关于水平井施工技术分析及风险措施

关于水平井施工技术分析及风险措施

摘要:水平井钻井技术是高效抽采油田的关键技术之一,由于在提高油气井

产能、增大井控面积、降低开采成本等方面具有明显优势,被国内外各新老油田

广泛应用。本文首先阐述了水平井工程技术的概念及现状,按不同划分方式分类

介绍水平井,详细分析了钻井各阶段风险及应对措施,希望能为相关从业者提供

相应的思路。

关键词:水平井;施工技术;风险措施

一、水平井与工程技术现状

水平井是最大井斜角达到或接近90°(一般不小于86°),并在

目的层中维持一定长度的水平井段的特殊定向井。一般来说,水平井

回灌井应用的目的在于延伸热储层长度、增大热储层的裸露面积。主

要体现在三个方面:一是通过贯穿温度高、孔渗物性较好的热储层,

大幅度提高单井回灌量;二是通过增加井眼与地层的接触面积和穿过

渗透性较好的地带提高低孔较致密储层回灌量(针对部分区域温度高、回灌效率低的情况,例如陕西武功。);其三是提高开发效率,水平

井钻井可降低区域面积钻井密度,从而达到施工占地小,后期井房建

设面积小,降低管网敷设长度,可以提高回灌效率、实现零排放等优势。

世界上第一座水平井钻井诞生于1927年,在这场试验过后的半个

世纪,法国Elf Aquitaine公司成功使用水平井技术开发了意大利亚

得里亚海上Rospo Mare油田的一个碳酸盐岩稠油油藏,这标志着水

平井钻井技术已经成熟,正式进入实战应用阶段。我国早在1965年

时就在四川碳酸盐岩中开始了水平井试验,但当时的效益并不理想,

直到过了20年后才成功在南海钻出成熟的LH1-1-6水平井。现在,

水平井技术已经钻遍了全球大大小小的油田,并且在以往的基础上衍

生出了大位移井钻井技术、分支井钻井技术、大位移水平井钻井技术

等技术手段。

二、水平井的分类

1、根据水平井曲率半径的大小分为:

长半径水平井:设计井眼曲率小于6°/30m的水平井;

中半径水平井:设计井眼曲率为(6°~20°)/30m的水平井;

中短半径水平井:设计井眼曲率为(20°~60°)/30m的水平井;

短半径水平井:设计井眼曲率为(60°~300°)/30m的水平井;

超短半径水平井:井眼从垂直转向水平的井眼曲率半径1m~4m的

水平井。

2、按水平段特性和功能可分为:阶梯水平井,分支水平井,鱼骨状水平井,多底水平井,双水平井,长水平段水平井等。

水平井是指井的透水段(透气段)滤管呈水平放置的抽(注)流

体的集水建筑物。这类井有几个重要特点:

①水向水平井的流动具有较大的垂向分速度。

②井透水段同含水层有较大接触面积。

③井的地表出口可避开地表永久障碍物(飞机跑道、河流、公路

和建筑物等)。

④在含水层厚度很小的情况下,也可安装透水段很长的水平井。

在许多实际应用中水平井的以上特点使它在许多领域的应用较直井定向井优越,一般来讲,水平井大大提高了井筒与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积,有效地提高了流体的抽取效率。

三、钻井各阶段风险及应对措施

1、开钻前准备

开钻前应校正井口、转盘、天车中心,其偏差不大于10mm。安装完毕必须组织专人负责检查、整改和验收,要求全部设备做到平、正、稳、牢、灵、通五不漏,试运转合格方可开钻。开钻前,先下导管用水泥封固疏松易漏失层。导管顶面高度与地面平齐。冲大鼠洞时要注意地表窜漏,保证钻机基础固定牢靠。

2、直井段钻进

开钻前,调查井口周围及设计方位线上邻井的测斜数据,做好直井段、斜井段以及水平段全井段的防碰图。

钻进措施:

①直井段施工做好防斜打直工作,数据符合井眼轨迹质量要求。

②必须按要求进行测斜。邻井较近时,需加密测量,做好防碰工作。

③各种仪表应调校正确,搞好固控,做好钻井液净化。

④钻进中,减少泵压波动,防止漏失。

⑤造斜前必须根据造斜点垂深、位移,修正设计,确定合理的定向方位。

3、斜井段钻进

要求采用MWD仪器随钻测量,精确计算轨迹数据,分析好邻井资料,做好防碰和绕障工作。

钻进措施:

①随时对比分析实钻井眼轨迹,预测下步井段所需的造斜率,实钻井眼轨迹应控制在安全范围内。

②勤活动钻具,防止卡钻。动力钻具杜绝定点长时间循环。

③泥浆性能如需较大幅度调整时,应向定向井工程师提前说明,以利于判断泵压和MWD仪器的信号变化情况。

④滑动钻进钻出的井眼,要进行划眼。

⑤加强地质与工程的信息沟通,精确预算轨迹,及时调整轨迹,保证准确入靶。

⑥对下井钻具要认真检查、维护,现场探伤。

4、水平段钻进

采用MWD仪器带伽玛随钻测量,精确计算轨迹数据;要做好防碰绕障措施,防止与设计方位线周围的邻井相碰。

钻进措施:

①随时对比分析实钻井眼轨迹,预测下步井段所需的造斜率,实钻井眼轨迹应控制在安全范围内,避免大幅度的轨迹调整。

②根据实钻情况、地层倾角变化及地质录井的要求,以复合钻进为主。对滑动钻进钻出的井眼,要进行划眼。

③保持钻井液流变性能的稳定,避免大幅度波动。

④动力钻具杜绝定点长时间循环。

⑤密切注意扭矩、泵压、泥浆池液面变化及钻具跳钻等异常情况。一旦发现异常立即提离井底至少一个单根并立即通知钻井监督、井队负责人和定向井工程师。

⑥正常情况下每钻进300—400m进行短起下作业。短起下的遇阻点要纪录,特别是需要划眼或倒划眼才能通过的点必须纪录。

⑦水平段钻遇泥岩时,为确保安全钻进,调整钻井液性能,注意划眼。

⑧由于地质原因、实钻地层变化或水平段泥岩垮塌严重而导致需要侧钻时,由施工单位做填井侧钻方案并报批后方可实施。

5、降低摩阻、扭矩措施

长水平段钻进井底加压困难,为了最大限度降低摩阻扭矩,应采取以下措施:

①如果泵排量过大对井壁冲刷严重或泵流量低携岩能力差,及时调整钻井液性能提高其携带岩屑能力;

②降低钻井速度,增加循环时间;

③采用倒划眼措施破坏岩屑床的生成;

④采用通井的方式,增大排量洗井;

⑤强化固控设备的使用,及时清除钻井液携带的微固相;

