大位移井讲座
大位移钻井技术
大位移钻井技术一、大位移井钻井技术综述：随着定向井、水平井钻井技术的发展，出现了大位移井，大位移井的定义一般是指井的位移与井的垂深之比等于或大于2的定向井，也有指测深与垂深之比的。
大位移井具有很长的大斜度稳斜段，大斜度稳斜角称稳斜航角，稳航角大与60度。
由于多种类型的油气藏需要，从不变方位角的大位移井又发展了变方位角的大位移井，这种井称为多目标三维大位移井。
1、大位移井的用途：1）用大位移井开发海上油气田，大量节省费用。
2）近海岸的近海油田，可钻大位移井进行勘探、开发。
3）不同类型的油气田钻大位移井可提高经济效益。
4）使用大位移井可以带替复杂的海底井口开发油气田，接省投资。
5）些油气藏在环保要求的地区，钻井困难。
利用大位移井可以在环保要求不太高的地区钻井，以满足环保要求。
2、大位移井关键技术：1）扭矩与阻力 2）柱设计3）稳定 4)眼净化 5）管需要考虑的问题二大位移近水平井的特点：随着水平井钻井技术在国内的开展，水平井轨迹控制工艺技术也日益提高；大位移近水平井如何准确命中目的层的靶窗，如何控制靶前位移的大小与方位，是大位移近水平井设计和施工技术的关键。
1．大位移近水平井目的层的特点与常规中半径水平井相比，大位移近水平井具有高难度、高投入、高风险的特点，但是一口成功的大位移近水平井，能实现远距离的开发目的，既节约投资，又能获得好的效益。
大位移近水平井开发的区块具有以下特点：(1)断区块组合油藏；(2)探区边界油藏。
２．大位移近水平井的钻井难点(1)区块复杂，着陆控制、稳斜段长控制难度大；(2)对钻井装备、钻井液设备要求高；(3)钻具、监测工具、仪器等针对性强，技术含量高；(4)要求钻井液有很强的润滑性、悬浮能力和携砂能力，并能保持井眼稳定；(5)对防喷、防漏和保护油气层、固井质量、完井技术的要求高；(6)井下恶劣条件与随钻测量仪器和动力钻具使用的矛盾十分突出；(7)井眼轨道的预测、控制难度大，需要有高质量的应用软件和高素质的工程技术人员。
大位移井钻井技术研究
大位移井钻井技术难点1 概况大位移井（ERD）作为开发滩海和海洋油气资源的最重要手段，已得到越来越广泛的运用和快速发展。
采用大位移井可大大减少人工岛和钻井平台的数量，并使每个平台可控制的泻油面积增大，从而减少所钻井的数量，增加储层裸露面积，并提高油井产量和采收率。
大位移井通常定义为水平位移与垂直深度之比大于2.0的井。
大位移井的关键技术包括：井身剖面和钻柱优化设计，摩阻与扭矩，井壁稳定技术，井眼清洁、套管磨损预测与防治技术，以及完井技术等。
随着随钻测井技术、旋转导向钻井系统、随钻环空压力测量技术、闭环钻井技术以及配套钻井液技术的跨越发展，一大批高指标的大位移井陆续钻成，而且周期越来越短，成本明显降低，都表明大位移井钻井技术代表了当今世界钻井技术的一个新的高峰，并将有着更广阔的发展空间。
2 大位移井发展现状迄今为止,大位移井的位移世界纪录为10728m，是由BP公司于1999年在英国Wytch Farm 油田的1M-16SPZ井上创造的，该井测量深度11278 m，水平位移10728 m，位垂比6.55。
目前全世界位移超过万米的大位移井有3口。
分别是英国的Wytch Farm 1M-16SPZ井(10728 m)、阿根廷的Cullen Norte-1井(10585 m)和BP 的Wytch FarmM211Y井(10114米)。
在位移排前20位的大位移井中，中国拥有3口，名列第三。
中国的3口大位移井是由中国海洋石油总公司在西江油田施工的西江24-3-A14、西江24-3-A20、西江24-3-A17。
3 大位移井钻井施工技术难点（1）剖面设计及轨迹控制难大位移井的突出特点是水平位移大、井斜角大，井身设计、井眼轨迹控制等与常规定向井钻井明显不同，井眼轨迹优化设计和轨迹控制难度大，是减小大位移井摩阻和扭矩的主要途径之一。
