井斜控制中的误区探讨
。
蕊猫 强l } 麟 潮
井斜控制 中的误 区探讨
I
效 果 和钻 井 效 率 。
关键 词 井斜 控 制
一 京 …
摘 要 井斜控 制 是 非 常 重要 的 日常作 业 , 防斜 和 降 斜控 制 过 程 中 . 以运 用 不 同 的技 术 手段 、 用 不 同的钻 具 组 合 。探 讨 了 在 可 采
偏 轴 防斜钻 具组 合具 有防斜 能力较 强 、承压 能 力强 、 械 钻速 高 的优 势 , 机 适合 在 地 层硬 、 可钻 性差
的层位 中使 用 。目前 , 些 区块虽也 非 常注重采 用偏 有 轴 防斜钻 具组 合。但 在现 场实 际应 用偏 轴 接头 过程
使 用不 能减小 井斜 角 ,只能做 到稳斜 和控制井 眼 曲
保 钻进加压 时 ,下稳 定器 以下不会 产生井壁 接触点 而使 钟摆力 下降 。 纠斜 时 , 在 为提 高侧 向切 削相对垂 直 切削速度 的 比值 .只能采 用牺牲 钻压 以减 小垂直 切 削速度 的方 法 , 高纠斜能 力 , 提 这样 大大影 响钻井
2 防斜钻进中满眼钻具组合应 用
同时采取 调整 好钻 井液 流变性 能 、 制其 滤失 量 、 控 增
其移 轴效 应 ,可 以使 钻柱 即使受 压后 也能产 生公转 回旋 运动 ,从 而在偏 轴 接头 与钻 头 间形成 倒锥 摆运 动, 这样 与导 向工具类 似 , 钻头 的倾 角方 向在 一周 的 公转 中连续 均匀 变化 ,给 钻头 均等切 削井壁 四周 的 机会 , 使钻 头沿一 固定 方 向倾 斜 的作用抵 消 , 从而达
 ̄2 5 m 之上 的井眼 , 1m 下稳定器 以下接 2根 钻铤 , 而
值之 内 . 是一项 非常重要 的钻井 日常工 作 。 而在 通常
的 防斜 、 纠斜 和降斜 实 际作业 中 , 由于程序 上 、 识 认 上 、 略上 、 策 工具 与 参数 配合 上 的差异 和误 区 , 给 会
q2 5 m 以下f q2 5 m 井 眼 . ) 1m 含 ) 1m ) 下稳 定器 以下 只接 l 根钻 铤的双稳 定器组 合 。
复 钟 摆 力 ,使 钻 头 产 生 与 井 眼 偏 斜 方 向相 反 的 侧 向
钻 进 井 段 :. ~ 0 .O 0O 18 3 m。 0 O
防斜效 果 : 个直井段 最大井 斜小 于 4 整 O。
实 钻 经 验 也 表 明 , 常 规 大 钟 摆 钻 具 对 钻 压 非 常
敏感 , 必须采 用小钻 压才 能防斜 , 否则井斜 容易逐渐
偏轴 钻具 组合 要形 成公 转运 动,主要 靠偏 轴距 的存 在, 偏轴 距 的大 小,在 离底 长 度 一定 的情 况 下。 是确 定公 转 半径 大 小 的关键 因素 。通 常 2 59 1. mm 井 眼, 轴 距 要 大 于 2 mm 偏 0 ,而对 于 3 l 1mm 井 眼, 偏轴距 至少 3 mm。 8
如 何 在 通 常的 防斜 、 斜和 降斜 实 际作 业 中, 开在 技 术 本 质认 识 、 具 组合 优 选 、 具 与参 数 配 合 等 方 面误 区 , 纠 避 钻 工 以期 提 升 控斜
钻具 组 合 大钻 压 降斜 防斜
A b t ac Co to fwel o e i ln t n so mpo tn o tn p r t .Difr n e h o o c lm e n n ai u o i ains sr t n rlo lb r nci ai i ne i o ra tr u ie o e ai on f e tt c n lgia a s a d v ro s c mb n to e o rli o l r p le n te c nr li r c s fp e e tng ic ia in a d de lnng i ln to Il a e il s u s s fd i ng tos a e a p id i h o tolng p o e s o r v n i n ln to n ci i nci ain. ’e p p r man y dic s e l }
率 , 做 好预 测 , 时换钻 具 纠斜 。 要 及
中, 出现 了各种各 样 的组合 形式 , 些组 合影 响 了其 有
效能 的发挥 , 导致 应用 效果 不理想 , 阻碍 了偏 轴 防斜
() 2 只宜 用于 井 眼 曲率 不 大且 井 底井 斜 非 常小
钻具 的普遍 使用 。 偏轴 接头 的使用 , 点在 于偏轴接 重
 ̄17 2 mm 钻 杆 。 钻 井 参 数 : 压 1 0 10 N, 速 6 ~ 0/ i , 钻 2 ~6k 转 0 7 r n m
