쓰촨 분지 서남부 해상 탄산염암 석유 및 가스 자원은 7,000m 이상의 매장 깊이를 가지며, 수직으로 다수의 석유 및 가스 층이 존재하고 압력 시스템이 복잡하여 동일한 노출 구간에서 누출이 공존한다. 현장 상황이 복잡할 경우 대응이 어렵고, 대체 케이싱을 삽입해야 하며 케이싱 층수가 증가하여 시추 주기 및 비용이 증가한다. 이에 대체 케이싱 삽입 후 우물 구조의 타겟 최적화 설계를 진행했으나, 동일 노출 구간에서 고압과 저압이 공존하고 안전 밀도 창이 좁은 기술적 어려움에 직면했다. 압력 제어 하감밀도 가스 배출 공정과 지층 천연가스 투과 및 우물 내 흐름 이론을 결합하여 지층과 우물 내 공간에서 천연가스 이동 법칙을 계산 분석했다. 연구 결과, 초기 제어 압력 하감밀도 배출 시 가스 침입 속도가 빠르게 감소하다 점차 느려지고 안정된 상태에 이르렀으며, 이 공정은 지층 에너지를 방출하고 지층 압력을 낮추어 안전 밀도 창 확장을 위한 조건을 마련한다. 가스 침입 속도는 우물 제어 안전에 주요 영향을 미치는 요소로, 안전 임계 가스 침입 속도를 초과해서는 안 된다. 이론 분석 및 작업 비용을 종합할 때, 하감밀도 배출 작업의 경제 주기는 10일이다. 연구 결과를 바탕으로 쌍어 구조 내 2개 공구의 마오커우층 고압 지층에 대해 제어 압력 하감밀도 배출 작업을 수행하여, 안전 밀도 하한선을 각각 0.16, 0.40 g/cm³ 낮췄으며, 치샤층 저압 저장층과 합동 시추하여 성공적으로 최종 심도에 도달하고, 6개 케이싱 구조를 5개로 줄여 시추 주기와 비용을 크게 절감하였다. 다중 압력 시스템 초심도 가스정의 배출 하감밀도 안전 시추 기술을 확립하여, 유사 복잡 압력 시스템 초심도 정의 구조 최적화 및 안전 시추에 기술적 참고를 제공한다.

초심도 가스정; 안전 밀도 창; 배출 하감밀도; 고압 저투과성; 가스 침입 속도; 우물 구조