⑥提高钻井液油水比值,并加入复合润滑剂,降低摩阻系数,同时防止泥岩膨胀,造成缩径或井壁坍塌。

⑦根据实际情况在钻井液中加入醇类液体润滑剂等。

⑧经常观察振动筛筛面滤去的岩屑量与钻进速度相比是否正常;钻井液各种性能是否稳定;钻井工况是否正常;地质录井捞取的砂样各层位界限是否明显纯净、无混杂,泥岩和砂岩的岩屑分隔是否清晰;依此判断井眼净化情况。

⑨起下钻严格控制速度,防止抽吸压力和激动压力导致井壁坍塌或破裂。

结束语

水平井的施工难度相对常规直井定向井要高,人员和设备的要求较高,尤其是动力、循环系统和固控设备。建议在实施水平井作业时,引进有水平井施工经验,设备状况相对较好的队伍,同时水平段钻进应配备有专业的地质导向人员,确保水平段在钻进的过程中的钻遇率。根据单位长度水层的出水量、吸水剖面电测解释成果以及水平井钻遇水层长度和常规定向井钻遇水层长度对比可知,水平井能成倍地提高单井产能和回灌效率。在地下资源有保证的前提下,单井提供的产能、热量为常规定向井的4倍以上(以1000m水平段为例),且随着水平段的延伸可以提取出更多的热量。在城市钻井地面地下空间相对有限的情况下,为解决城市超大面积供暖和回灌提供了有效的技术手段。

关于水平井施工技术分析及风险措施

关于水平井施工技术分析及风险措施 摘要:水平井钻井技术是高效抽采油田的关键技术之一,由于在提高油气井 产能、增大井控面积、降低开采成本等方面具有明显优势,被国内外各新老油田 广泛应用。本文首先阐述了水平井工程技术的概念及现状,按不同划分方式分类 介绍水平井,详细分析了钻井各阶段风险及应对措施,希望能为相关从业者提供 相应的思路。 关键词:水平井;施工技术;风险措施 一、水平井与工程技术现状 水平井是最大井斜角达到或接近90°(一般不小于86°),并在 目的层中维持一定长度的水平井段的特殊定向井。一般来说,水平井 回灌井应用的目的在于延伸热储层长度、增大热储层的裸露面积。主 要体现在三个方面:一是通过贯穿温度高、孔渗物性较好的热储层, 大幅度提高单井回灌量;二是通过增加井眼与地层的接触面积和穿过 渗透性较好的地带提高低孔较致密储层回灌量(针对部分区域温度高、回灌效率低的情况,例如陕西武功。);其三是提高开发效率,水平 井钻井可降低区域面积钻井密度,从而达到施工占地小,后期井房建 设面积小,降低管网敷设长度,可以提高回灌效率、实现零排放等优势。 世界上第一座水平井钻井诞生于1927年,在这场试验过后的半个 世纪,法国Elf Aquitaine公司成功使用水平井技术开发了意大利亚 得里亚海上Rospo Mare油田的一个碳酸盐岩稠油油藏,这标志着水 平井钻井技术已经成熟,正式进入实战应用阶段。我国早在1965年 时就在四川碳酸盐岩中开始了水平井试验,但当时的效益并不理想,

直到过了20年后才成功在南海钻出成熟的LH1-1-6水平井。现在, 水平井技术已经钻遍了全球大大小小的油田,并且在以往的基础上衍 生出了大位移井钻井技术、分支井钻井技术、大位移水平井钻井技术 等技术手段。 二、水平井的分类 1、根据水平井曲率半径的大小分为: 长半径水平井:设计井眼曲率小于6°/30m的水平井; 中半径水平井:设计井眼曲率为(6°~20°)/30m的水平井; 中短半径水平井:设计井眼曲率为(20°~60°)/30m的水平井; 短半径水平井:设计井眼曲率为(60°~300°)/30m的水平井; 超短半径水平井:井眼从垂直转向水平的井眼曲率半径1m~4m的 水平井。 2、按水平段特性和功能可分为:阶梯水平井,分支水平井,鱼骨状水平井,多底水平井,双水平井,长水平段水平井等。 水平井是指井的透水段(透气段)滤管呈水平放置的抽(注)流 体的集水建筑物。这类井有几个重要特点: ①水向水平井的流动具有较大的垂向分速度。 ②井透水段同含水层有较大接触面积。 ③井的地表出口可避开地表永久障碍物(飞机跑道、河流、公路 和建筑物等)。

长水平段水平井钻井技术难点及解决对策

长水平段水平井钻井技术难点及解决对策 随着油气勘探领域的不断发展,越来越多的挑战需要克服,其中长水平段水平井钻井 技术难点也逐渐变得突出。长水平段水平井是指钻深大于2000米、水平段长度大于或等于500米的水平井,这种井不仅具有挖掘技术难度大、采集资料复杂等特点,而且在油气勘 探中具有极其重要的地位。因此,探讨长水平段水平井钻井技术难点及其对策是非常必要的。 难点1:长水平段水平井控制难 水平井的施工范围长,对井眼形状和水平井布置有较高要求,因此在井眼控制方面存 在很大的难度和风险。在复杂中高含油气层中,井眼不遵循设计要求很容易造成水平段测 量值误差较大、钻头飘逸及钻杆折断等问题,并给井下人员带来危险。 解决对策: (1)合理的井眼设计——在设计过程中应仔细考虑井眼控制变化情况,如杆柱局部荷载、井眼壁稳定性和泥浆性能等多个因素,进而采用合理的井眼设计方案。 (2)优化的控制技术——采用先进的测定技术,比如测距仪、钻孔记录仪和定向工具等,全程精确监测,及时处理井站反应值,同时采用先进的控制系统,做到实时控制井眼 形状和位置,并及时作出反应,降低控制难度。 难点2:高效钻井挖掘技术的应用 由于长水平段水平井深度较大,井内存在许多的岩石层,尤其是诸如难钻层之类的岩 石层,使钻井工程时间长且技术复杂,也容易导致工具和设备的损坏和掉落,造成安全风 险和钻井停工。 (1)新型井眼管技术——采用新型井眼管技术,增加井眼支撑力,钻井速度大大增加,钻井效率也有所提高,同时减少钻井时井眼塌陷和漏失泥浆或井液等情况的发生。 (2)齐套技术的应用——采用齐套钻进技术,确保钻头卡位及井眼的保持稳定,同时提高井眼的强度,减少井眼的塌陷震动等问题,提高施工效率。 难点3:砂层不断变化的情况 由于砂层在沉积过程中常常出现错位、压溃和沉积不均等情况,导致砂层厚度、物性 和响应难以预测。在钻井过程中,钻头容易被砂层磨损,导致单钻进尺下降以及设备的磨损。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析 页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响,存在着一定难点,为了顺利进行钻井施工,需要对钻井技术进行合理应用。本文介绍了页岩气井的钻探的含义,分析了页岩气水平井钻井难点,阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用,提出了加强钻井技术效果的措施,使页岩气水平井钻井的进行更加顺利,为页岩气资源开采提供了便捷的条件。 标签:水平井钻井;页岩气;难点 引言 页岩气作为一种天然气,是重要的资源,在勘测中受到了多种因素的影响,开采可能会遇到问题。由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中,钻井技术水平还没有达到较高的程度,这使勘测的进行受到了影响。应结合页岩气的特点,分析水平井钻井技术的应用难点,页岩气的开采效果,使页岩气开发能够有效实现,为我国的能源供应带来帮助。 一、页岩气井的钻探概述 同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术,解决施工中遇到的重大技术难题。对于非传统天然气资源的页岩气来讲,我国储量非常丰厚,但是开发难度系数较大,需要进行科学、系统的分析和研究,并采取措施改善井内钻井技术,解决工作中遇到的各种问题,提高页岩气和天然气的利用率和质量,并延长页岩气的使用期限,满足人们的需求。在开展页岩气水平钻井工作的过程中,一般常用井眼轨迹控制技术进行作业,并且借助井的地质钻井技术导向使用,使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决,为钻探工作带来相应的支持。 二、页岩气水平井钻井难点 通过对某地区的地质构造情况进行分析,该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育,在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题,对钻井作业造成了影响,钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题,导致周期延长。由于地表的沉岩性比较差,易产生垮塌的问题或者掉块问题。井壁切向应力等多种因素的作用下,水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。同时,该地区的地层构造中可钻性比较差,地层中的夹层较多,对钻头有着较高的要求,一般使用单只钻头进行施工,避免对钻井效果产生不良的影响。此外,页岩气藏中的资源回收时间比较长,产能较少,应对生产工艺进行有效改善,将页岩气水平段的钻井装备进行完善,使采收的效率提高,同时能够降低钻井作业的成本,使页岩气的开发效率提升,能够达到钻探的实际要求,为页岩气开发提供帮助。 三、水平钻井技术在页岩气井中的应用

