大斜度定向井技术必备
浅谈大斜度定向井钻井技术

浅谈大斜度定向井钻井技术大斜度定向井钻井技术是近年来国内外石油勘探、开发领域中普遍采用的一种技术方法,它通过合理设计井眼轨迹、掌握定向井钻井技术,实现在垂直井部到达固定目标深度后,按照设计要求沿着一定的轨迹,斜向钻进,从而充分利用地下储层,提高油气采收率,并且能够满足环保要求。
大斜度定向井钻井技术最早起源于1984年的美国,该技术起初在岩石工程领域得到了广泛的应用,逐渐被应用于石油工程领域。
到了1990年代中后期,该技术逐渐应用于国内的油田开发领域,同时也得到了许多国外企业的重视。
大斜度定向井钻井技术逐渐的发展,是由于传统的垂直钻井难以满足地下储层的开采要求。
大斜度定向井钻井技术能够逐步解决传统垂直井钻井过程中出现的下穿地层过多、减小油气生产率等问题。
同时,大斜度定向井钻井技术还可以减少井口排放等环境污染问题,是一种符合可持续发展的技术方法。
大斜度定向井钻井技术的实施方案主要包含以下三个方面:(1)井眼设计方案。
井眼设计方案是大斜度定向井钻井技术实施的首要环节。
合理的井眼设计能够保证井眼轨迹的安全稳定,同时能够使钻井的效果和生产的效益达到最大化。
(2)选用合适的钻头、钻具等钻井工具。
此技术中,要选用合适的钻头、钻杆和其他钻井工具,例如导航工具等,能够保证大斜度定向井顺利的完成。
在钻井的过程中,需根据钻头的磨损情况及时更换,保证钻头的稳定钻进。
(3)定向井的钻进和测量。
大斜度定向井钻井技术中,要充分利用定向井驱动系统完成钻进过程。
定向井中有导航系统,可以记录当前井眼位置和方位,实时监控钻井过程中的情况,对于难度较大的井段还需要进行高精度导向钻进技术操作。
此外,对于井壁的稳定问题也需要采取相应的措施,如注浆、支套等操作。
与传统井眼钻井技术相比,大斜度定向井钻井技术有多个优势:(1)提高采收率。
大斜度定向井钻井技术能够充分利用地下储层,从而提高油气采收率。
(2)增加产量。
通过大斜度定向井钻井技术,可以钻进更多的开采地下储层,增加油气产量。
浅谈大斜度定向井钻井技术

浅谈大斜度定向井钻井技术大斜度定向井钻井技术是一种在地下水平井眼中通过导向工具在地层中定向钻进的技术。
相比传统的直井钻进方法,大斜度定向井钻井技术具有很多优势和应用前景,本文将从几个方面进行浅谈。
大斜度定向井钻井技术可以有效地进行油气勘探和开发。
油气藏分布于地下深处,直接的钻井方法往往无法准确地定位和采集目标油气层。
而大斜度定向井钻井技术可以通过导向工具控制井眼方向,使其与目标层进行接触。
这样可以最大程度地提高油气勘探和开发的成功率,减少钻井风险和资源浪费。
大斜度定向井钻井技术在地下水资源开发中也具有重要的应用前景。
地下水资源是维持人类生产生活的重要水源之一,特别是在干旱地区,大量的地下水资源是通过定向钻井技术开发出来的。
大斜度定向井钻井技术可以在地下水层中定向钻进,有效地提高开采效率和水源供应的可持续性。
大斜度定向井钻井技术还可以应用于环境地质调查和工程建设中。
在环境地质调查中,通过定向钻井技术可以获取地下多个方向的地层信息,为环境评估和工程设计提供重要依据。
在工程建设中,大斜度定向井钻井技术可以用于地下管道的铺设和基坑的开挖等工序,可以提高工程施工的效率和安全性。
大斜度定向井钻井技术也存在一些挑战和难题需要克服。
钻井过程中需要精确控制井眼的方向和位置,需要高精度的导向工具和先进的钻井设备。
在复杂地质条件下,如地下河流、断层和岩溶地质等,导向工具和钻井设备可能面临受阻、失效以及遇阻等问题,需要钻井人员采取相应的措施应对。
大斜度定向井钻井技术还存在一定的安全风险和环境影响。
在钻井过程中,如果井眼控制不当或设备失效,可能导致井底失控、井眼塌陷等安全事故。
钻井污泥和废弃物的处理也是一个需要关注的问题,需要采取有效的措施进行处理和处置,以减少对环境的影响。
大斜度定向井钻井技术具有广泛的应用前景和重要意义。
