水平井钻井工程设计知识分享
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长水平段水平井钻井技术分析长水平段水平井钻井技术是一种针对油气储层垂直厚度较大、水平延伸较长的井型,利用水平钻井技术钻进油气层水平段并进行开发的技术方法。
本文将对长水平段水平井钻井技术进行分析。
1. 钻井方案设计:钻井方案设计是长水平段水平井钻井技术的第一步。
在设计钻井方案时,需要结合井型、地质条件、井深和井斜等因素进行综合考虑,确定合理的钻进方向和井斜控制策略。
在水平段钻进过程中,还需要考虑固井和完井等后续工艺,确保井筒的稳定性和油气的顺利开采。
2. 钻井工艺:长水平段水平井钻井技术在钻井工艺上与传统垂直井有所不同。
钻井采用正压钻井方法,通过提高钻井液密度以控制油气井口压力,防止井漏和井喷。
钻井过程采用连续下钻技术,即钻机一次性连续下钻到设计井深,并根据需要进行测斜测量和方位调整,以确保井眼的准确定位。
3. 钻井液体系:长水平段水平井钻井过程中,钻井液的选择和配置非常重要。
由于钻井液在水平段钻井中既要兼顾冷却、润滑和悬浮钻屑的功能,又要保证井漏和井喷的安全,因此需选择低漏失、高温高压稳定性好的钻井液体系。
常用的钻井液体系包括高密度钻井液、高温高压钻井液、聚合物钻井液等。
4. 钻井工具和技术:长水平段水平井钻井过程中,钻井工具和技术的选择和应用对钻井效果具有重要影响。
常用的钻井工具包括水平定向钻头、测斜仪、方位调整工具等。
在钻井技术方面,常用的技术包括挤压工艺、导向钻井技术和水平井控制技术等,通过这些技术手段可以实现井眼的准确定位和控制。
5. 钻井安全:长水平段水平井钻井过程中,钻井安全是至关重要的。
在钻井过程中,要注意控制井压、井漏和井喷等安全风险。
还需要根据不同地质条件和井型选择合适的防漏和防喷措施,例如应用各种套管和井壁稳定剂等。
长水平段水平井钻井技术是一种针对油气储层特殊条件的井型,通过合理的钻井方案设计、优化的钻井工艺、选择合适的钻井液体系、应用适用的钻井工具和技术以及保障钻井安全等方面的措施,可以实现长水平段水平井的高效钻井和顺利开采。
水平井段钻井技术措施一、水平井段设计1.水平井段设计需要结合油气储层特性、地质构造、储量和预测产能等因素考虑,确定井段的起止点和倾角。
2.基于地层压力和水平段的长度,采取合理的构造设计可以减少钻井施工过程中的摩擦和阻力。
二、钻井井眼质量控制1.合理选择井眼质量控制手段,通常采用钻井液温度控制、控制井眼地层压力、控制井眼液体重量、控制井眼钢丝绳张力等方法。
2.密度与粘度应根据井眼内外流体压力的比较确定于井眼施工过程中的稳定应力分布,有效地避免因钻井过程引入地层流体。
三、水平井段钻井井下导向技术措施1.实施连续预应力打组技术,能够迅速探测出水平井段的井眼钢丝绳张力的变化,最大限度地提高导向仪器的敏感度,从而提高钻井平顺性和垂直度。
2.采用井内导向仪器,例如电磁测量,来实时监测井眼方位,以实现精确钻井。
四、水平井段钻井液设计及应用1.针对水平井段的特点,设计合适的钻井液配方,考虑液体密度、粘度、稳定性和润滑性等因素,以满足水平井段顺利钻进的需求。
2.应用低密度、低黏度的钻井液,减少钻进阻力,提高钻井效率。
五、水平井段完钻技术措施1.完善水平井段钻井完井方案,根据具体地质情况选择合适的完井技术,如水平套管完井、压裂完井等。
2.通过水平井段完钻来实现人工裂缝扩展,增加地层水平面上的产能。
六、水平井段管柱设计与管理1.合理设计和管理水平井段管柱,避免管柱失稳、卡钻等事故,以保障施工的顺利进行。
2.使用合适的管柱材料和先进的施工装备,如平衡芯轴、扭矩控制系统等,提高钻进效率,防止井眼突变。
七、水平井段钻井期间的监测与控制1.建立完善的监测体系,对钻进过程中的泥浆循环、井筒状况、井壁稳定性等进行实时监测和控制,及时调整施工参数,保障安全高效的施工进度。
2.在钻井过程中采用井壁稳定性预测和动态监测技术,准确预测井眼形成失稳的潜在风险,避免井壁坍塌,提高施工安全性。
综上所述,水平井段钻井技术措施包括水平井段设计、井眼质量控制、井下导向技术、钻井液设计与应用、完钻技术措施、管柱设计与管理、钻井期间监测与控制等。
钻井工程绪论第一节钻井概述一、钻井的概念钻井:利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼(井眼)的过程。
二、钻井的分类(一)按目的分类1.探井:为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相应性质等方面资料而钻的井。
(1)区域探井:为了解地层年代、地层时序、岩性、厚度、生储盖组合,并为物探解释提供参数而钻的探井。
(2)预探井:在确定含油气有利构造的基础上,以发现油气藏为目的而钻的探井。
(3)详探井:在已发现油气构造上,为探明含油气的面积和储量,了解油气层产能为目的而钻的探井。
2.开发井:以开发为目的,为了给已探明的地下油气提供通道所钻的井,或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井。
(1)生产井:为完成产能任务和生产油、气所钻的井。
(2)注入井:为提高油、气井生产能力所钻的井。