水平井堵水技术分析

水平井堵水技术分析 摘要:水平井作为一种可大幅度提高油田勘探开发综合效益的有力工具,被广泛应用于各类油藏。但由于缺乏行之有效的堵水技术,导致众多水平井在出现恶性产水问题后被迫带病生产、间歇生产、或者长停。这已成为一个困扰水平井正常生产和可持续开发的迫切问题。 关键词:水平井堵水准确放置选择性放置工艺设想 一、前言 化学堵水由于效果明显、适用范围广等优点通常被作为首选的控水技术手段。水平井堵水被公认是最为难以治理的一种出水问题,主要体现在:在提高堵剂封堵强度、处理规模、稳定性以及笼统注入等条件下,水平井的井筒安全和油藏安全难以保证,且现有修井技术水平难以对水平段进行修复。大量的各类水平井恶性产水问题亟待治理,且随生产周期的延长而不断发展恶化,治理难度增加。缺乏有效的堵剂产品和放置技术,已往的水平井堵水80%以上采用了聚合物+笼统注入。治理效果乏善可陈,且个别单井取得的成功经验亦难以在其他水平井推广和通用。 二、水平井堵水的难点分析 堵水技术包含了堵剂和放置两方面内容,其本质在于将有足够稳定性和强度的堵剂放置在恶性水流通道或水淹区域,降低产水而不伤害油层和油气流动能力。准确放置堵剂是其中的关键所在,对于水平井堵水则更是尤为重要。而水平井堵水的风险也主要集中在堵剂放置过程,这一过程按堵剂的固化/成胶可分为两个阶段。 1.潜在风险阶段 水平井难以实现准确放置主要受油藏条件和完井方式影响。首先,水平井出水大都属于底水、裂缝等层内出水问题,水流通道/水淹区域与生产油层之间没有有效的分隔;其次,裸眼、筛管、砾石充填等水平井完井方式,也使地层、管外环空和井筒之间存在多向高导流的连通。加之堵剂在地层孔隙内的渗流行为还要受Kv/Kh、非均质性、粘度、重力以及压差变化等多种因素的控制和影响。在此情况下,目前还没有理论和方法能够准确地预测、解释出堵剂在井筒、管外、地层以及出水通道之间的交互流动行为。 在裸眼、筛管、砾石充填等水平井完井条件下,放置过程中无论采用笼统注入还是封隔器或桥塞等机械分隔方法,都不可能有效地控制堵剂在油层、出水通道、井筒和管外环空之间的进入和交互流动。

水平井钻井技术难点及对策分析

水平井钻井技术难点及对策分析 随着石油工业的发展,水平井钻井技术在油气开采中扮演着重要的角色。相比传统的 直井,水平井具有更大的接触面积,能够提高油气采收率,减少钻井成本和环境影响。水 平井钻井技术也面临着一系列的难点和挑战。本文将就水平井钻井技术难点进行分析,并 提出相应的对策。 一、水平井钻井技术难点 1. 地质条件复杂 水平井钻井通常用于地质条件复杂的区域,如含气层裂缝多、地层不稳定等。这就要 求钻井过程需要克服地层变化,避免钻井设备被卡住或损坏。由于地层裂缝多,也容易导 致漏失泥浆,增加了工程风险和成本。 2. 钻井井段长度短 由于钻井井段长度短,需要作业过程中多次进行下入和退出井口的操作,增加了作业 难度和作业时间,降低了作业效率。 3. 工程复杂度高 水平井钻井过程中需要考虑的因素众多,如钻井液性能、井壁稳定性、井下工具选择等,工程复杂度高,操作风险大。 4. 钻井安全难度大 由于地质条件复杂、井段长度短、工程复杂度高,水平井钻井的安全难度也大大增加,如井壁塌陷、设备损坏、井下人员伤亡等。 二、对策分析 1. 地质调查与评价 在选择水平井钻井区域前,需要充分进行地质调查和评价,了解地质条件,确定地层 稳定性、裂缝情况等。只有充分了解地质条件,才能有效制定钻井方案和减少风险。 2. 钻井技术创新 针对水平井钻井技术中的难点,需要采用先进的钻井设备和技术,如自动钻机、定向 钻井技术、水平井管柱技术等,提高作业效率和减少风险。 3. 钻井液技术改进

选择合适的钻井液,对提高地层稳定性和防止泥浆漏失具有重要作用。钻井液技术改进可以减少地层塌陷、提高井壁稳定性,并有效降低钻井风险。 4. 安全管理与技术培训 水平井钻井作业中需要进行严格的安全管理和技术培训,提高作业人员的安全意识和操作技能,做好现场安全保障工作。 5. 在地面做好技术预备工作 在地面充分准备好水平井钻井作业所需的技术设备和工艺材料,保障钻井作业的顺利进行。 水平井钻井技术虽然面临着一系列的难点和挑战,但通过对地质条件的充分了解、钻井技术的创新、钻井液技术的改进、安全管理和技术培训、在地面做好技术预备工作等对策,可以有效地降低水平井钻井作业的风险,提高作业效率和安全性。相信随着科学技术的不断进步,水平井钻井技术将会得到更大的突破和发展。

