小井眼钻井技术毕业论文
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缩短小井眼钻井周期技术浅析明纬电源摘要本文结合临盘地区盘15-1区块小井眼钻井施工实践,通过选择合适的钻进参数、优化钻具组合、调整钻井液性能等技术措施,提高钻井机械钻速,缩短钻井周期。
关键词小井眼钻井钻进参数钻具组合钻井液1选择合适的钻进参数在施工过程中,要根据地层岩性变化优选钻进参数,选择合适的钻压、钻速、排量,进一步提高机械钻速。
一开钻进和二开直井段钻进时,采用直径为O150的缸套,泥浆泵排量保持在21-23l/s之间,满足携砂和快速钻进的要求。
在定向钻进时,改用直径为O130的缸套,泥浆泵排量保持在16-18l/s之间,计算环空返速1.06-1.14m/s,既能满足携砂要求,又避免了过高泵压造成的施工隐患。
二开直井段采用PDC钻头钻进。
二次开钻出套管必须吊打150m以上,直至钻铤全部进入地层,做好防斜工作,确保直井段打直。
具体实施方法:柴油机转速调至1000r/min,排量21l/s。
首先钻压控制在20KN,转盘转速40-50r/min,钻进70m(7单根);然后采用钻压30KN,转盘转速60-80r/min,钻进80m(8单根);正常钻进时钻压为30-40KN,转盘转速80-100r/min。
自定向钻进开始,每钻进100-150m左右(尽量在进尺慢的泥岩段地层)做一次短起下钻,保证该段井眼畅通。
特别在井斜大于30慷唐鹣隆,在测斜和等工具面时,可降低泥浆泵排量至16l/s,满足携带岩屑即可。
进油层前50m做一次长短起,必要时可起至造斜点以上,对阻卡位置上下活动钻具划井壁,保证定向段的井眼通畅。
在钻遇不同地层交界面时,可能出现憋、跳钻现象,此时应适当降低钻压钻进。
遇进尺缓慢时,应大范围活动钻具,避免定点循环形成“大肚子”井眼。
若钻时过快,则每钻进3-4米须上提划眼一次,防止岩屑过多,造成环空不畅通引起蹩泵、蹩钻,甚至造成井漏。
钻遇砾石地层时,应提高泥浆泵排量至19l/s,同时提高钻井液粘度至45s以上,以满足携砂要求。
胜利油田超深小井眼钻井技术浅析【摘要】随着油气价格的大幅调动以及世界范围内钻井行业的不景气,小井眼钻井又一次重新站上了历史的舞台。
与常规钻井相比小井眼钻井有着流体在环空占的体积大,上返速度快,对溢流敏感等多项特点。
而小井眼钻井又能节约15%-40%的施工费用,这照比普通钻井施工又是大大节约了施工成本。
因此本文借助永921-斜42小井眼钻井施工经验为例作出总结分析,提出好的经验和做法,为今后施工做出一定的参考。
【关键词】小井眼钻井;施工经验;总结分析前言永921-斜42井,该井隶属于东辛采油厂,井型为注水井,该井完钻井深3021米,密度1.21g/cm3,完钻层位位于沙四段,是井下作业公司成立至今利用车载钻机所承钻最深小井眼钻井。
1 施工准备为保证本井的优质施工,技术员在施工前认真查明本井500米内注水井情况,并及早借阅周围防碰井资料。
2 技术措施及参数2.1 基本施工措施本井1开完钻井深302m,表套外径为273.1mm。
二开选用165.1mmPDC钻头。
由于水泥塞过长,小直径钻头在大套管内径钻塞过程中会留下过厚的水泥环,后期转盘钻进转速过快会造成水泥塞破损、脱落,可能造成卡钻事故。
因此我队先下入直径241.3mm三牙轮钻头扫掉水泥塞。
再进行常规生产。
二开钻进期间首先在大循环期间,我们首先选用PDC钻头,轻压快转,提高机械转速。