（2）摩阻与扭矩大由于大位移井段井斜角多在70°以上，斜深大，重力效应突出，从而引起上提下放钻柱时的阻力大；钻柱摩擦力矩大，传递扭矩困难；钻柱与套管磨损严重；钻柱强度问题突出；施加钻压困难，下部钻具组合易产生屈曲导致自锁。
探讨大位移水平井钻井技术特点与对策
探讨大位移水平井钻井技术特点与对策作者：陈磊来源：《中国科技博览》2014年第15期[摘要]大位移水平井由于其水平段较长、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。
分析认为大位移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；结合现场实践提出优化技术措施，提高钻进效率和固井质量，对大位移水平井的钻进有一定的指导作用。
[关键词]水平井；大位移；钻井技术；钻井液；水泥浆中图分类号：C39 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）15-0384-01油田广泛地实施大位移（长井段）水平井技术，以提高对特殊油气藏的勘探开发效益。
然而技术难点多、钻井工艺复杂、对装备和工具要求高，所以加大对长水平段水平井技术的研究力度已成国内外石油工业的必然趋势。
长水平段能够增加注入流体的波及体积，延伸到油气层深部，提高注水气井的效果；较长的水平段可以穿越距离陆上较远的海上油气藏，减少海上钻井成本。
此外，同直井和一般的水平井相比，长水平段水平井节省了井场用地、钻机搬迁安装等费用。
近年来，长水平段水平井钻井成本已降至直井的2～2.5 倍，甚至更低，而产量却是直井的5～8 倍甚至更高。
长水平段水平井在钻进过程中，水平段长给钻进带来了很多技术难题。
如水平段长度和位置的确定、井眼轨迹的控制、摩阻扭矩的降低、岩屑床的清除、润滑防卡和井壁稳定等技术难题。
分析这些技术难题的原因并提出相应的处理措施对提高长水平段水平井的钻进技术是很有必要的。
1 水平段合理长度和位置确定长水平段水平井的所有技术优势都是源于水平段较长，但是水平段合理长度和位置的确定受到产量、钻井成本、钻完井技术等因素的综合影响而成为技术难题。
通常从产量上考虑：随着水平段长度的增加，井筒与油气藏的接触面积增加，但同时井内流体流动的摩擦阻力也增加，前者利于单井的产量，而后者却相反。
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析大位移井钻井是指在地面附近有较大的水平和垂直位移的井，这类井在钻井作业过程中往往面临着诸多挑战，其中包括井眼轨迹控制的问题。
井眼轨迹控制对于大位移井钻井而言至关重要，因为如果井眼轨迹控制不好，可能会导致井眼偏离设计轨迹，增加成本和风险。
针对大位移井钻井井眼轨迹控制的问题，需要制定对策，以保证钻井作业的顺利进行。
针对大位移井钻井井眼轨迹控制的问题，需要充分了解井址地质条件和钻井工程特点。
大位移井钻井通常需要面对地质构造复杂、岩性多变、孔隙裂缝发育等特点，因此需要在钻井前充分调查勘探，获取准确的地质资料，了解地下情况，以便制定合理的钻井方案和井眼轨迹控制对策。
在制定大位移井钻井井眼轨迹控制对策时，需要充分考虑井眼稳定性和施工安全。
由于大位移井钻井井址附近地质条件复杂，岩性多变，常常出现地层崩塌、井眼塌陷等问题，因此在制定井眼轨迹控制对策时，需要注重井眼稳定性的分析和评估，选择合适的钻井技术和施工方法，保证施工安全。
在大位移井钻井井眼轨迹控制对策中，需要采用先进的技术手段。
针对大位移井钻井井眼轨迹控制的问题，需要充分利用地震勘探、钻井参数实时监测、井下导向仪器等先进技术手段，实时监测和控制井眼轨迹，及时调整钻井方向和施工参数，确保井眼稳定和钻井质量。
在大位移井钻井井眼轨迹控制对策中，需要合理应用钻井液技术。
钻井液技术是大位移井钻井井眼轨迹控制的重要手段，通过合理设计钻井液配方、控制钻井液性能，可以有效控制井眼稳定性，减少井下事故的发生，降低施工风险。