水平段水平井钻井技术难点及改进

水平段水平井钻井技术难点及改进 水平段井钻井技术是一种在油气开发中应用广泛的技术,其优点是能够有效提高油气 生产率,降低开发成本。水平段井钻井技术也面临着一些技术难点,需要进行改进。本文 将对水平段井钻井技术的难点和改进措施进行探讨。 水平段井钻井技术存在着地质复杂性的挑战。地质条件对井钻作业的复杂性有着直接 的影响。在一些地质构造复杂的油气田中,水平段井的钻井路径可能会受到砂体、断层、 地层变形等因素的干扰,导致钻井困难。如何准确地判断地质构造,选择合适的钻井路径,是水平段井钻井技术中的难点之一。为了解决这个问题,需要加强地质勘探工作,提高地 质模型的精度,降低钻井风险。 水平段井钻井技术面临着井壁稳定性的挑战。由于水平段井的井眼曲率较大,井壁支 撑能力较弱,往往容易出现井壁垮塌、漏失等问题。特别是在软岩、高温高压等特殊地质 条件下,井壁的稳定性问题更加突出。为了解决井壁稳定性问题,可以采取一些措施,如 使用合适的钻井液、加强井壁支撑等。 水平段井钻井技术还面临着完井作业的挑战。水平段井的完井作业相对复杂,需要进 行水平段套管下入、封隔、固井等作业。这些作业对施工人员的技术要求较高,存在较大 的安全风险。为了提高完井作业的效率和安全性,可以利用自动化技术,开发智能完井设备,减少人工作业的风险。 水平段井钻井技术还面临着钻具磨损、井筒环空管柱等问题。由于水平段井的钻井路 径较长,钻具磨损加剧,井筒环空管柱的阻力增大。这些问题会导致钻井效率降低,甚至 导致井筒堵塞。为了解决这些问题,可以选择合适的钻具材料,进行井筒清洗作业,减少 井筒环空管柱的阻力。 水平段井钻井技术在应用中面临着一系列的技术难点。通过加强地质勘探,优化钻井 工艺,完善完井作业等措施,可以有效改善水平段井钻井技术的难点,提高钻井效率,降 低开发成本,为油气生产提供更多的资源保障。

水平井施工过程中的难点和措施

水平井施工过程中的难点和措施 和普通定向井的是相比,水平井钻井作业有一定的难度,特别是后期小井眼水平井,由于钻具尺寸小、柔性大,钻具和井壁间的环空间隙小,造成施工存在一定的困难。 一、主要难点内容 1、小井眼钻进过程中,下部所用的钻具刚性低,柔性大,在下部井段钻进时,滑动钻进摩阻很大、转动钻进扭矩大、钻压传递非常困难,严重影响钻进速度,这是施工的最大难点; 2、由于钻具和井壁间的环空小,进尺快,钻井液上返速度慢,满足不了携砂的要求,造成岩屑输送困难,钻井液中有害固相含量增大,在水平段容易形成岩屑床,给安全施工带来困难; 3、在水平段,钻具与井壁间的接触面积大,与泥饼相粘附,由于上部地层的重力作用,容易造成压差卡钻。 二、主要技术措施 针对地层的特点和定向井施工的要求,在水平井的施工过程中采取以下措施: 1、井身轨迹设计过程中,根据工具的造斜能力,合理确定各井段的长度,大幅度缩短靶前位移和造斜段长度、优化井身轨迹,以改善清洗效果,减小摩阻和扭矩,提高工作效率;

2、由于地层存在一定的倾角,同时导向钻具对钻压的大小和加压的方式十分敏感,在施工的过程中,根据轨迹的需要,合理确定钻压,尽量采用转转盘的方式控制井眼轨迹,避免或者少用滑动钻进的方式,以提高施工的安全和效率; 3、加强入井钻具的安全管理,所有钻具必须经探伤、安检合格后才能入井; 4、加压均匀,防止扭矩过大、防钻具事故、防井下落物; 5、井斜超过50-60°时,会造成加压困难,我们采取倒装钻具(把加重钻杆放到斜坡钻杆的上面),保证钻压的正常; 6、钻井液必须具备较高的粘切,每钻进100-150m要进行短起下,破坏岩屑床,充分携砂,保障上部井眼畅通; 7、循环时配置高粘切钻井液洗井,各级净化设备工作正常,严格控制泥浆有害固相含量和含砂量,防止岩屑堆积卡钻; 8、钻井液出口有专人观察泥浆上返情况,泥浆上返异常及时汇报,严防因井漏,井涌造成的恶性事故。

水平井的水平段施工难点及相应的措施

水平井的水平段施工难点及相应的措施 和普通定向井钻井施工相比,水平井钻井作业有一定的难度,特别是小井眼水平井,由于钻具尺寸小、柔性大、钻具和井壁间的环空间隙小等特点,施工存在不少难点,主要包括:(以下主要讨论小井眼水平井的施工) 1.1钻具偏心弯曲变形大,滑动钻进加压困难 小眼水平井施工时,下部所用钻具外径只有60.3mm,刚度高、柔性小。在下部井段躲进时,因钻具偏心伸展变形,引致滑动躲进摩阻非常大、旋转躲进扭矩小,钻压传达非常困难,严重影响钻井速度,这就是小眼水平井施工的最小难点。 1.2泥浆上返速度底,岩屑输送困难 小眼水平井施工,由于钻具和井壁的环空间隙最轻处只有8mm,泥浆排在 量低、上返速度慢,进尺快,满足不了大排量携砂的需要,造成岩屑输送困难,给安全施工带来了隐患。 1.3水平段长,中靶精度建议低 小眼水平井,水平段和常规中、小尺寸的水平井一样,水平段长、水平位移大、靶点多,同时水平段上下0.6米、左右7.6米的靶点范围,使得轨迹控制难度增加。 1.4井下繁杂情况多 1.4.1在小井眼循环系统中其功率分配与常规井眼不同。在常规井眼中,环空 压耗只占到10%左右,而在小井眼中则占75%以上,国外一些资料甚至指出占90%,环空压耗的大幅度减少并使钻井液的当量密度也大幅度减少。 1.4.2井眼小,钻具与井眼之间的环空间隙小,起下钻具产生的压力波动大。1.4.3临近油气井经过多年的开采后地层实际压力系数低。 1.4.4大井眼环路空间隙大,环空返速低,泥浆剪切吸收促进作用显著,而在大肚子 井段则返速很低,给携沙洗井带来很大的困难。 1.4.5环空压耗低,压持效应显著,而钻头水眼处的水功率又大,井底冲洗困难, 并容易留下隐患。 1.4.6大井眼环路空间隙大,钻具上加划拨产生的压力兴奋和穿刺促进作用很大,极易导 致井壁失稳,产生掉块,增加洗井时的难度,严重时造成坍塌卡钻。