排量 4 ~ 0 。 0 5 Us
以看 到 现场 还 是 习 惯 使 用 大 钟 摆 钻 具 组 合 f 如
O 1mm井 眼 . 钻头 之上 和下 稳定器 之 间 , 配 3 31 在 接 根钻铤)其 实这会严 重影 响钻井速 度和时效 。 , 钟摆法 井斜 控制技术是 一种 降斜 、防斜 和纠斜 技 术 .其原 理是 利用钻柱偏 离铅垂 线后所 产生 的回
钻 具 组 合 为 03 1 1mm 钻 头 + 2 3 m 测 斜 接 0 0m
头 + ̄0 mm 无 磁 钻 铤 × q2 3 1根 +  ̄0 m 钻 铤 × q 3m 2 1根 + q 1 m 稳 定 器 +q2 3 b 0 m 3 b 0 mm 钻 铤 × 1根 + 1mm 稳 03 0
到 防斜 的 目的。在井 下工作 运转 中 的偏 轴钻 具组合 是一 个受 动 态轴 向力 、 向力 、 矩 、 矩 等联 合作 横 弯 扭
用 的 自转 加公转 的复 合旋转 运动 系统 。
加 润滑性 等配 套措 施 。
在 防斜钻 进过 程 中使 用满 眼钻 具组 合时 ,要 注
意 以 下 一 些 问题 : ( ) 没 有 纠 斜 能 力 , 已 经 发 生 井 斜 的井 段 内 1因 在
t e p o lm n h w t v i h s n e s n i g a h s e t o n wi g t e n t r ftc n lg ,s lc ig t e c mb n t n o h rb e o o o a od te miu d rt dn tt e a p cs fk o n h au e o h oo y ee t h o i ai f a e n o d i i g to sa d mac i g t e to sa d p r mee si h r ci a o e ai n o rv n i g c re t g a d d ci ig i ci a in I i r l l n th n h o l n a a tr n t e p a t l p r t f e e t , or c i n e l n n l t . t s ln o c o p n n n n o
钻 井过程 中, 由于地质 、 计 、 设 钻压 、 操作 和安装
效率 。
等各种 因素 的影响 , 往会发 生井斜 。 往 如何采取 合适
的综合 技术手 段控制井 斜角在 一定 的质 量安全 范 围
为 提高钟摆 钻具 的防斜能力 ,通 常要缩短 钻头
与下稳 定器 间 的距 离 。如冀东 油 田 L 0 — 13 1井采 取
控斜效果 和钻井效 率造成 一定 的影 响 ,甚 至给后续
作业埋下 隐患 ,这 些差异 和误 区主要体现 在以下几
个 方面 。
1 防斜钻进中钟摆钻具应用
钟 摆钻 具组 合 是 一种 典 型 的井斜 控 制 技术 , 在 设计 和施工决 策过程 中 , 对于 直井段 的防斜钻进 , 可
定 器 + 0m 钻 铤 ×  ̄2 3 m 6根 + 7 m 钻 铤 ×  ̄1 8 m 9根 +
( ) 用满 眼钻 具组合 的关 键是 要保 满 , 3使 因稳定 器 与井 眼之 间的间 隙对满 眼钻 具组合 的性 能有 非 常 显 著 的影 响 。 使用 中间隙应尽 可能 小 , 常新 配稳 在 通 定 器 间隙为 08 1 mm。 .~ . 6 ( ) 用 中 , 注 意 监 测 稳定 器 尺 寸 的变化 , 4使 应 因 稳 定 器 的磨 损 ,会 使 间隙 增 大 。一 般 当 间 隙超 过
增大。 实 际 上 大 钟 摆 钻 具 纠斜 能 力 大 于 小 钟 摆 钻 具 的
切 削作用 , 而 降斜 或纠斜 。钟摆 力越大 , 从 自然纠斜
能 力 越 强 . 以在 钻 头 上 方 适 当位 置 安 装 稳 定 器 , 所 确
纠斜 能力 。 握好钟 摆钻具 总的使用 原则非 常重要 。 把 常规 钟摆钻具 组合 只能 以轻 钻压 吊打防斜 ,大钟摆 用小 钻压 , 钟摆用 大钻压 , 小 两者在 大倾角地 层均不 能完 全解放钻 压 , 只能采用 高转速 打快 。 现场实践 表明 , 先采用 小钟摆 、 优 大钻压 是较理 想 的钻 进手段 , 既能保 证井身 质量 , 速也较 快 。 钻
头 的连接 位置 和偏轴 接头 的偏轴 距 以及与稳 定器 的 组合 ,问题 的关 键在 于偏轴 接头 与稳定 器 的相配连
接位置 存在 误 区。 要 充分 使用 好偏轴 钻具 组合 .应把 握好 以下几
个方 面 : 31 偏 轴 接 头 的 偏 轴 距 .