(用于注水所钻的井为注水井,用于注气所钻的井为注气井。
)(二)按几何形状不同分类1.直井:井口与井底在同一条铅垂线上。
2.定向井:井口与井底不在同一条铅垂线上。
(1)普通定向井:一个井场内仅钻1口最大井斜角小于60°的定向井。
(2)大斜度井:最大井斜角在60°~80°范围内的定向井。
(3)水平井:最大井斜角大于或等于86°,并保持这种井斜角钻完一定长度井段的井。
(4)大位移井:水平位移/垂深>=2的定向井或水平井(或测深/垂深>= 2的定向井或水平井)。
(5)丛式井:在一个井场(海洋平台)上有计划地钻出两口或两口以上的定向井组,其中可含1口直井。
(6)多底井(分支井):一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
(三)按井深不同分类1.浅井:H<2500m。
2.中深井:2500<H<4500m。
3.深井:4500<H<6000m。
4.超深井:H>6000m。
(H为完钻垂直井深)(深水钻井:超过500m水深的海洋钻井。
超深水钻井:大于1500m水深的海洋钻井。
一、石油工程基础知识1.钻井工程常识:六大系统,各个岗位组成及分工,井场布置,工作环境,井场安全2.油气井分类3.定向井、水平井基础知识:基本概念(角差、工具面是重点),井身轨迹控制方法(轨迹类型,定向工具:弯接头、螺杆、无磁钻铤、定向接头;定向造斜,复合钻进,地质导向,旋转导向)二、定向测量仪器(北京海蓝MWD)1.仪器的组成结构、功能作用及工作原理2.仪器的安装、拆卸、初始化设置及调试等3.仪器现场工作流程三、现场工作1. 建井程序2. 定向测斜流程3. 摆工具面4. 井身轨迹设计与轨迹控制软件的使用方法5. 井下钻具组合(BHA)设计第一章石油工程基础知识一.钻井工程基本常识1.钻机六大系统:起升系统,旋转系统,循环系统,动力系统,传动系统,控制系统2.岗位组成及分工:井队干部:队长,副队长,指导员,技术员,井队员工:司钻,副司钻,内钳工,外钳工,井架工,机械工,电工,司机,场地工(3-4人),泥浆工,3.井场布置:井架,住井房,值班房,地质录井房,综合录井房,技术服务房,泥浆房,二.油气井分类三 定向井、水平井基础知识 1. 基本概念:靶区α造斜点稳斜井段水 平 位垂 深(1)井身轨迹:是指一口已钻成的井的实际井眼轴线形状。
(2)井深:指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度,也有人称之为斜深,国外称为测量井深(Measurement Depth);井深是以钻柱或电缆的长度来测量的。
井深常以字母“Dp”表示,单位为米(m)。
(3)井斜角:(通常称井斜)是指过井眼轴线上某测点作井眼轴线的切线,该切线向井眼前进方向延伸的部分称为井眼方向线,井眼方向线与重力线之间的夹角就是井斜角。
井斜英文缩写是Inc,单位为度(°),其变化范围一般在0°—90°,但有时也有大于90°的情况。
(4)井斜方位角:(通常称方位)某测点处的井眼方向线投影到水平面上,称为井眼方位线,或井斜方位线;以正北方位线为始边,顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度即井眼方位角。
水平井基础知识讲座一、水平井基本概念1、定义:最大井斜角深打压90°左右,并在目的层中维持一定长度的的水平井段的特殊井称为水平井。
2、入靶点:指地质设计规定的目标起始点。
3、终止点:指地质设计规定的目标结束点。
4、靶前位移:指入靶点的水平位移。
5、水平段长:入靶点与终止点的轨道长度。
6、梯形靶:即纵向为±a米,横向为±b米的卡角内。
7、矩形靶:即纵向为±a米,横向为±b米的长方体。
二、水平井分类(三种基本类型)1、长半径水平井(小曲率水平井),造斜率K<6°/30m,曲率半径R>286.5m。
2、中半径水平井(中曲率水平井):造斜率K=6~20º/30m曲率半径R=286.5~86m3、短半径水平井(大曲率水平井):造斜率K=3~10º/m,曲率半径R=19.1~5.73m三、国内外发展现状水平井起源于20世纪50年代,美国John,Eastman开展起来的,到20世纪80年代,据统计水平井段300mm以上只有20口,水平井随着国际钻井三大技术MWD随钻测量、PDC 钻头、和高效导向螺杆钻具的应用,水平井数量成倍增加,1995年统计,世界上共完成水平井12590口,我国是继美国和前苏联之后,第三个钻水平井的国家,1965年在四川完成了2口水平井,90年水平井被列入国家“八五”重大科技攻关项目,四年时间在10个油田钻成50余口水平井。
目前各油田已经大力推广应用。
四、水平井技术难点1、油层薄,一般控制在上下2米,有的甚至在上下1米油层内2、地质导向不确定,由于地质部门对油层的垂深很难准确把握,经常修改设计,调整垂深,给轨迹控制增加难度3、信息滞后MWD测斜仪距钻头较远,一般在15m左右,需准确预测井底数据4、矢量中靶法由于井深、井斜、方位、位移四个可变参数,没有固定模式,只有采取试算法,随时跟踪计算,才能准确中靶五、怎样打好水平井(—)优选井位①地面服从地下,工程服从地质②利用地层自然造斜规律③靶前位移的选择建议:不管是水平井还是其它常规定向井,应派经验丰富的领导参加,现场拍板,尽量利用地层自然规律,提高机械钻速。