水平井综合录井技术难点与解决办法

水平井综合录井技术难点与解决办法 水平井是一种在地下水平方向钻进的油气开采井,是一种重要的油气开采技术,能够有效地提高油气的采收率,降低钻井成本,延长油田的生产寿命。水平井钻井技术也面临着诸多的难点和挑战,需要针对性的解决办法。本文将就水平井综合录井技术难点与解决办法进行探讨。 一、难点分析 1.1 钻井井眼质量控制难度大 水平井的井眼在水平井段通常需要控制在较小范围内,以保证井眼尺寸和形状的稳定性。然而由于地层条件的复杂性以及水平井在钻进过程中的弯曲特点,导致控制井眼质量难度大。 1.2 地层构造复杂,易引发井眼塌陷 水平井常常需要在复杂的地层条件下进行钻井,地层的不均匀性和变化性给井眼稳定性带来了很大的挑战,井眼塌陷的风险大大增加。 水平井需要在地下进行方向钻井,需要保证钻井井眼的方向和角度,难度较大。 1.4 钻井液循环困难 水平井的井眼长且弯曲,钻井液的循环难度增加,容易导致井眼清洁不彻底,影响后续的井筒壁完井。 二、解决办法 2.1 优化钻井工艺,加强质量控制 在钻井过程中,应该采用先进的钻井设备和技术,对井眼进行实时监测和调控,及时发现问题并及时调整钻井参数和工艺,加强对井眼质量的控制。需要加强对井眼稳定性的分析和预测,合理选择井眼稳定性好的地层进行钻井,尽量减小地层变化对井眼稳定性的影响。 2.2 加强地层工程学研究,有效防治井眼塌陷 在进行水平井钻井前,应该充分了解地层条件,进行综合分析和评估,制定合理的井眼支护方案,并在钻井过程中加强地层情况的监测和分析,及时采取相应的措施来防治井眼塌陷的发生,减小井眼稳定性问题的风险。 2.3 采用先进的方向钻井技术

水平井施工方案及措施

水平井施工方案及措施 1. 引言 水平井是一种在地下开挖、平行于地面或海底水平方向延伸的井。它广泛应用于石油勘探开发、煤矿开采、水利工程等领域。本文将基于水平井的施工需求,提出水平井施工方案及措施,旨在确保工程顺利进行、达到预期目标。 2. 前期准备工作 在开始水平井施工前,需要进行一系列前期准备工作,包括但不限于: - 项目立项:明确水平井的目的、所属工程项目等信息,确定项目的可行性和重要性; - 勘察:对施工区域进行勘察,评估地质和水文条件,确定施工的可行性及可能的风险; - 设计:根据地质和水文调查数据,进行水平井的设计,包括井径、井深、井壁支护等; - 申请批准:根据相关法规和标准,申请水平井施工的批准,确保符合法律法规要求; - 人员培训:培训施工人员,提高他们对水平井施工的认知和技术能力,确保安全施工。

3. 施工方案及步骤 根据前期准备工作的结果,制定科学合理的施工方案是水平井施工的重要保证。以下是一般性的施工步骤: - 3.1 展开备料工作:根据设计要求和施工需要,准备 好所需的设备、材料和人员,在施工现场进行备料。 - 3.2 地面开挖:按照设计要求,在地面上开挖一条与目标水平井平行的开始段,用于进入地下进行挖掘工作。- 3.3 进入地下:通过使用井筒或钻进工具,进入地下开始水平挖掘工作。根据地 质和水文条件可能需要进行地下水的抽排和泥水处理。 - 3.4 水平挖掘:根据设计 要求,在地下进行水平挖掘工作。根据地质条件可能需要进行岩石爆破、锤击等工艺。 - 3.5 设备安装:根据水平井的用途,在挖掘完成后,安装相应的设备,如油 气生产设备、排水设备等。 - 3.6 井壁支护:根据设计要求,在水平井的井壁进行 支护工作,包括砌筑井壁、注浆加固等。 - 3.7 完工验收:在施工完成后,进行完 工验收,确保水平井的安全性和运行效果符合要求。 4. 施工措施 为确保水平井的施工质量和安全性,需要采取一系列措施,包括但不限于: - 4.1 施工监测:在施工过程中,设置监测点位,对地质和水文条件进行监测,确保 施工的安全性和可行性。 - 4.2 安全措施:在施工过程中,加强安全教育和培训,

水平井套管固井重点施工技术

水平井套管固井重点施工技术 摘要:针对某水平井套管固井难点分析,提出套管固井重点技术措施,并从 套管固井准备、下套管作业、套管阻卡的处理方法,以及套管固井井控等方面, 对水平井套管固井施工技术应用进行了论述。 关键词:固井技术;套管固井;施工技术;水平井 某井位于四川盆地川东南拗褶带西山构造北段东翼近轴部,采用四开套管固 井技术。 1套管固井难点分析 套管下入困难,本井为大位移水平井,水平位移长达1883.76m,水平段较长 以及高摩阻、井眼沉砂等提高了套管下入难度。存在漏失风险,固井过程中环空 液柱压力增加,水泥浆黏度、密度增加,有可能发生漏失。影响顶替效率:水平 段套管居中困难,套管在造斜段极易贴在井壁上;油基钻井液完钻后,需要大量 的冲洗液和隔离液去冲洗井壁油泥饼,并恢复其水润性,达到润湿反转,来提高 井壁二界面的胶结质量;井斜大,水平段长,钻井过程中易形成的不规则井眼和 岩屑床,严重影响水泥浆的顶替效率。 2套管固井重点技术措施 2.1下套管技术措施 井队认真做好单扶、双扶、三扶通井工作,确保通井钻具刚性大于入井套管 柱刚性。对起钻遇阻、卡井段做短程起下钻和划眼,确保井眼畅通。通井到底后,应在存在挂卡、遇阻井段进行短起、反复拉划通井;重点在井眼沉砂多、掉块多 井段,通阻卡严重井段,并根据通井情况分段采取重浆举砂。下套管前必须对井 斜变化大和水平井段进行划眼,为顺利下入套管做好准备。每次通井到底必须大 排量(排量不能低于钻进时最大排量)循环泥浆,循环时间不低于2周,确保井 下无沉砂,井壁稳定,井眼干净。