的情况 ,确保 继续 保持 井底趋 势钻 进不 会造成 井 身 质 量要求 超标 。
钻井施工中井斜的产生原因与预防对策探析
钻井施工中井斜的产生原因与预防对策探析在钻井工程的施工过程中,影响井斜角的因素比较多,地质上主要是受到地层的软硬不均、各向异性等不可控因素的影响,工程上主要是钻具组合选用不当,钻井施工参数施加不合理,操作失误等方面。
为了保证井斜角不超过规定的范围,就要进行防斜打直研究,文章通过对井斜角产生的原因分析,对施工中主要防斜措施进行了深入探讨,对预防井斜角产生具有一定的指导作用。
标签:地质因素,工程因素,预防措施,井斜角自人类进行钻井工程施工以来,井斜问题就一直伴随着钻井生产而产生。
就目前而言,我们施工的直井、定向井和水平井,都会产生井斜,而一旦产生井斜,就会产生一定的危害,主要体现在以下几个方面。
对于直井来说,一旦产生井斜,就会影响该井的垂直深度,进而影响到地质录井的油气层深度的界定,这样就会使地质资料失去了原有的真实性,影响后期的油田开发和布井方案等;对于定向井来说,特别是平台丛式定向井,当井斜产生以后,直接涉及到的问题就是与邻井的防碰问题,如果井斜产生后监控不及时,而且是向着已经完成井的井眼方向产生井斜,那么就有可能造成井眼相碰的事故,这样不仅影响施工周期,也会造成一定的经济损失,同时也会影响平台定向井的下一口井的施工;对于一口水平井来说,虽然井眼轨迹控制过程中需要主动增加井斜,调整方位,但是在直井段的施工中是要严格控制井斜角的产生的,这是因为如果一口水平井的直井段井斜角过大,那么就会产生一定的水平位移,这样就很不利于后期的定向增斜施工,因此就需要严格控制井斜角大小。
因此无论任何井型,都要严格控制井斜角的产生。
1 井斜产生的原因分析在长达半个多世纪的钻井施工实践之中,钻井工程技术专家、学者及现场施工技术人员对于井斜产生的原因研究从未停止过,从多项的研究成果中可以看出,井斜的产生主要受到以下三个方面因素的影响,既地质因素、工程因素和其它因素。
1.1 地质因素地质因素是产生井斜角的主要原因,也是在钻井工程施工过程中不可控制的因素。
浅析钻井工程中井斜的原因及控制措施
井斜 是钻 井 工 作 中一 个 较 为 普 遍 的 问题 , 它直 接影 响着 钻井井 身 质量 和钻 井 度 。钻 井 作业 不但 要 求钻 速 快 , 而 且要 求 井身质量好 。 井身质量的好坏是油气井完 井 质量 的前 提 和基础 。它直接 关 系到泊 气 田的勘 探 和开发 工作 是否 成功 。 直 井 防斜 技 术 的研 究 已有 8 0年 的历 史 ,对 防斜 打 直 起 到 了重要 作用 。然而 , 传 统 的 防斜 技 术 多采 用 “ 轻压 吊打 ” , 以牺 牲 钻井 速 度 为 代 价 。近年 来发 展 起来 的偏 心钻 具 、 偏 轴 钻具 、 柔 性 钻 具 等 钻 具组 合 , 虽 然 有 了 明 显的改进 , 但是对于高陡构造以及造斜能 力强 的地层 , 其 井斜 控 制效 果 往往 仍 难 以 保证 。呈 现 这种 局 面不 是偶 然 的 , 钻 具组 合 的 内在 力 学 性 质 决 定 了 目前 的 防斜 技 术是 有局 限性 的 。 现代 防斜 技术 的核 心是 解决 提高井身质量和钻井速度之 间的矛 盾, 必 须 突破 传 统观 念 的束 缚 。积 极探 索 新 的防斜 技术 , 实现 优质 与高 效 的统一 。 I井斜 的危 害 1 . 