同时上部地层选用150mm缸套,转速1250r/min以最大的排量增加大循环期间的井眼扩大率。
同时我们利用干粉胶液增加钻井液对细砂的包被、絮凝、沉淀作用,保持清水钻进至井深1026m,利用地层造浆性能继续钻至井深1450m,加入铵盐、酚醛树脂将失水降至8,同时加入烧碱将PH提至9。
2.2 泥浆配型及选择在钻进期间我们一直开启离心机和除砂器及时除去固相含量,进入沙河街组地层变化交大,出现大量小片掉块。
为防止大量掉块阻卡环空,造成卡钻或增大摩阻。
及时加入黄化沥青粉和酚醛树脂利用药品的防塌降失水作用,将失水降为6、粘度提至52s,最大程度上将井内的掉块携带出井。
小井眼固井技术09级钻井2班付波摘要本文分析了辽河油田侧钻井固井质量差、寿命短的原因,以及解决方法;介绍了提高侧钻井小井眼固井质量理论成果和综合技术措施,并从小井眼与套管环空间隙、微台阶扩孔技术、小井眼固井技术、固井配套工具几个方面展开了具体论述;通过理论研究与现场应用,形成了适合辽河油田特点的提高侧钻井固井质量配套工艺技术。
侧钻井技术具有减少新开发井眼数量,相应减少钻井进尺,合理布局油田开发井网,减少环境污染,降低开发成本等优点。
辽河油田自90年代初期开始应用该项技术来提高采收率、延长油气井的生产周期,至今已完成各类侧钻井1800多口,实现了经济有效地提高老油田储量动用程度的目标。
但是,随着时间的推移,侧钻井自身存在的问题逐渐暴露出来,最明显的特征是固井质量差、寿命短,其寿命远低于普通生产井寿命,平均仅为2年左右,直接影响到侧钻井技术的应用前景。
本文针对存在的问题,通过研究和实践,探索出一套适合本地区特点的提高侧钻小井眼段固井质量技术,为侧钻井技术的进一步应用提供了技术支持。
一、侧钻井小井眼段固井质量影响因素分析针对不同区块,不同岩性对固井工艺的要求不同,提高固井质量的方法也不尽相同。
为了增强解决问题的针对性,我们选择了侧钻井问题比较严重的锦45块进行研究,并对造成锦45块侧钻井停产的原因进行了调查。
该区块自1992年开始实施侧钻作业,到2001年底已累计完成侧钻井320口,完成的320口侧钻井中已有188口井关井,占侧钻井总数的58.8%,188口关停井中96口井因高含水关井,占停产井总数的51.1%;套管损坏停产井42口,占22.3%;落物停产井24口,占12.8%;因地层原因造成的停产井为26口,占13.8%。
侧钻井平均寿命为2.5年。
统计结果表明,高含水和油井套管损坏是造成其停产的主要原因。
综合研究分析,侧钻井高含水和油井套管损坏主要是水泥石封固质量不好,引起层间互窜和套管错位扭曲损坏,最终导致油井停产,综合分析侧钻井固井质量影响因素有四个方面:1、环空间隙小" (Φ137.9mm)套管侧目前辽河油田的侧钻井主要有7" (Φ177.8mm)套管侧钻井和51/2钻井两类。
小井眼钻井震击解卡技术及应用发表时间:2019-04-28T16:01:04.593Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:莫万洁[导读] 摘要:小井眼钻井工艺技术近年来在靖边气田不断的应用,针对低渗、裂缝性油气藏,小井眼钻井具有更好优势。
中海油服钻井事业部湛江作业公司广东湛江 524057摘要:小井眼钻井工艺技术近年来在靖边气田不断的应用,针对低渗、裂缝性油气藏,小井眼钻井具有更好优势。
油田现场钻井过程,由于地层岩性及井眼轨迹影响,或者人为钻井操作不当,发生卡钻等事故,极大地影响了钻井效率,甚至造成井眼报废。
卡钻不仅影响了钻井周期,还给钻井带来极大的安全风险。