推荐通井钻具组合:第一次通井钻具组合:Φ215.9mm牙轮钻头+回压凡尔 +Φ165.1mm钻铤1根+Φ211mm扶正器+震击器+钻杆组合。第二次通井钻具组合:Φ215.9mm牙轮钻头+回压凡尔+Φ165.1m钻铤1根+Φ211mm扶正器+Φ165.1m钻 铤1根+Φ211mm扶正器+震击器+钻杆组合。第三次通井钻具组合:Φ215.9mm牙 轮钻头+Φ212mm扶正器+回凡+Φ165.1mm钻铤1根+Φ210mm扶正器+Φ165.1mm 钻铤1根+Φ210mm扶正器+Φ165.1mm钻铤1根+震击器+165.1mm钻铤1根+钻杆 组合。 通井钻具组合原则上采取由易到难的通井方式进行,在裸眼井段遇阻,应首 先转动划眼消除井壁微台阶,再上下拉划通过。建议通井除遇阻应划眼通过外, 在造斜点、A点附近300m、水平段井底500米无论遇阻与否均应采取全部划眼方 式通过,并对划眼井段采取短起下钻验证,以确保套管下至设计井深。 下套管前,井队必须制定详细的下套管技术措施,做好防卡、防漏等的应急 准备。在浮鞋上接一根短套管,安装滚珠扶正器一只,确保套管“抬头” 和 “浮鞋居中”,减少下套管摩阻。下套管及时灌满钻井液,下套管逐根灌浆,并 每下入20根灌满钻井液一次,控制好掏空段长,防止回压凡尔挤坏,出上层套 管鞋前必须将套管灌满。下套管作业时盖好井口,严禁一切井内落物。下套管过 程中要安排专人观察返出口,一旦发现漏失要及时汇报并采取措施。严格控制套 管下放速度,每根纯下放时间不低于20s,并观察返浆情况;下完套管后小排量 开泵顶通,井口返出正常并且循环一周后再逐步提高排量至1.5m3/min以上。下 套管结束后冲洗防喷器及套管头,坐套管芯轴,上顶丝。循环时钻井液进出口密 度差不大于0.02g/cm3,油气上窜速度小于10m/h,压稳气层方可进行下套管及固 井作业。 2.2套管性能数据表

对苏里格水平井水平段防漏防塌措施的探讨

对苏里格水平井水平段防漏防塌措施的探讨 随着石油、天然气等能源领域的不断发展,苏里格水平井的应用也越来越广泛。然而,水平井的工作环境复杂,存在防漏防塌的难题。本文将从三个方面探讨苏里格水平井水平段防漏防塌的措施。 一、水泥环保封堵技术 水泥环保封堵技术是一种被广泛应用的水平井防漏防塌技术。该技术使用环保封堵剂封堵油气渗漏路,使孔隙率从原有的≥20%降低至≤5%。随着封堵剂的固化,孔隙内空隙消失,对油管变形有很好的修复效果。另外,在封堵过程中,严格控制了水泥的比例和强度,确保了封堵的稳定性和持久性。 二、支撑材料的选用 水平井防漏防塌技术中,支撑材料的选用也非常重要。通常会选择具有较高强度、较好的承重性能、较小的渗透率等优良性能的支撑材料。水平井用的支撑材料有很多,如水泥基硬化杂土、防护灰、加筋泡沫水泥板等。其中,硬化杂土在水平井防塌中的应用比较广泛,该杂土优点是硬度较大,而且水泥与氧化亚铁反应生成了一层新的薄层,可以防止钢质结构的被腐蚀。 三、完善注水系统 在水平井的防漏防塌技术中,注水系统的完善也十分重要。在工程中,注水系统需要正常工作,不仅仅是为了稳定孔隙、加

强支撑材料、增加围岩强度等方面,更重要的是在水平井的钻井、完井、生产等工艺过程中,为发掘预期经济效益提供更大的保障。 综上所述,苏里格水平井的防漏防塌措施对保障石油、天然气等能源领域的生产具有重要意义。通过水泥环保封堵技术、支撑材料的选用、完善注水系统等方面的努力,水平井的防漏防塌工作可以更加全面、严密和可靠。同时,在实际生产过程中,还需要综合考虑水平井的地质情况、井轨设计、孔隙压力、输送介质粘度等参数,为水平井防漏防塌提供必要的数据支持。 在水泥环保封堵技术方面,虽然该技术已经被广泛应用,但是在实际操作中还需要注意一些问题。比如,确保使用的环保封堵剂质量和用量满足标准要求;在固化的过程中不要受到外部因素的干扰,否则会影响封堵效果等。此外,还需要根据不同的地质环境和孔隙情况,选择不同的封堵剂、水泥浆比例和封堵方式。 在支撑材料的选用方面,需要注意材料的强度和耐久性,但还要考虑到与其他工艺之间的兼容性。例如,在选择硬化杂土作为支撑材料时,需要确保它与注水系统不会发生副作用,防止对整个水平井系统产生不可逆的负面影响。 完善注水系统也是一个不容忽视的环节。在规划注水系统时,需要考虑到油气集中部位的水平井井径大小、天然气井、油井水平段之间的均衡注水等因素,从而保证整个注水系统的完善性。同时,在监控注水系统的运行状态时,也需要关注井壁的

水平井大修作业技术难点及实例分析

水平井大修作业技术难点及实例分析 摘要:目前我国的水平井开发井数越来越多,遇到的作业难点也不断增加,本文主要结合水平井大修作业实例就水平井作业技术中的一些难点的解决做了分析。 关键词:水平井;大修;作业技术;难点 Abstract: At present,horizontal wells inChina’sgrowing number,operationdifficultyis increasing,this paper mainly with thelevel well work overoperationexamples of horizontal welltechnologyin somedifficulties ofanalysis done. Keywords:horizontal well;maintenance;operation; difficulties 随着水平井开发井数不断增多,越来越多的出现诸如卡钻事故、复杂打捞等情况的施工处理。下面我们将结合大修作业实例就一些技术难点进行分析。 一、水平井大修作业概况分析说明 水平井是井眼轨迹同油层走向基本一致,井斜角不低于86°的特殊定向井[1]。由于增加了井筒与油层的接触面积,可有效地增加油气层的泄露面积,从而提高单井产量,提高油气采收率,是增加产油量的有效手段之一。另外,水平井还可解决底水突进的问题。由于管柱和工具工作状态发生根本变化,常规井下作业管柱和工具已不能满足水平井作业要求。从对井下作业的影响来看,水平井起下管柱磨阻大,对管柱和工具磨损严重,力和扭矩损耗大不易传递。水平段修井液流态发生变化,对修井液性能及循环参数要求不同[2]。压力系数及压井液密度的确定应以垂深计算。电缆测试不能到达水平段,仅能完成井斜小于60度以内井段的测试。 目前水平井大修技术的难点主要集中在四个方面,一是钻具受“钟摆力”的影响,扭矩和力很难传递到大井斜段、水平段,力和扭矩的损耗显得更为突出;二是在在大井斜段、水平段常规可退式打捞工具不能正常工作,遇卡不易实现可退;三是在大井斜段、水平段由于钻具紧贴井眼低边,磨、套、钻套管保护问题;四修井液的设计必须既能保证减少钻具磨阻又能具有较好的携砂能力。 二、大修作业实例基本数据