1对 勘探 开发 的影 响 井 斜 如果 较 大 则 会 对 勘 探 工 作 产 生 较大 的影 响 , 这就 会 导致 勘探 过 程 中对 井 深产 生误 差 , 这样 所得 出来 的地 质 资料 也 不 够 真实 的准 确 , 另外 , 由 于倾 斜过 大 , 则 会 导 致井 底远 离设 计 的井 位 , 这 样 对 于地 下 的 油气 层可 能 出现 偏离 的情况 , 导致 勘 探 工作 的失 败 。 这 对断块 小油 气 田显得 格 外重要 ; 如果井斜过大 , 也会打乱油气 田 开 发 的布井 方案 。 1 . 2 对钻 井施 工 的影响 如 果 井 斜 过 大 ,恶 化 了 钻柱 工 作 条 件, 钻 柱易 发 生 疲 劳 破 坏 ; 易 造 成 井 壁 坍 塌 及 键 槽 卡钻 等事 故 ; 井斜 过大 , 造 成 下 套 管 困难 , 套 管 下 人 后 不 易居 中 , 会 直 接 影 响 固井质 量 , 往往 造 成 面井 窜槽 和管 外 冒油 、 冒气 。 1 . 3对 采 油工 艺的影 响 井 斜 过 大 会 直 接 影 响 分 层 开 采及 分 层 注 水 工作 的正 常 进 行 ,如 下封 隔器 因 难、 封隔器密封不好等; 抽 油 井 常 引起 油 管和抽油扦的磨损和折断 , 甚至造成严重 的井 下事 故 。 2 井斜 的原 因分 析 2 . 1地质 因素 对井 斜 的影 响。 井斜产生的原 因较多 , 但其中地质条 件 是 导致井 斜 的 重要 原 因之 一 , 如层 状 结 构、 地层 倾 角 、 岩性 的软 硬 交 错 及 断 层 等 都会导致井斜的产生 , 在地质因素对井斜
浅谈钻井工程中井斜的原因及控制措施
进行切 削,由此可使新钻 的井眼得 以不断地降斜 。 作 为钻井 工程 中较为 突 出的 问题 ,井斜 对于钻 井 的整体 ( 1 )给 予钟摆力与井 斜角度大 小成正 比的特 性,可知 当 质量 有着 密不可分 的影 响, 同时 也是钻 井工程 中难 以避 免 的 井 斜角偏 大时 ,钟摆力 也随之变 大 ;井 斜角度 偏小 时,钟摆 问题 。近年 来 ,随着钻井 技术 的不断发 展 ,柔 性钻具 、偏轴 力 也随之 变小 ,因此 ,钟摆钻 具组合通 常多在 井斜角 度偏大
钻 具 与 偏 心 钻 具 等 钻 具 组 合 也 随 之 应 运 而 生 , 为 井 斜 度 的控 的 井作 纠斜 用 。 制提 供 了 良好 的改进条件 ,但钻 具组 合在部分造 斜较 强 的地 ( 2 )钟摆 钻 具组 合 的一 大特 性便 是对 于钻 压 作用 有着 层仍 然难 以对井斜 进行有 效 的控 制 ,只有不 断地改进 钻井技 较 强 的敏 感性 ,随着钻 压作 用的不 断增 大 ,增斜力 也会随之 术 ,突破 传统 局限性 ,才能够 将井斜 控制在标 准 的范围之 内 增大 ,从而导 致钟摆 力 的降低 。如钻 压持续 增大 ,扶正器 下 [ 1 ] 部的钻 柱因受 到压力 可产生 弯 曲现 象,严重 时甚至 可导致新 1导 致 井 斜 产 生 的原 因 的接触 点 出现 ,致使钟 摆组 合的应 用价值完 全消 失。 由此可 1 . 1地 质 因 素 见 ,在 使 用 钟 摆 钻 具 的 过 程 中 ,钻 压 的 控 制 有 着 至 关 重 要 的 ( 1 )地 层可钻性 的各 向异性 。地 层各个方 向的可钻性各 意 义 。 不相 同,使井 斜形成 的机率 大大增 加 。如在沉 积岩 中 ,平 行 ( 3 )当 井斜 角度 尚未超 出标 准 范 围时 ,如要 保 持井 斜 层 面 方 向 的可 钻 性 偏 低 ,垂 直 层 面 方 向 的 可 钻 性 高 ,如 地 层 度 稳 定 不 增 长 ,便 需 尽 可 能 地 将 钻 压 降 低 , 同时 进 行 吊 打 。