在卡钻发生后,解卡成为了重要的消除风险的手段。
对于靖边气田钻井较深,特别是小井眼钻井,一般采用震击器解卡,分析了震击器的工作原理,探讨了新型震击器的结构设计,为钻井解卡提供经验借鉴。
关键词:钻井工程;小井眼;卡钻处理;震击器引言:小井眼钻井有助于对油气藏顶部阁楼油、阁楼气的开发。
但小井眼钻井具有井眼尺寸较小,钻井过程受地层岩性、操作人员、井下落物等多种因素影响,容易发生卡钻等风险。
一旦发生卡钻时,需要及时进行处理,包括震击解卡、活动解卡、爆炸解卡、倒扣解卡方式,在现场操作过程,需要根据遇卡原因及遇卡深度来进行分析,选择合适的解卡方式。
因此,一旦发生钻井遇卡,常常选用随钻震击的解卡方式,利用震击器产生极大的冲击力实现解卡。
目前震击解卡被广泛的应用于定向井、水平井、大斜度井、多分支井、丛式井等,该解卡方式应用面越加广泛。
小井眼钻井及解卡对震击器的要求更高。
1 小井眼钻井施工设备 1.1钻机因为每个国家的地理特性都不同,因此钻机的选择没有形成一个统一的规定,每个国家在小井眼钻井施工过程中都根据自身的实际情况进行设计或者改造原有钻机形成新钻机。
1.2钻头小井眼钻机在进行钻井施工过程中钻压比较困难、钻具质量较轻、对于钻井施工技术的要求比较高。
因此我国目前比较常用的钻头有PDC、牙轮、热稳定聚晶、天然金刚石等类型。
现代小井眼探矿技术在石油勘探中的应用摘要岩心钻探取芯钻技术可以提供全井岩芯,它和常规石油钻井相比较而言,能够节省30%的输出费用,是一项性能较高的勘测技术,尤其是在较为偏远的地区,效果更加明显,使用岩芯钻机可以减少运输成本,提升经济效益。
本文主要论述了小井眼探矿技术在石油勘探中的应用情况。
关键词小井眼探矿技术;石油勘测;应用1 小井眼探矿技术1.1 小井眼概念对于小井眼,有多个定义,有的研究人员认为,小井眼是一个直径小于8.5的井,还有一个概念,90%以上的井段都是由小于7的钻头钻成的井。
小井眼油井和相同井深的井眼相比较而言,其直径较小,比如,从石油钻井现象来看,采用12.25的钻头和800m深的井为正常情况,可是采取101.6mm的取芯钻头和94mm的钻杆,该井则是小井眼。
1.2 小井眼探矿技术发展背景小井眼探矿技术出现于20世纪的美国,在各个区域一共钻取了100多口小井眼,从施工结果来看,钻取小井眼较为方便,成本较低,在经济上是比较划算的。
目前,电子学的出现,推动了小井眼技术的发展,为其进步奠定了有利基础,通过采取小型传感器,可以不需要使用常规直径的油井,便能够获得全部数据,从而降低费用,提升效益。
一直以来,小井眼探矿技术由于性能较高,受到了世界各个国家的广泛关注,小井眼数量呈现不断增长趋势,它逐渐替换了常规井眼,为石油工业的发展带来了巨大的价值[1]。
2 钻机特点以往常规石油钻机全面钻机的速度较快,效率高,可是此种类型的钻机取芯效率较低,限制了取芯长度,在每次取芯之后,都要下钻一次,才可以完成整个工作进程。
与其相反,探矿取芯钻机功能较多,既可以在浅地层中全面钻进,又能够实现全井小井眼钻进和连续取芯钻进。
其中,探矿取芯钻机的特点体现在以下几点:第一,钻机尺寸比较小,能够减少井场面积,其中主要包含泥浆池中的9000ft?,重量和石油钻机相比较而言,特别轻,能够直接应用于直升机运输或者拖车转载中。
小井眼快优钻井关键技术研究摘要:本文针对小井眼半径比优钻井大的问题,研究了小井眼快优钻井关键技术,包括参数化设计、成形加工技术、改进的冷却系统等。