大位移井钻井井眼轨迹控制对策还需要注重钻井工艺和作业管理。
在井眼轨迹控制过程中，需要严格遵守钻井工艺要求，合理安排施工作业，保证井下作业安全有序进行，避免出现施工失控问题，确保井眼轨迹的稳定和质量。
大位移井钻井井眼轨迹控制需要制定科学合理的对策，包括充分了解地质条件和钻井工程特点，考虑井眼稳定性和施工安全，采用先进的技术手段，合理应用钻井液技术，注重钻井工艺和作业管理等方面。
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析
大位移井钻井井眼轨迹控制对策探析1. 引言1.1 背景介绍大位移井钻井是指在地下多层构造错动大的地质条件下进行的井眼钻进作业。
由于地层构造错动大，井眼轨迹复杂，导致了钻井难度增大，井眼控制难度增加。
在大位移井钻井作业中，井眼控制成为一个重要的技术难题，直接影响到井眼轨迹的质量和完整性。
如何有效地控制大位移井钻井井眼轨迹，提高钻井效率成为当前研究的热点问题。
在传统的大位移井钻井中，只能通过调整井眼轨迹和方向钻头的旋转速度来控制井眼形状，但效果并不理想。
针对大位移井钻井井眼轨迹控制的难点和问题，需要寻找新的解决方法和对策。
结合现代信息技术和自动化控制技术，可以实现钻井液密度、钻头旋转速度等参数的实时监测与调整，从而实现更加精准的井眼控制。
这将有力地提高大位移井钻井的作业效率和井眼轨迹的质量，推动大位移井钻井技术的发展和应用。
1.2 问题提出问题提出：大位移井钻井井眼轨迹控制是钻井作业中一个至关重要的环节，尤其是在复杂地层条件下。
由于大位移井的井身轨迹复杂多变，地层构造复杂，导致钻井过程中可能出现井眼轨迹偏离设计轨迹、井眼塌陷、井眼漏失等问题。
这些问题不仅会影响钻井的进度和效率，还可能造成安全事故和资源浪费。
如何有效地控制大位移井钻井井眼轨迹，提高钻井作业的质量和安全性，是当前亟需解决的问题。
针对这一问题，本文将从大位移井钻井井眼轨迹控制方法、大位移井钻井井眼轨迹控制对策分析、钻井液密度控制、钻头旋转速度控制以及钻井参数实时监测与调整等方面展开讨论，旨在为大位移井钻井井眼轨迹控制提供参考与借鉴。
1.3 研究意义大位移井钻井是钻井领域中一项重要的技术挑战，其涉及到复杂的地层条件和高风险的工作环境。
在这种情况下，对井眼轨迹的控制显得尤为重要。
通过对大位移井钻井井眼轨迹控制的深入研究和探索，可以提高钻井作业的效率和安全性，降低事故的发生率，从而为油气勘探和开发工作提供更好的支持。
研究大位移井钻井井眼轨迹控制的意义在于可以帮助钻井工程师更好地理解井眼轨迹控制的关键技术和方法，提高工程师的技术水平和钻井作业的效率。
大位移井钻井技术
危害：钻速降低，钻头寿命降低，钻柱的强度安全系数降 低，钻进能力降低；粘滑振动还会激发起钻柱的其他振动， 特别是横向振动，危害也很大。
解决办法：采用旋转回馈系统，也称为软扭矩系统。 国外已经有产品，是荷兰人研究的。 我国应早研究解决。石油大学已经在理论上和原理上 进行了大量工作，下步研究需要协作。
2.2 测量与轨迹控制问题
随钻测斜，是准确控制井眼轨迹的前提条件。大位移井更 不能用电缆测量，MWD已经成为常规方法 。 随钻测井，是准确控制井眼进入预定的目标层的前提条件。 在大位移井中，LWD(FEWD)也应该成为常规方法 。 由于井很深，不宜频繁起钻更换钻具组合。还要有能在井 下及时变更组合性能的手段。初期用遥控可变径扶正器， 目前使用旋转导向钻井系统。一套钻具组合下去，可完成 增斜、稳斜、降斜、扭方位等各种轨迹控制要求。
XJ24-3-A14井轨道设计
（2）XJ24-3-A14井泥浆降摩阻摩扭技术
① 采用了低毒油基泥浆（商品名称：VersaClean）
提高油水比：试验表明，90：10的油水比与62：38的油水 比进行比较，前者比后者摩阻降低50%。 实际应用：在12-1/4“井眼，油水比为75：25；在81/2“井眼，油水比为85：15。 使用塑料小球：据试验，可降低摩阻摩扭15%。 从井深7248m开始用，井深超过9000m后，每钻一个 立柱，加入塑料小球约123公斤。
