特制气囊植入饱和砂粘混合土”的含浅层气地层模拟实验方法,并依据实验数据建立了纵波波速随浅层气压力等级的拟合模型。结果表明浅层气压力每升高1MPa,声速增幅约为2%,实现了通过纵波速度对浅层气压力的定量预测。该预测方法在北极亚马尔、亚北极萨哈林等区块的7口井中成功应用,浅层气压力预测精度达到80%以上。通过对浅层气自井筒至海水喷发过程进行数值模拟,得到了浅层气的最大瞬时喷发速度、喷发量、喷发消耗时间同浅层气压力等级、体积的定量关系,结合极地冷海钻井设备及作业应急能力,创建了浅层气风险分级防控作业技术,针对划分的5种风险等级,制定了“无风险,连续钻进”、“低风险,重泥浆”、“中风险,钻领眼”、“高风险,钻导眼”、“极高风险,定向井”的5级控制措施,保障了极地冷海钻井作业安全。
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