结果表明,采用参数化设计可以有效优化钻头结构,在保持钻头强度和刚度的前提下降低小井眼半径,提高井壁孔隙度,减小振动和摩擦,提高钻进速率;成形加工技术可以使钻头和钻杆之间的连接更紧密,减少转弯时的摩擦和振动,从而提高钻进效率;改进的冷却系统可以减小钻头的摩擦热,提高钻头寿命。
关键词:小井眼;优钻井;参数化设计;成形加工技术;改进的冷却系统Introduction在石油勘探和开采过程中,钻井是一个重要的环节。
传统的钻井往往需要将井身从大到小钻成逆时针螺旋形,在井眼逐渐缩小的情况下钻进。
这种钻井方式存在高强度和高速度下井筒的穿透破碎问题,容易形成地层崩塌和井眼塞钻等问题,导致钻井效率低下,损失油藏地质信息,增加勘探风险。
小井眼优钻技术是一种将原先大井眼中的套管或者油管钻成比井眼小的井眼,同时使用优化设计的钻头和改良后的冷却系统,实现高效、稳定、安全的钻井。
小井眼优钻技术可以提高钻井效率,降低钻井成本,节约油藏物资消耗,保护地质环境。
本文针对小井眼半径比优钻井大的问题,研究了小井眼快优钻井关键技术,包括参数化设计、成形加工技术、改进的冷却系统等。
1.参数化设计参数化设计是利用计算机建模、优化算法等技术,在保证结构强度、刚度的前提下寻找最优化设计的一种方法。
针对小井眼的结构缺陷,提出了一种基于参数化设计的优化方法,以降低小井眼半径为目标。
该方法的流程如下:1)建立钻头的三维模型2)对钻头的各项参数进行分类,包括半径、螺旋角、主刃角、侧刃角等3)设定各个参数的取值范围和优化目标4)利用计算机建模、优化算法等技术,对所有参数进行组合、遍历,寻找最优化设计5)通过仿真分析、物理试验等方法对优化后的钻头进行检验和验证研究结果显示,通过采用参数化设计优化小井眼钻头结构,不仅可以降低小井眼半径,还可以提高井壁孔隙度,减小振动和摩擦,提高钻进速率。
小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策探讨一、引言随着石油勘探开发的不断深入,石油工程技术的要求也日益提高。
小井眼钻井是一种常见的石油勘探开发方式,其钻具组合及轨迹控制对策对于提高钻井效率和质量具有重要意义。
本文将对小井眼钻井钻具组合及轨迹控制进行探讨,以期为石油勘探开发提供一定的参考和借鉴。
二、小井眼钻井钻具组合介绍小井眼钻井是指钻孔直径在4英寸以下的钻井。
对于小井眼钻井,合理的钻具组合对于提高钻井效率和质量至关重要。
通常情况下,小井眼钻井的钻具组合包括钻头、鼠榫、钻杆、钻柱、扩孔器等。
1.钻头钻头是小井眼钻井中最具有钻进能力的关键工具,其种类繁多,常见的有锋齿钻头、钻头、锥体钻头、PDC钻头等。
根据地质情况和井孔要求,选择合适的钻头对于提高钻井效率至关重要。
2.鼠榫鼠榫是一种用于连接钻杆和钻头的工具,其结构设计影响着钻具的传动效率和使用寿命。
合理选择鼠榫的材质和加工工艺有助于降低钻具的故障率和提高使用寿命。
3.钻杆钻杆是连接钻柱和钻头的重要部件,其质量和结构设计直接影响着钻井的稳定性和安全性。
选用高强度、耐磨损的钻杆材料,并严格控制制造工艺,有助于提高钻井效率和降低事故率。
4. 钻柱5. 扩孔器扩孔器是一种用于扩大井眼直径的工具,其选用和使用对于小井眼钻井的成功进行具有重要意义。
在选择扩孔器时,需要考虑地层情况、工艺要求和经济效益等多方面因素,以确保钻井顺利进行。
以上便是小井眼钻井钻具组合的简要介绍,其合理的选择和使用对于钻井效率和质量具有重要意义。
三、小井眼钻井轨迹控制对策探讨小井眼钻井的轨迹控制对策是保证钻井的稳定和安全进行的关键因素。