在油气勘探和开发、地下水资源开发以及环境地质调查和工程建设中都有重要的应用价值。
为了充分发挥该技术的优势并降低风险,需要不断提高导向工具和钻井设备的技术水平,并制定科学的操作规程和管理措施。
临兴区块浅部气层大斜度定向井钻井关键技术

防气窜固井技术
为提高浅部气层井段固井质量,固井施工过程中
采取如下技术措施:
围的岩屑,能够充分发挥外齿的保径和井眼合理扩大
(1)针对浅部气层发育储层固井气窜风险,二开固
效果;另外两个喷嘴在钻头底部,射流方向为轴向;对
井采用一次性全返工艺,水泥浆采用快凝防气窜水泥
较大影响[8]。
为 满 足 浅 部 气 层 后 效 射 孔 开 发 需 求 ,采 用
由于地层埋深较浅,地层温度较低,低温条件下水
⌀139.7mm 套管射孔完井,按照标准尺寸逐层确定各
泥水化速度慢,早期强度发展慢,水泥浆在凝结过程失
开次钻头和套管尺寸,并参考固井设计标准浅部气层
重大、凝结过渡时间较长,浅层气发育井段容易窜槽,
有一定的空间。为减少造斜井段钻具刚性,钻具组合
相控制两方面着手。
为提高岩屑携带能力,环空返速须达到 0.8m/s 以
设计时尽量减少钻铤数量,使用螺旋钻铤和加重钻杆
上,二开井段保持 25~30L/s 钻进排量,保持钻井液低
作为防卡钻具组合并提供钻压。
针对地层上部以砂泥岩混合夹层为主,造斜率低
粘高切的流变性,使钻井液具有足够的结构力,增强岩
保证固井质量与施工安全。本文通过对浅部气层大斜
0.24g/cm ,
长度保证紊流接触时间 7~10min。
度定向井设计与现场施工,形成了适合于浅部气层大
3
斜度定向井配套钻井技术,对后续开发井的实施具有
3
现场应用效果
1D 井作为该井台第一口完钻的浅部气层大斜度定
指导作用,对同类气层的开发具有借鉴意义。
向井,
合 为 :⌀ 215.9mm PDC + 172mmPDM + F/V +
浅谈大斜度定向井钻井技术

浅谈大斜度定向井钻井技术随着石油工业的发展,对于定向井钻井技术的要求也越来越高。
在传统的垂直井钻井技术基础上,大斜度定向井钻井技术应运而生。
大斜度定向井钻井技术是指井斜角度在60°以上的定向井。
这种技术不仅可以通过垂直深井进行油气开采,还可以实施地层压裂、水平井钻采、天然气注气、导向钻进等作业。
本文将讨论大斜度定向井钻井技术的特点、应用及其意义。
1、井斜角度大:大斜度定向井的井斜角度一般在60°~90°之间,有的甚至达到了180°。
相比传统的垂直井,大斜度定向井可以更好地适应复杂地质条件和油气藏分布。
2、作业难度大:由于大斜度定向井的井斜度较大,钻井作业难度也更大。
需要更高级别的技术人员和更先进的设备来进行作业。
3、效益较好:大斜度定向井的产能一般都比垂直井高,而且由于水平段较长,开采效率更高,从而可以带来更好的经济效益。
二、大斜度定向井钻井技术的应用1、油气开采:大斜度定向井可以在不同层位进行斜向开采,可以有效提高油气开采率,降低开采难度,对于难以进行垂直开采的油气藏具有重要意义。
2、地层压裂:地层压裂是一种通过将高压液体注入井下岩层,使岩层发生裂缝,增加产层有效渗透率的作业。
大斜度定向井可以更好地进行地层压裂作业,提高作业效率,减少作业难度。
3、水平井钻采:大斜度定向井可以通过水平段进行井间联通,实现多井共采,大大提高了井网的开发效率和整体产能。
4、天然气注气:通过大斜度定向井的井底水平段注气,可以有效降低钻井成本和作业难度,提高注气效果。
5、导向钻进:在煤层气、页岩气等特殊环境下,大斜度定向井可以更好地进行导向钻进,实现钻井路径的精确控制,提高钻井成功率。
1、提高油气开采效率:大斜度定向井可以更好地适应复杂地质条件和油气藏分布,提高油气开采效率,降低开采成本。
2、降低钻井难度:大斜度定向井可以实现深水、复杂地质和地表条件下的钻井,降低了钻井难度,提高了钻井成功率。
浅谈大斜度定向井钻井技术

浅谈大斜度定向井钻井技术大斜度定向井钻井技术是一种在井斜度较大的条件下进行的钻井技术,主要应用于复杂地质条件和油气田开发中。