实现钻杆接头的应力平衡
在旋转条件下，随着井斜角的增大，钻柱的拉力 将减小，而扭矩将增大。
实现钻杆接头的应力平衡
以NC-50 (411×410)接头为例，公接头内径为43/4“时
若上扣扭矩为30千
磅英尺，则承拉能 力为200千磅；
若上扣扭矩为25千
大位移井技术
大位移井技术一．大位移井定义大位移井即水平位移与垂深之比大于或等于2的，或者水平位移超过3000m的井。
但在深水井中概念稍许变化，称为深水大位移井，但其水垂比不能沿用常规大位移井大于或等于2的概念。
二．大位移井的主要作用1）水平位移大，能较大范围控制含油面积，开发相同面积的油田可以大量减少海上钻井平台的数量；2）省建人工岛和固定平台的费用；3）大位移井勘探开发近海油田，距海岸10km左右近海油田，均可从陆地用大位移井勘探开发；4）用大位移井代替海底井，不用海底设备，节省大量投资；三．大位移井剖面设计大位移井的设计与常规井差不多，但是大位移井面临设备挑战和钻具钻井的极限，因此设计要不断进行优化和论证，将地层、靶点着陆、摩阻、水力、钻具组合等在剖面设计中结合表现，这样一个完整的设计才是优秀的设计，在指导打井才更具有实际意义。
在设计中并非将设计归于单一的设计剖面选型，而是将设计结合实际情况，将设计约束因素进行排比，进行权衡，因此井的剖面有时是两种剖面类型以上结合使用。
以下为设计简单应用举例：a）关于上部地层夹层多，易井漏，垂深较深：由于大位移井井身结构剖面简单，一般8-1/2"井段为生产段，一个是从完井油管角度考虑，另外就是钻柱的强度限制大位移井小井眼的延伸，因此在不可能增加小井眼钻井情况下考虑这种情况，如果选择单一的造斜率，当然减少摩阻和井深，但增加表层17-1/2"井段的斜深，增加大井眼的钻井难度和13-3/8"套管下入难度，如果使用双造斜率，在上部井段使用较小的造斜率或拟悬链曲面，以尽可能小的井斜角及最短的井深到达易漏层段下，将其封隔好，减少17-1/2"井段作业压力，然后在12-1/4"井段继续造斜，毫无疑问12-1/4"井段稳斜角将高于第一种方案，方案变化其实将17-1/2"部分压力嫁接给12-1/4"，因此方案的优选要进行综合评估。
大位移钻井技术
油公司的位 置 现已开发的 油田共有四 个：流花； 陆丰；惠州； 西江。
XJ24-3-A14井的目的和意义
XJ24-3-A14井的目的和意义
三 个 区 块 ：
XJ24-3 ， XJ30-2 ， XJ24-1 。前两 个是主力区块。 两个钻采平台， 每个平台可钻 井 分 别 为 30 口 和28口井 。生 产出来的油， 通过输油管线， 送到“南海开 拓号”油轮上。
三. 大位移井的基本问题
1. 管柱的摩阻摩扭问题
实现钻杆接
头的应力平 衡： – 在旋转条 件下，随 着井斜角 的增大， 钻柱的拉 力将减小， 而扭矩将 增大。
三. 大位移井的基本问题
1. 管柱的摩阻摩扭问题
实现钻杆接头的应力
平衡： – 以NC-50 (411×410) 接头为例，当公接 头内径为4-3/4“时， – 若上扣扭矩为30千 磅英尺，则承拉能 力为200千磅； – 若上扣扭矩为25千 磅英尺，则承拉能 力为450千磅；
量精度需用高精度的陀螺系统 进行校核。 采用的是“双轴速率陀螺”， 比普通单轴自由陀螺仪的精度 高5～10倍。 双轴速率陀螺，测井斜的误差 是0.05°，测方位的误差是 0.1°，长度测量误差是0.17％。 而且这种仪器的测量速度很快。
XJ24-3-a14井对
套管下入问题的解决
第二项技术是：套管漂浮技术。一个漂浮接箍可使一段套管中
空。从而减小对井壁的正压力。
XJ24-3-a14井对
套管下入问题的解决
套管漂浮接箍的工作原理：a. 漂浮状态，隔开上下；b. 压力剪断
上销钉，打开循环孔；c. 剪断下销钉，下行碰压。
三. 大位移井的基本问题
三. 大位移井的基本问题