针对小井眼钻井的特点和难点,我们需要采取一系列的对策来保障钻井的正常进行。
1.地质勘探在进行小井眼钻井前,需要对井址的地质情况进行深入勘探,包括地层结构、地质构造和岩性情况等,以便为后续的钻井工作提供准确的数据支持。
2.钻井液设计合理设计钻井液体系对于降低井底温度、减小井眼稳定性降低对井口设备的磨损和减小对井口设备的磨损具有重要意义。
胜利油田首口小井眼长水平段水平井钻井技术一、引言介绍论文的背景和意义,阐述该技术的研究意义和应用前景。
二、首口小井眼长水平段水平井概述1.首口小井眼长水平段水平井的定义和特点2.首口小井眼长水平段水平井的分类与应用三、首口小井眼长水平段水平井钻井技术1.首口小井眼长水平段水平井成钻技术概述2.首口小井眼长水平段水平井钻井工艺及钻具组合设计3.首口小井眼长水平段水平井液压学行为研究四、钻井过程中的难点及解决方案1.首口小井眼长水平段水平井钻井过程中的难点2.针对钻井难点的解决方案五、结论与展望1.结论总结2.展望未来首口小井眼长水平段水平井钻井技术的发展前景。
第一章:引言胜利油田地处中国东北地区,是国内最大的陆上油田之一。
胜利油田钻井技术一直处于国内领先地位,但随着油藏逐渐开采深入,储量耗散,提高采收率的技术需求越来越迫切,对新型钻井技术的开发研究也日益重要。
胜利油田通过不断探索和研究,发现首口小井眼长水平段水平井钻井技术可以有效提高油藏储量,改善采油效率。
本文就围绕该技术展开介绍研究。
第二章:首口小井眼长水平段水平井概述1. 首口小井眼长水平段水平井的定义和特点首口小井眼长水平段水平井是一种将井眼钻至油层水平方向并延伸一定长度的油井,这种井型具有井壁面积大、水力阻力小、产出能力强、高效节能等特点。
首口小井眼长水平段水平井经测算,能够提高采收率30%以上,同时减少钻井机械尺寸或水平段的数量、缩短钻井时间,具有明显的经济效益。
2. 首口小井眼长水平段水平井的分类与应用首口小井眼长水平段水平井按照区域分布可分为水平井与斜井,按照水平段长度可分为500m以下和500m以上的水平井。
针对不同的地质条件和勘探对象,可以灵活选择首口小井眼长水平段水平井的类型和长度。
应用于油气储层勘探生产中,该技术可以有效改善油气储量,降低钻井成本,提高效率,提高采收率。
第三章:首口小井眼长水平段水平井钻井技术1. 首口小井眼长水平段水平井成钻技术概述首口小井眼的钻井是一项复杂的工序,包括成钻前的井眼加固和井口整平,完成井眼预加固后,需要在小径段井壁挖掘一定长度,进而将钻头从水平状态转换到扶斜钻进状态,开始钻进水平段。
小井眼钻井技术毕业论文摘要小井眼钻井在石油工业中应用始于50年代,80到90年代小井眼钻井技术取得了突破性进展,成为继水平井之后油气勘探开发中又一门热门技术。
数年来国内外对小井眼钻井技术进行了大量的研究,也取得了很多成果,展现了良好的应用与发展前景。
在国内,中原油田在小井眼侧钻技术方面形成了一套新的研究方法和技术,在此研究基础上开发了配套的高效钻井工具,得到初步应用,取得了良好的效果。
本文通过对国内外小井眼钻井技术的基本理论及在国内的一些实际应用的叙述使大家对小井眼钻井有个更清晰的认识。