浅谈井斜的控制方案与设计方法
260对井眼轨迹进行有效控制是一种特别繁琐的多扰动的控制过程,对井斜控制方案进行交互式的设计能对井眼轨迹的有效控制起到重要作用,但要使其与实钻轨迹进行完全吻合却并不可能实现。
所以,在进行井斜控制方案时应对井斜角与方位角进行经常性的调整,这也正是扭方位设计的目的。
在进行井眼轨迹控制时,由于众多因素的影响,因此在进行井斜控制方案的设计时,要对井眼轨迹的变化规律进行掌握,以此进行针对性的制定出井斜控制方案。
近年来,我国及其他国家通常是利用空间圆弧轨迹模型来实现对井眼轨迹设计及控制进行研究的。
这种模型能够对空间斜平面以内的圆弧做出假定,并从模型的形态上采用井眼曲率与初始工具面角对其进行表征。
本文通过采用交互式设计方法来完善井斜控制方案,通过任选待定参数,来对初始工具面角相关参数的多值性予以解决,并对稳斜扭、全力扭方位的适用性做出了浅要的阐明,以此实现优化井余控制方案的目的。
1 交互式设计方法在进行井斜控制方案设计时,可以根据井底点处的井斜角与方位角提供出来的已知数据,来对井眼曲率初始工具角、井段长度与想要钻入深度的井斜角及方位角做为未知数据,传统的井斜控制方案的设计规则是通过方位变化规律、井段长度及井眼曲率的变化规律等,来进行初始工具面角及想要钻入深度的井斜角进行计算。
这种设计方法和功能比较单一化,而且计算起来非常的麻烦。
譬如,依据钻井要求,对其进行继续钻进,当井斜角与方位角达到指定数值时,要对设计工具造斜率及初始工具面角进行设计,以此才能使其变得更加实用、可行。
通常在进行交互式设计时,如果在五个未知参数中,有三个是进行给定的,那就可以对另外两个未知参数进行计算。
也就是说,只要能够对两个待定参数进行任选,然后进行井斜控制方案的交互式设计,通过计算机软件,来实现对设计过程的优化,以及对计算结果的检验,从而确保交互式设计方法能够在现场中得到更加灵活的应用。
2 多值参数取值方法在空间圆弧轨迹模型基本关系式中,如果出现了分母是零,而根式内是负数的问题,对于其进行处理及解释相对来说较为容易,本文不再对其进行讲解。
井斜控制技术的现状及发展
井斜控制技术的现状及发展井斜控制技术是指通过对钻井工具进行调整,使其偏离垂直方向而呈现一定的倾斜角度,以达到在地下钻井中进行定向钻探和导向钻井的目的。
随着勘探和开发工作的不断深入和需求的增加,井斜控制技术在油气勘探开发领域的应用也越来越广泛。
本文将围绕井斜控制技术的现状和发展进行详细阐述。
井斜控制技术的现状是相对成熟的。
目前,井斜控制技术已经广泛应用于石油勘探和开发领域,特别是在复杂地质条件下的井下作业中。
通过井斜控制技术,可以实现对井眼轨迹的精准控制,提高钻井效率和钻井质量,同时降低钻井事故的发生概率。
井斜控制技术的成功应用,为油气勘探开发提供了更多的可能性和机遇。
井斜控制技术的发展趋势是多方面的。
一方面,随着油气资源的逐渐枯竭和勘探难度的增加,对井斜控制技术的要求也越来越高。
未来的井斜控制技术将更加注重提高定向钻井的精度和效率,以满足勘探和开发的需求。
另一方面,井斜控制技术将与其他相关技术相结合,形成更加综合化的解决方案。
例如,井斜控制技术可以与导向测量技术、测井技术和地质解释技术等相结合,实现更加全面和准确的井下作业。
井斜控制技术的发展离不开科技进步的推动。