这种技术在提高油气采收率、减少钻井成本、缩短钻井周期等方面具有显著的优势。
本文将从浅谈大斜度定向井钻井技术的概念、发展历程、应用特点以及存在的问题与发展方向等方面展开讨论。
一、大斜度定向井钻井技术概念大斜度定向井钻井技术是指在地层上方和井眼质量要求较高、对井位精度要求较高的情况下,为了适应地层构造和油层分布的需要,采取一系列措施将井眼在地层中沿一定轨迹斜向走向目标层位的井,其井斜度一般在60度以上。
该技术以垂直井为基础,利用弯管、弯头、旋转转子和下扭钻头等工具设备在井斜段实施井斜、水平和定向井。
大斜度定向井钻井技术可以实现对目标井位的准确控制,更好地适应地层构造和更大程度地开发油气资源。
二、大斜度定向井钻井技术发展历程大斜度定向井钻井技术起源于20世纪80年代,最早应用于复杂地质状况的煤层气开发中。
随着我国石油天然气勘探开发的深入和技术的不断创新,大斜度定向井钻井技术得到了迅速发展。
近年来,随着水平井、大斜度井技术的应用,大斜度定向井钻井技术在石油勘探开发领域变得日益重要。
它不仅在传统的油气勘探开发中得到广泛应用,而且在页岩气、致密油、水域盆地、复杂构造区等地质条件下也得到了成功应用。
大斜度定向井钻井技术经过多年的发展和积累,已成为石油勘探开发领域的重要技术手段。
三、大斜度定向井钻井技术应用特点1. 可以有效适应复杂地质条件。
在复杂地质条件下,传统的直井难以满足对地层精确控制的要求,大斜度定向井钻井技术可以更好地适应复杂地质构造。
2. 提高油气采收率。
通过大斜度定向井钻井技术,可以更好地实现对储层的全面开发,提高油气采收率。
3. 减少钻井成本。
相比于传统的直井钻井,大斜度定向井钻井技术可以减少钻井井段长度,节约钻井时间和成本。
4. 缩短钻井周期。
大斜度定向井钻井技术可以更快地实现对目标井位的控制,缩短钻井周期,提高钻井效率。
浅谈大斜度定向井钻井技术

浅谈大斜度定向井钻井技术
大斜度定向井钻井技术是一种利用钻井工具螺旋式进钻的方法,在井斜度大于60度的情况下进行钻井的一种技术。
大斜度定向井主要应用于油气田勘探开发中,其优点在于能够有效地增大井底面积和井眼长度,提高单井可采储量,缩小油气田开发空间,降低开发成本,延长油气田生产周期等。
大斜度定向井钻井技术的核心是借助测量手段、控制手段和转向工具高效地控制井眼方向,保证井眼在预定方向以及预定范围内运行。
在钻井前,需要进行充分的井底地质研究,确定目标层位、地层结构和地应力状态等因素,然后选择合理的钻井方法、钻头类型和套管设计等,以保证大斜度定向井钻井工作的成功实施。
在大斜度定向井钻井过程中,需要根据下列因素做出钻井控制决策:孔深和倾角、地层结构和地质情况、井眼数值模拟结果和井口水平偏差等。
其中,井眼数值模拟是指利用计算机对井眼轨迹进行三维数学模拟,以预测钻井过程中井眼的轨迹和偏差情况,为钻井决策提供依据。
大斜度定向井钻井技术需要运用多项技术手段,在钻井过程中,工程师需要应用井壁测量仪、地层测井仪、转向工具、定向工具和光学仪器等设备,进行地层特征检测、井眼方向控制、井底导向和钻探方向标定等操作,以保证钻井工作的高质量和高效率。
总之,大斜度定向井钻井技术是油气田勘探开发中不可或缺的高度技术手段,能够在解决油气田勘探开发难题方面发挥重要的作用。
同时,由于其技术复杂性,需要在钻井过程中密切关注各种因素变化,及时调整钻井方案,提高钻进效率和质量,保证钻井过程平稳顺利进行。
定向井基本知识及防碰知识

- 90° +0°
谨记:
以下量上
顺正逆负
转角
0°
- 90°
使用单弯螺杆定向(扭方位)时,应注意入井前 量取螺杆弯曲方向与定向直接头间的夹角,称为“弯 差角”。
弯差角的量取原则同样是“以下量上,顺正逆负”。 计算实际工具面面的公式为:
实际工具面=所测工具面-弯差角
如图中,弯差角应为 -90°。 如某次测得工具面为240 °,则
定向井钻具组合的选择