关键词:小井眼;钻井工艺;侧钻工艺目录前言 (1)第1章小井眼的基本概念 (2)1.1小井眼钻井技术发展概况 (2)1.2小井眼技术发展的原因 (4)1.2.1 经济因素 (4)1.2.2 技术进步 (4)1.2.3勘探开发的需要 (4)1.2.4环境保护的压力小 (5)第2章小井眼钻井系统、装备及工具 (8)2.1小井眼钻井系统 (8)2.1.1转盘钻进系统 (8)2.1.2连续取芯钻进系统 (8)2.1.3井下动力钻具钻进系统 (8)2.1.4小井眼水平钻井系统 (8)2.2 国外小井眼钻井设备的发展现状 (9)2.3 国内小井眼钻井设备现状 (12)2.4 对我国研制小井眼钻井设备的几点建议 (12)2.4.1 钻机 (13)2.4.2 钻井井下工具 (13)第3章小井眼技术的难点及对策 (15)3.1小井眼井控与常规井控的差别 (15)3.1.1环空间隙(小井眼环空体积小) (15)3.1.2 系统的压力损失大 (16)3.2小井眼井涌检测技术 (17)3.2.1 Amoco公司井涌检测法(出入口流量法) (17)3.2.2 Anadrill公司的井涌检测方法 (17)3.2.3 BP公司研制了一种小井眼井涌早期检测系统 (17)3.3小井眼压井方法---动态压井法 (18)3.3.1动态压井法(动平衡压井) (18)3.3.2 动态压井的实施 (19)3.3.3 动态压井的优越性 (19)3.3.4 应注意的问题 (19)第4章小井眼钻井的应用 (21)4.1中原油田侧钻技术现状 (21)4.1.1侧钻井技术的应用风险评价 (22)4.1.2实现小井眼高效侧钻的关键技术 (23)4.2 滴102井小井眼加深井基本情况 (25)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)前言小井眼钻井技术应用领域比较广阔,随着钻井技术设备及工具的出现,当前,小井眼技术不仅可用于浅井,直井,也可用于中深井和深井,定向井和水平井,多分支井;不仅可用于探井也可用于开发井;不仅用于打新井,也用于老井加深和开窗侧钻。
因此,小井眼技术用于低渗透油气田的开发,老油田中后期挖潜开发和边远新区的勘探,都具有突出的优越性。
在过去的几十年里,国外对小井眼钻井技术进行了大量的研究,取得了很多成果,形成了相对完善的理念。
这些成果非常值得我们去借鉴。
下面将从国外的一些技术入手向大家介绍小井眼钻井的发展。
第1章小井眼的基本概念对于小井眼的提法有各种各样,不尽相同,国内外到目前为止没有统一的定义。
(1) 美国Amoco公司:90%以上的井眼用小于6″的钻头钻成。
(2) 法国Elf公司:完钻井眼小于常规完钻井眼(81/2″)的井统称为小井眼。
(3) 凡是大于2 3/8″油管不能作内管柱的井称小井眼;(4) 全井90%的井眼直径是用小于7″钻头钻的井称为小井眼;(5) 还有的认为环空间隙小于1″的井眼为小井眼。
目前,比较普遍的定义是:90%的井眼直径小于7″或 70%的井眼直径小于6″的井称为小井眼井。
1.1小井眼钻井技术发展概况小井眼钻井是于始于上世纪40年代,50年代美国的Carter公司在犹他州,阿肯色州,路易丝安那州等地钻了108口小井眼井,得出的结论是钻小井眼井在经济上是合算的。
据统计,50年代后期至60年代初,世界上有131家石油公司共钻了3216口平均井深为1376m。
的小井眼井(最大井深达3658m),明显降低了钻井成本。
在这期间,小井眼钻井兴旺,开发了小井眼钻井的配套工具,如小尺寸卡瓦、吊卡、扶正器、防喷器、井口等。
进入60年代中后期,世界范围内小井眼活动减少,主要原因是借助常规钻机或改进的常规钻机打小井眼井节省费用不大。
70年代初,开始借用采矿业的小井眼连续取心钻机钻井,并专门研制专用的小井眼钻机,例如瑞典的Cordell 公司研制的MD系列钻机。
80年代中期以前,小井眼没有引起石油界足够的重视,原因之一是当时的油价较高。