水平井水力喷射射孔环空加砂工艺安全分析及措施

水平井水力喷射射孔环空加砂工艺安全分析及 措施 引言 水力喷射射孔环空加砂工艺是目前在水平井勘探开发中广泛应用的一种井壁稳定技术。具有操作简单、施工效率高、井壁强度高等特点。然而由于喷砂操作需要高压液体经过喷嘴高速喷射,在操作中存在着安全隐患。本文将从工艺过程中存在的安全隐患进行分析,并提出相应的应对措施。 安全隐患分析 喷砂噪音导致的伤害 操作人员在喷砂过程中会产生高强度的噪音,持续时间较长,对操作人员的健康有一定的危害。特别是在较短的距离内作业,噪音更加明显,可能对工作人员的听力造成永久性的损害。 液体高压喷射产生的风险 喷砂过程需要使用高压液体进行喷射,并且以高速喷射,这样会将周围尘土、沙石等物质向周边喷出,可严重影响操作人员的视线,而在喷砂过程中,操作人员很难感知到周围的情况,因此会存在安全隐患。

液体的毒性 在流程中,使用一些有毒性的药剂,很可能残留在沙子和泵管等设备中,如果不彻底清洗而直接使用,可能会给操作人员带来异味或过敏反应。 液体高温 喷砂液有一定的温度,该温度可能会引起烫伤等意外事故,需要注意防范。 安全措施 噪音防护 在操作过程中,使用带耳罩的防护工具,由于液体高压喷射产生的噪音很大,一定要带上耳罩,以降低噪音的强度。实现个体防护。 喷射液体高速喷射的风险 工人进行施工作业时,要加强周边安全警戒。尽量使员工站在安全区域内,将喷枪对准落点区域,避免因为喷射液体打在高质量区域而受伤、打在高速机头上而危险等。 毒液的处理 进行毒液的喷砂作业时,要加强周边安全警戒,利用防护眼镜、口罩等防具,对出现的一些气体、异味进行后期清洗,并对可能产生的污染做好控制性处理。

水平井地质录井技术难点及保障措施分析

水平井地质录井技术难点及保障措施分 析 摘要: 油田进入勘探开发中后期,为提高开发效益,水平井得以广泛运用[1]。水平 井井身结构、钻井工艺,与直井大有不同,给地质录井工作带来了一定的困难和 挑战。本文介绍了录井技术的发展,详细分析了水平井录井技术难点,并提出了 地质录井技术在水平井录井中的施工优化对策,以增强录井工作质量。 关键词:水平井;录井;技术难点;保障措施 随着油田进入勘探开发中后期,主力产油气区块勘探程度高,勘探对象愈发 复杂,勘探对象逐渐向构造复杂断块和薄互层致密砂岩转变,持续开发,致使主 力产油气区块储层含水率不断升高,常规直井开采油气效率低,成本大。此形势下,水平井得到了油田开发的普遍运用,其通过长水平段的特点,储层中穿行距 离较远,与储层接触面积较大,油气开发效果好,在老油田开发中十分受到欢迎。但是,水平井井身结构与普通直井不同,水平井钻进需要的钻井工艺差别较大, 故此增加了地质录井难题,影响地质录井品质。结合水平井工艺特点,采取相应 技术措施,提升地质录井质量具有重要意义。 1 录井技术的发展 油气田大规模的开发需要勘探,录井技术得以快速发展,随着油田的大规模 开发,对录井技术需求越来越大,受到了各大油气田开采的广泛青睐,是油气勘 探开发技术中的主要核心[2]。早期录井技术慢慢起步,技术不是很成熟,只利用 岩屑录井技术勘测,但是,随着油气田的开发与利用,石油工业对录井技术展开 了详细的研究,并加以完善,后续录井技术通过了综合录井的优点融合,以及石 油企业对于录井仪的多种新的分析方法的融合,使录井技术上升到了新的层次, 使其在勘测技术中获得一席之地,得以长久立足。多年来,录井成为了油气勘探

分析油田测井施工危险因素成因及对策

分析油田测井施工危险因素成因及对策 1 油田测井施工危险因素分析 1.1 井眼不通畅 井眼不通畅通常是下列原因造成的:油田区块本身地层复杂,难以形成畅通的井筒,易造成测井仪器遇卡;钻井方为了节约成本,压缩钻井过程中必要的资金投入,降低了钻井液的性能,井下情况复杂性增加;钻井周期较长,期间发生过复杂的钻井事故,造成井身质量差。 1.2 不按操作规程施工 随着石油技术的不断发展,新的钻井、测井工艺及方法不断出现,配套的施工方案、操作規程也相应增多,然而对施工方案、操作规程不了解或是不严格按照施工方案、操作规程进行施工,往往会发生各类意想不到的事故。经验表明,不按操作规程进行测井施工造成工程事故的比例占整个工程事故的80%左右。 1.3 不良的通讯 测井施工中,尤其是水平井施工时,钻井方、测井操作、井口、地面的通讯不畅通,协调不到位,导致采取了错误的技术,从而造成设备的损失和人员的伤亡。 1.4 施工设计不周密 施工前,由于施工设计的不周密,准备不够充分,在出现状况后,不能及时准确地采取有效的应对措施,导致事故发生。了解井筒情况是测井施工人员的首要工作,有利于我们制定详细的工作计划,对各种意外情况有一个全面的预测和综合考虑,如若不然则不能制定合理的施工方案,做好充分的准备,保证施工顺利。 1.5 仪器组合不当 在测井施工前,必须进行充分的准备,根据施工井的具体情况及施工通知单的要求,配备施工所需要的仪器,确定合理的仪器组合方案。仪器组合不合理,仪器便不能适应施工井的特殊情况,往往导致事故的发生。 1.6 井径不规则