遵循先繁后简、先大后小的原则。 第一增斜段要求下入较大尺寸的扶正器,以
利下部井段钻具组合有较多的选择。
无论是双扶增斜、双扶稳斜钻具组合,第一 扶正器尺寸足够才能达到较好的效果。
双扶稳斜时,无磁钻铤外径偏小可倒一根较 粗钻铤,达到良好的稳斜稳方位效果。
丛式定向井井组整体设计注意问题
定= φ预-φ工+ φ反扭
=L60-R50+35= L 75°
反查工具面
如果第二根测得的工具面,与预定工具面 相差甚远,首先复查胶片,确认有无把工 具面读反。
然后上提钻具,钻杆印记对应的转盘刻度 应该恰好等于定角,否则就是方角量反, 或者钻具发生转动。
定向施工举例
方钻杆刻度线 丈量Ø转1、 Ø方均以下刻度
转= 定+方=125+(-75)=5
=120+15=135度
0度
(反扭角假设取20度)
(钻杆钢印与转盘0刻度重
合则Ø转1为0)
扭方位施工举例
重力工具面效果图 方钻杆刻度线
Ø方 Ø转1
钻杆(铤)刻度线
转盘刻度线
假设当前井斜为30度,方位为 120度,需要稳(微增)井斜、 全力增方位
丈量Ø转1、Ø方均以下刻度为 基准,图例Ø转1为负,假设为 -30度;Ø方为负值,假设为-40 度。实测工具面假设为左偏60 度
浅谈大斜度定向井钻井技术

浅谈大斜度定向井钻井技术【摘要】大斜度定向井钻井技术在石油钻探领域发挥着重要作用。
本文从该技术的基本原理、技术特点、应用领域、优势和发展趋势等方面进行了深入探讨。
通过对技术发展历程和重要性的分析,展示了该技术在油田勘探开发中的关键作用。
未来,大斜度定向井钻井技术有望在提高钻井效率、降低成本和加快勘探开发进程方面取得更大的突破。
该技术的不断发展和应用将对整个石油行业产生积极影响,为能源资源的开发利用做出贡献。
【关键词】大斜度定向井钻井技术、引言、定向井钻井技术、基本原理、技术特点、应用领域、优势、发展趋势、结论、发展前景、重要性总结1. 引言1.1 浅谈大斜度定向井钻井技术的重要性在石油勘探与开发中,大斜度定向井钻井技术扮演着至关重要的角色。
这项技术可以实现井眼的曲线进尺和定向控制,使得开采难度大、地质条件复杂的油气藏能够更加高效地被开发利用。
通过大斜度定向井钻井技术,钻井工程师可以在地下多个方向上进行钻井,实现井眼的角度调整和定向控制,以满足不同地层要求。
大斜度定向井钻井技术还可以降低钻井成本、提高钻井效率、减少井的钻井次数,同时可以减少井底压力损失、提高油气产量。
在一些地质条件恶劣或资源枯竭的区域,大斜度定向井钻井技术更能发挥其优势,帮助提高资源勘探开发的成功率,推动油气产业的发展。
大斜度定向井钻井技术的重要性不言而喻,它不仅可以提高油气勘探开发的效率,降低成本,还可以推动石油行业的发展,为我国的能源安全做出贡献。
我们有必要深入研究和应用大斜度定向井钻井技术,不断完善其理论体系,提高其技术水平,推动我国石油工业的发展。
1.2 定向井钻井技术的发展历程定向井钻井技术作为石油钻采工程中的重要技术之一,经过多年的发展演变,取得了显著成绩。
早在20世纪30年代,人们就开始尝试通过调整井筒方向,实现油气井的方向性钻井。
随着科技的不断进步和石油开发的需求增加,定向井钻井技术逐渐得到了重视和推广。
上世纪50年代,随着石油勘探开发的深入,定向井钻井技术得到了进一步发展。
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1、随井斜角的增加,岩屑在环空中的运移状态和规律与直井有何差别?
答:在直井中,岩屑下滑速度(Vs)与岩屑受重力作用方向一致,不存在指向下井壁的径向分量(Vsr)与指向井底的轴向分量(Vsa);但随井斜角的增加,下滑速度(Vs)亦随之增加,当井斜角为90°时径向分量(Vsr)增为最大值;而轴向分量(Vsa)则随井斜角的增加而降低,当井斜角为90°时轴向分量(Vsa)降为零。
2、根据Tomren等人的研究成果,岩屑运移规律按井斜角可分为几种类型?