随着计算机技术、传感器技术和通信技术的不断发展,井斜控制技术也得到了极大的提升。
比如,利用计算机模拟和仿真技术,可以对井斜控制过程进行预测和优化,提高钻井效率和安全性。
同时,借助传感器技术的应用,可以实时监测井斜控制过程中的各项参数,及时调整和控制钻井工具的运动轨迹。
井斜控制技术的发展还面临一些挑战。
首先,井斜控制技术需要高精度的测量和导向设备,以及高可靠性的钻井工具,这对技术和设备的要求较高。
其次,井斜控制技术在复杂地质条件下的应用面临更大的挑战,如井壁稳定性、井眼塌陷等问题需要解决。
此外,井斜控制技术的应用还需要相关人员具备较高的专业知识和技能,以保证钻井作业的安全和顺利进行。
井斜控制技术在油气勘探开发中的应用前景广阔,具有重要的意义。
浅析钻井工程中井斜的原因及控制措施
浅析钻井工程中井斜的原因及控制措施作者:卢维虎来源:《中国新技术新产品》2013年第09期摘要:在钻井过程中,井斜给钻井工程带来一系列的危害,并造成巨大损失。
要想控制直井井眼绝对不斜,是不可能的。
问题在于能否控制井斜的度数或者井眼的曲率在一定范围之内。
本文主要探讨井斜的原因以及在现场中控制井斜的措施与方法,这对合理化的钻井有非常重要的意义。
关键词:钻井;井斜;防斜钻具;原因;措施中图分类号:TE20 文献标识码:A井斜是钻井工作中一个较为普遍的问题,它直接影响着钻井井身质量和钻井度。
钻井作业不但要求钻速快,而且要求井身质量好。
井身质量的好坏是油气井完井质量的前提和基础。
它直接关系到泊气田的勘探和开发工作是否成功。
直井防斜技术的研究已有80年的历史,对防斜打直起到了重要作用。
然而,传统的防斜技术多采用“轻压吊打”,以牺牲钻井速度为代价。
近年来发展起来的偏心钻具、偏轴钻具、柔性钻具等钻具组合,虽然有了明显的改进,但是对于高陡构造以及造斜能力强的地层,其井斜控制效果往往仍难以保证。
呈现这种局面不是偶然的,钻具组合的内在力学性质决定了目前的防斜技术是有局限性的。
现代防斜技术的核心是解决提高井身质量和钻井速度之间的矛盾,必须突破传统观念的束缚。
积极探索新的防斜技术,实现优质与高效的统一。
1 井斜的危害1.1 对勘探开发的影响井斜如果较大则会对勘探工作产生较大的影响,这就会导致勘探过程中对井深产生误差,这样所得出来的地质资料也不够真实的准确,另外,由于倾斜过大,则会导致井底远离设计的井位,这样对于地下的油气层可能出现偏离的情况,导致勘探工作的失败。
这对断块小油气田显得格外重要;如果井斜过大,也会打乱油气田开发的布井方案。
1.2 对钻井施工的影响如果井斜过大,恶化了钻柱工作条件,钻柱易发生疲劳破坏;易造成井壁坍塌及键槽卡钻等事故;井斜过大,造成下套管困难,套管下入后不易居中,会直接影响固井质量,往往造成面井窜槽和管外冒油、冒气。
石油钻井施工中产生井斜角原因及预防措施探讨
石油钻井施工中产生井斜角原因及预防措施探讨摘要:在石油钻井施工的过程当中,由于多种因素的影响,会产生井斜角,一旦井斜角超出一定的范围,就会给石油钻井工程带来不利的影响,比如探直井如果井斜角过大,那么就会引起垂直深度出现偏差,给钻井施工中的准确卡准目的层深度带来困难,甚至影响后期的开发;在平台开发井施工当中,如果直井段的井斜角过大,那么就会引起新井与老井之间发生相碰撞,造成老井新井和老井报废,引起巨大的经济损失。
因此在石油工业钻井施工中要尽量控制井斜角。
关键词:石油钻井施工;井斜角;原因;预防措施某公司布置的一口开发水平井(X井),该井设计井深5634m、垂深3956m。
