深層シェールガス井の生産初期にはエネルギーが十分にあり、多くはケーシングを用いた迅速な排液が行われる。井口圧力が加圧作業能力範囲内に低下するか、ガス井で液体搬送が困難になると、パイプを挿入して生産を開始する。パイプの挿入時期、挿入深度、およびパイプサイズなどのパラメータ設計は主に作業進捗や現場の経験に基づいている。現在、挿入時期がガス井の生産能力に与える影響に関する研究はほとんどない。したがって、四川南部の深層シェールガスのケーシング生産段階での53回の井筒動態監視データに基づき、井筒圧力降下計算モデルを最適化した。ガス井のライフサイクルにおける井筒流動様式、井底流動圧力、臨界液搬送能力の変化規則を分析し、最適なパイプ挿入時期を決定した。異なるパイプ挿入深度での井筒圧力降下変化規則に基づき、井筒圧力降下を最小にすることを目的とした最適な挿入深度を提案した。液搬送および圧力損失の感度研究を総合的に行い、最適なパイプサイズを得た。結果は、四川南部の深層シェールガス井において井口圧力が15〜25MPaに低下したときがパイプ挿入の最適時期であり、最適挿入深度の傾斜角は70°〜85°、最適管径は62mmであることを示した。この設計は現場で良好に適用され、パイプのパラメータ設定により、ガス井の圧力降下速度が50％低減され、単位圧力降下当たりの生産量が2倍に増加し、四川南部の深層シェールガス水平井のパイプ設計および実施の効果的な指導に重要な意義を持つ。

パイプサイズ;パイプ挿入深度;井筒流動様式;圧力降下モデル;深層シェールガス