答:①井斜角0~θα之间井段
岩屑在环空中受重力作用而下滑的方向是垂直于水平面,岩屑在井眼中,当钻井液上返速度稍微大于岩屑在钻井液中的下滑速度时,只要不停止循环,岩屑总会慢慢地被带出井简,不存在岩屑床。
②井斜角在θα~θβ之间井段
当井斜角增大至θα时,径向分量(Vsr)增大至足以使岩屑脱离钻井液流,滞留井眼底侧并滑向液流的反向而形成岩屑床,而且当钻井液停止循环时,岩屑床受重力作用而存在下滑趋势。
③井斜角在θβ~90°之间井段
井斜角超过θβ,轴向分量(Vsa)将逐渐降至零,岩屑沉淀并聚集在钻杆周围的井眼底侧,即使钻井液停止循坏,岩屑床也不再向下滑动。
这里θα、θβ称为临界井斜角。
3、大斜度大位移定向井的井斜角一般在多少度左右?
答:大斜度大位移定向井的井斜角一般都大于45°,在70°左右。
4、岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角的多少度的井段中?为什么?
答:岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角在30°~65°之间的井段,因为在这一段,不仅岩屑床容易形成,而且岩屑床存在下滑趋势,使岩屑床的厚度不断增加。
5、在大斜度大位移定向井中影响岩屑正常上返的因素主要有以下几点?
答:①井筒中钻井液的上返速度
环空返速越大,岩屑越容易上返,井筒中越不易形成岩屑床;然而,若环空返速过大,会冲蚀井壁,使井壁坍塌,也会造成岩屑混杂,影响岩屑录井质量。
大量实验表明,在30º一90º井斜角范围内,环空岩屑成床的临界返速为0.8—1.0m/s。
②钻井液的流变参数
钻井液流变性能是影响岩屑上返能力的极为重要的因素。
层流状态下,钻井液流速较低时,提高钻井液的动切力和动塑比,可获得较好的携岩效果;井斜角较小时,动切力的作用是明显的;但随着井斜角增大,动切力的作用减弱,在大斜度和水平井段,动切力的作用变小甚至可以忽略,但动塑比对携岩的影响仍较大。
紊流状态下,在整个环空倾角范围内,钻井液的携岩能力不受其流变性能(动切力和动塑比)的影响。
③钻井液密度
钻井液密度的提高,有利于岩屑的携带,提高岩屑上返能力,从而降低岩屑床的厚度。
但应在不污染油气层的前提下适当提高钻井液密度。
6、什么是岩屑体积跟踪法?
答:所谓“体积跟踪法”是指对井口返出岩屑的体积进行跟踪。
一般来说,除裂缝发育地层外,每钻进一米地层返出岩屑体积是一定的,可以采取理论上每米破碎的岩石量(体积)与岩屑的实际返出量(体积)之比,来判断岩屑床的形成与否。
如果每米实际返出的岩屑量远远小于理论上每米破碎的岩石量,就说明井筒中有岩屑床形成,钻井液携岩能力差,不足以把新破碎的岩屑全部带出井口,更不会破坏原有岩屑床,此时只要有岩屑返出,都可认为是真岩屑;
反之,如果每米实际返出的岩屑量远远大于理论上每米破碎的岩石量,就说明当时钻井液的能量足以破坏井筒中原有的岩屑床,此时返出的岩屑中有相当一部分是假岩屑,岩屑描述时,要参考钻时、气测、OFA等资料,综合判断;
第三种情况,如果每米实际返出的岩屑量与理论上每米破碎的岩石量大至相当,此时无论井筒中是否有岩屑床存在,返出的岩屑,都可认为是真岩屑。
由于泥岩膨胀,造成的岩屑体积增加,可忽略不计。
7、什么是“邻井地层对比法”?
答:“邻井地层对比法”也就是“利用邻井资料及时对比分析,结合气测、OFA资料解决油气显示层的归位问题”的方法。
此方法的主要内容就是,先收集有代表性的邻井资料,将邻井岩屑剖面及井眼轨迹与正钻井的随钻轨迹图绘制在同一个剖面上,及时收集正钻井井斜数据,要求随钻轨迹图必须跟上钻头,同时又及时与邻井对比,加上“多包同照荧光法”,再结合其它的录井资料,就基本上可以解决油气显示层归位的问题。
8、“井眼轨迹地质模拟软件”的应用有何意义?
答:利用“井眼轨迹地质模拟软件”跟踪井身轨迹,进行井身质量监测和油层预测,并计算斜井深的垂深,便于及时与邻井进行地层对比、油气显示层的判断和归位,解决斜井身给现场地层对比工作带来的难题。