X井通过优选防斜、纠斜螺杆钻具组合及相应的钻井参数,同时结合复合钻进和垂直钻井系统进行防斜打直,使井身质量得到有效控制,满足钻井设计要求,对同区块直井段防斜打直具有借鉴意义。
1井斜角在钻井施工中的现状在进行钻井施工时,井斜是不可避免的,井斜的存在关乎井身的质量以及钻井度。
钻井工作既需要钻头速度快,又需要井身的质量过关。
井身本身的好坏,也就是环境地质因素决定了井身本身的质量。
这是能否开采到泊气田的先决条件。
随着科技的发展,一些钻具组合的出现,比如偏心钻具、柔性钻具等。
对钻井慢的情况有所帮助,但如果遇到特殊地形或土质结构,仍然很难对整个井斜做很好的控制。
所以要新的防斜需要对井身质量进行检测提高,同时还要保证钻井速度。
这是一个全新的挑战。
2石油钻井井斜角产生原因2.1地质因素地质因素是造成井斜的根本原因。
该井中生界以上陆相沉积地层倾角较大,局部小型褶皱较多,地层硬度大,自然造斜能力强。
当钻头在倾斜的层状地层中钻进时,由于在层面交接处的岩石不能长时间支持钻压而趋向沿垂直层面发生破碎,因而在井眼下倾一侧的层面上形成小斜台,它对钻头施加一个横向力,把钻头推向地层的上倾方向,从而引起井斜。
当钻头逐层钻进时,将使井斜不断增大,但最大也只能等于地层倾角。
探讨立井井筒偏斜原因分析及其治理技术
一、立井井筒偏斜原因分析1.不均匀沉降在立井建设期间,为了保障松散层和其他基岩层的稳定性,工作者经常会采用冻结法,进行土层岩层加固,以便于井筒结构的顺利施工。
在此过程中,需先在井筒周围的土层、岩层处,布置冻结孔,然后再进行冻结加固施工,使井筒周围结构能够有效抵御土体、地下水的压力。
而待井筒结构施工完成后,这些冻结孔大多都会终止冻结,且逐渐融冻。
此时,冻结圈周围的地下水就会被带动起来,从静水状态转化为动水状态,并通过岩层中潜在的纵向裂缝,以及冻结孔,流入到井筒地下结构中,使得“底含”水体压力减小,导致井筒底部岩层土层的不规则沉降,最终引发立井井筒偏斜、开裂等问题。
2.水力原因水力因素主要是指地下水流动时所产生的应力因素。
当井筒结构周围的地层中存在裂缝、空隙时,地下水会通过这些裂缝空隙,对井筒结构产生冲击应力作用,使其向水流方向偏斜。
一般来说,这种因素的形成主要原因在于漏水率过大、水流速过快,例如:某油田的立井,在发现井筒向西偏斜后,工作者对井筒位置进行了风氧化带超声波探测,发现了井筒基岩部分的南北方向,存在11条张性裂隙,且连通性较好,将水体导入了井筒周围的含水层中,同时,根据探测结果,含水层中水体流由东向西流动,且水层漏水率达到了58.3%,由此可见,“底含”水体通过这11条张性裂隙,以及漏水点,对井筒造成了极强的冲击力,导致井筒偏斜。
3.人为因素在立井井筒偏斜方面,人为因素主要体现在建设期间的排水工作上,由于开采经验不足、专业水平不够等原因,部分工作团队未能及时处理涌水事故,导致大量的“底含”水流失,影响了井筒周围土层、岩层的稳定性,引发后期的井筒偏斜问题。
以某油田的井筒偏斜问题为例,该油田曾发生过涌水量达到300m3/h的事故,但因为当时并未及时处理,导致在之后的5年内,立井中一直持续出水,后期出现井筒偏斜事故后,工作者进行了涌水水质的分析,发现其中包含一部分“底含”水水体,印证了人为因素对井筒建设质量的影响。
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
水平井钻井技术是一种在地下井筒中钻出在水平方向上延伸较远的井眼的技术。