由于在钻进的过程中非常容易受到钻井液的浸泡,加上滤液离子渗透和地层应力改变等众多因素的影响,油井井壁通常容易出现垮塌而造成的井径扩大、岩盐等问题。其中塑性泥岩受到上覆岩层的压力作用不可避免地会导致向井眼中心蠕变而出现的井径缩小的现象,由于这种纵向地址剖面岩性的不一致造成了井径不规则的问题。众所周知,井径不规则会引发很多的不安全因素,比如在使用电缆测井的方法时会出现遇卡、遇阻等安全事故,特别是在测井径、地层倾角、压力和密度时危险性更高,一旦出现事故没有及时地采取措施,电缆粘附的状况便会出现,影响到油田测井施工人员的安全。 1.7 钻井液性能的影响 通常情况下,泥饼摩擦系数、密度、泥饼质量等因素都会影响到电缆测井的钻井液性能参数,一般泥饼摩擦系数过大的话,那么在相同的钻井液密度下电缆的拉力必然会相应增大,而如果电缆的拉力接近电缆本身的轻度,那么势必会出现电缆粘附的问题。同理,如果钻井液密度较高,在地层压力和液柱压力差增大的情况下必然会造成电缆与测井仪器摩擦阻力增加的问题,一旦其积累到一定的数值,就会出现电缆粘卡的问题。另外,如果泥饼过厚一定程度上也会增加承受液柱压力与地层压力差的面积,发即使在相同的条件下,由于扩大了电缆包角也非常容易出现电缆与仪器的粘卡问题。总的来看,大多与钻井液性能有关的测井事故通常发生在有砂岩发育的井段,因此在这一点上要特别引起注意与重视。 2 明确领导责任,提高作业者素质 随着社会经济的迅速发展,科学技术的日益进步,目前应用在油田测井中的方法有很多种,且都得到了较为广泛的应用。其中最基本的测井方式是电、声、放射性三种,还有很多特殊方法比如地层倾角测井、核磁共振测井、电缆地层测井、成像测井等,另外还有其他形式的方法例如随钻测井。但是不论是利用何种测井方法,在具体的施工过程当中都应该做好技术培训工作,确保油田测井施工安全。比如在利用放射性测井方法时就应该做好放射性同位素安全管理与防护工作,一定要设置专门的领导来负责放射防护工作,同时对各个岗位的工作人员及领导责任加以明确。从某种程度上来说切实做好放射防护的管理工作实际上就是做好放射测井的关键因素。总之,只有从根本上提高了职工的认识水平、在他们心中树立了牢固的科学的安全防护观念,并有计划、有重点、有针对性地对其开展相关安全防护知识的学习、技术培训工作,才能够真正地在油田测井施工过程

江汉油田水平井施工难点及经验做法.docx

江汉油田水平井施工难点及经验做法 自2000年以来,在借鉴外油田水平井钻井技术经验和引进更新定向仪器设备的基础上,江汉油田的水平井钻完井技术得到了快速发展。具备在不同地区,不同地层条件下进行各类水平井施工的能力,尤其在海相气井和盐膏地层方面,水平井钻井技术处于国内领先水平。从2010年到2012年三月份,江汉油田通过自主创新,独立设计、己施工完成了54 口水平井以及52 口大斜度井。水平井、大斜度井的施工数量逐年增多,施工难度也逐年增大。 一、江汉油田水平井存在问题: 1、地面条件限制,井位优选困难,水平井靶前位移不足。 江汉油田水网密集,江河、湖泊纵横交错,地面条件严重受限,如稻田、鱼塘、沟渠等,打井征地的困难日益增多,地面井位确定十分困难,一些水平井、大斜度井靶前位移严重不足,非常不利于井眼轨迹的顺利着陆。 水平井井口最佳位置在靶点连线方位上,靶前位移在280〜320m之间为宜,但地而实际情况造成井位选择困难或地层H然方位的影响,致使靶前位移偏大或偏小,井口不在连线上,增加了施工难度,影响了钻井速度的提高。 如浩平5井,由于地面井位受到限制,该井靶前位移只有240.9m,为满足地质勘探开发的需要,必须提前进行定向,人为拉大靶前位移,加大了定向工作量, 增加了井眼轨迹的控制难度。如图: 如广2平8井,由于地面条件的限制,使井眼轨迹控制难度变大,需要在较大井斜调整井眼方位,定向难度和风险都很大。如图:

头加压的,钻柱有一中和点,中和点以下钻具是受压的,中和点以上钻具是受拉的。当井斜角很大时,钻柱的下滑力小于摩擦力,钻柱就不再向下滑动。所以一般水平井、大位移井,钻具结构是采用倒装钻具结构,即将加重钻杆放在井斜角30°以上,钻压靠上部加重钻杆向下的推力,当这个推力需要很大时,钻杆会因较小的抵抗轴向阻力而失效变弯,导致屈曲。一旦轴向压力超过了正弦临界屈曲力,钻柱会发生正弦屈曲(蛇形)。在这个阶段,钻柱会沿着井眼的低边如蛇状弯曲。继续增加钻压,将导致钻柱的轴向压力继续增加,如果超过了螺旋临界屈曲力,钻柱将由正弦弯曲过渡到螺旋弯曲,即沿着井壁盘成螺旋状。 钻柱一旦发生屈曲,将会产生一系列井下复杂和事故的发生,比如摩阻剧增、钻柱自锁、卡钻、钻具断裂等。屈曲是由于钻柱承受压力引起的,因此只有在旋转钻进和滑动钻进情况下才有可能发生屈曲,但绝大多数发生在滑动钻进过程。 如在建密HF-1井利用北京怡恒阳光科技发展有限公司提供的摩阻扭矩分析软件进行了施工可行性分析计算,得出:该井在设计参数下进行定向滑动钻进和起下钻作业时,井下滑动摩阻4. 96吨,起钻摩阻4吨,下钻摩阻4. 15吨,地面扭矩。侧向力、三轴应力、抗拉抗压强度都可满足定向施工要求。该井通过应用摩阻扭矩分析软件,进一步优化轨道设计、优选钻具组合和井身结构,顺利钻探成功。

长水平段水平井钻井技术难点分析及对策

长水平段水平井钻井技术难点分析及对策 郭元恒;何世明;刘忠飞;敬承杰 【摘要】长水平段水平井拥有直井和一般水平井无法比拟的技术优势。然而由于 其水平段较长、钻遇岩性的复杂多样、钻井液和钻具与地层接触时间长等因素使得在钻进和固井过程中存在很多技术难题。为提高长水平段水平井的钻井技术水平,首先对钻进和固井中的技术难题做了归纳总结,再对不同的技术难题做了原因分析,认为长水平段水平井的钻进技术难题主要由水平段过长造成,而固井技术难题主要是由水平段延伸方向与套管和水泥浆的重力方向垂直或近似垂直造成;最后结合现场实践提出了优化井眼轨迹,优化钻井液、水泥浆性能,优化钻进、固井工具组合,优化套管下入方法等技术措施,提高了钻进效率和固井质量,对今后长水平段水平井的钻进和固井施工有一定的指导作用。%Long lateral-section horizontal wells play an important role in exploiting oil and gas reservoir. Compared with vertical well and general horizontal well, it has unparalleled technical advantages. However, because of some factors such as long lateral-section, complex rock lithology, and long contacting time by drilling liquids or drilling tools and formation, many technical problems rise in the process of drilling and cementing. To raise the drilling level of long lateral-section horizontal wells, the paper summarizes these problems firstly, and analyses the reasons of drilling and cementing difficulties secondly. It concludes that the drilling difficulties of long lateral-section horizontal wells are caused by the long lateral-section, and the cementing difficulties are mainly

相关主题
相关文档
最新文档