它在许多领域具有重要的应用价值,比如石油勘探、储层开发和地热能开发等。
水平井钻井技术也面临着一些难点,需要采取相应的对策来解决。
水平井钻井技术难点之一是井斜控制。
由于地下地层的复杂性,钻井中的井斜度控制是非常困难的。
特别是在水平井钻井过程中,若不能有效地控制井斜角,将会面临井眼偏离目标层的问题。
为了解决这个难点,可以使用传感器和测量工具来监测井斜度,并及时对钻井参数进行调整,保持井眼的正确方向。
水平井钻井技术还面临着井眼稳定性的难点。
由于水平井的井眼较长,地层构造和地应力的变化对井眼的稳定性有很大影响。
井眼的塌陷和垮塌会导致钻井设备卡住或损坏,甚至造成安全事故。
为了避免这种情况,可以在钻井液中添加高强度钻井泥浆,增加井壁支撑力,同时根据地质条件和应力分布合理选择井眼尺寸和井壁加固措施。
水平井钻井技术还面临着工艺和设备的难点。
由于水平井井眼较长,钻井设备需要具备高度的稳定性和强大的动力系统。
钻井过程中还需要进行水平段的封堵、井筒清洗、油管等工艺操作。
为了克服这些难点,可以采用先进的钻井设备和工艺流程,保证钻井的顺利进行。
水平井钻井技术面临着井斜控制、井眼稳定性、导向和测量、工艺和设备等难点。
通过采取相应的对策,可以有效地解决这些问题,提高水平井钻井技术的成功率和安全性。
钻井施工中井斜角产生及控制措施探析
工程与施工钻井施工中井斜角产生及控制措施探析罗祎(大庆钻探工程公司钻井一公司,黑龙江大庆163411)摘要:在钻井施工过程中,由于各种原因的影响,必然要产生井斜角,一旦井斜角超过规定的范围,那么将会给钻井施工带来严重的影响,因此要对井斜角产生的机理进行详细的分析,然后在现有技术条件下制定防止井斜角产生的施工技术措施,这样才能有效地保证井斜角在规定的范围,实现钻井施工安全。
关键词:井斜角;产生原因;控制措施;钻井施工1井斜角产生机理分析1.1地层原因一个是地层存在倾角可以引起井斜角产生,这是因为如果地层在漫长的地质年代沉积中并不是平滑的,而是会出现一定的倾角,这样的倾角如果越大,越容易产生井斜角。
二是地层的各向异性。
当地层在沉积过程中如果呈现的是水平沉积的,那么就不容易产生井斜角,如果地层在沉积过程中如果呈现的是垂直沉积的,那么就很容易产生井斜角,而且方位还非常不稳定,当地层沉积过程中如果呈现的是倾斜沉积的,那么这种情况是最容易产生井斜角的。
三是地层软硬交错。
地层在沉积过程中不可能都是一样硬的,在不同的层位结合部分往往呈现的是软硬交错,因此当钻头钻遇到这样的软硬交错地层的时候钻头就会往软的地方前进,而逐渐偏离原来的垂直行进轨迹,达到一定的倾斜度后井斜角就自然产生了。
1.2工程原因工程因素中对井斜角的产生影响最打莫过于下部钻具组合了,当下部钻具组合设计不合理的时候,主要是下部钻具组合的刚度不够强,当施加一定的钻压的时候就会使靠近钻头的下部钻具发生弯曲,使钻头倾斜而引起井斜角的产生,还有一种就是使用不当,为了实现高钻压、高机械钻速的目的而施加比设计高很多的钻压,这样也会使下部钻具组合发生弯曲变形,引起钻头的侧向切削而发生井斜角,而且在大钻压下钻具不仅发生一次弯曲,还有可能发生二次弯曲,无论是一次弯曲还是二次弯曲,一般都会引起井斜角的产生。
1.3人员原因一个是技术人员指挥不当。
当一口井钻井到软硬交错的地层和夹层的时候,必然会引起机械钻速的变低,有的技术人员没有观察振动筛上从井内返出的岩屑情况,急忙调整钻井参数,增大施加的钻压,结果机械钻速是提上来了,但是由于施加的钻压过大引起下部钻具组合弯曲变形,井斜角也就自然的产生了。