原因之二是小井眼钻井技术还不完善。
80 年代中期以来,由于油气价格的下跌,世界范围内石油工业不景气,钻井综合成本压力大,小井眼又引起广泛重视。
当时英国的 BP公司1986年在Plunger油田,用MD-3型小井眼钻机钻6口1000M的井,并取得了很好的效果。
这几口井的井身结构为61/4″(168.75 mm钻头)×51/2″ (139.7 mm套管)×40m43/4″(120.65 mm钻头)×37/8″(96.875 mm 套管)×500m33/8″(85.725 mm钻头)×27/8″(73.914 mm套管)×1000m90年代小井眼钻井成为世界范围内的热门技术之一,并且小井眼钻井技术和装备趋于成熟,特别是连续软管钻井技术的发展,使小井眼可完成常规井眼完成的任务,例如小井眼定向井、水平井、大位移井、欠平衡压力钻井、地质导向钻井等。
电子学的进步为小井眼技术的发展奠定了基础。
采用小型传感器就不必利用常规直径的油井来获得地下信息。
从而可大大降低成本。
就目前的勘探技术、油藏描述技术及输送EOR化学药剂的技术来说,采用直径为3.2-6.03cm的小井眼与2.22cm的小型测井工具组合将是一个很好的选择方案。
美国能源部(DOE)正在开发通过小井眼技术减少获得地下信息成本的技术。
该项目的主要任务包括:(1)利用当前可用的连续管技术对浅井进行小井眼钻井;(2)对深井小井眼钻井的可行性进行评估;(3)将井底钻井设备小型化,并对其进行测试;(4)将测井工具小型化;(5)在地震检测仪器设备中结合新兴的小型传感器技术;(6)通过小井眼来输送EOR化学药荆。
小井眼钻井系统由1个机械旋转的刮刀钻头、1个水力驱动的容积式马达以及连续管钻柱等组成。
通过对井径为4.45 cm垂直井的小井眼钻井系统的工业可行性实验研究表明该系统适用于连续管钻井,在Cathie大理岩与Berea砂岩中的钻进速度可达30.5m/h。
在常规油田测井工具中标准尺寸最小的直径为4.29cm,这对小井眼来说尺寸仍太大,无法使用。
因而,按常规设计了2.22cm的伽马测井工具,结合密度与井径测井曲线,可提供足够多的测井资料。
目前还没有适于小井眼尺寸的井径测量工具,但将其微型化也不是很难。
此外,还需要小型轻便的测井电缆以及相关的数据采集系统,而采用连续管传送测井工具将成为可能。
迄今为止,小井眼钻井活动遍及世界许多国家,如美国、法国、德国、英国、加拿大和委内瑞拉等。
9O年代,世界钻小井眼井的数量呈不断增长趋势。
美国仍是目前世界上钻小井眼井最多的国家.而且在老井加深、侧钻领域应用小井眼技术最多,特别是侧钻短半径水平井。
由于小井眼钻井的自身优势,在世界范围内正蓬勃发展,小井眼正在部分的取代常规井眼,给石油工业带来显著的技术经济效益。
1.2小井眼技术发展的原因1.2.1 经济因素发展和应用小井眼技术的主要目的是降低钻井成本。
据几家石油公司小规模实验统计,与常规井相比小井眼可节省钻井费用25-50%。
在个别边远地区甚至使钻井费用降低75%。
特别是80年代中期油价下跌,迫使各石油公司用更廉价的勘探方法,小井眼便是其主要途径。
具体原因(1) 小井眼钻井的初期投资较小,包括使用较小的钻机、较小的井场、较细的管材、较少的泥浆、水泥等;(2) 小油藏使用小井眼钻井技术可以较经济地采油;(3) 对于有疑问的产层(主要勘探)可以经济测试;(4) 小井眼的修井成本较低;(5) 小井眼的整体开发成本较低。
以上这些因素对于油公司和钻井承包商都具有很大的吸引力。
1.2.2 技术进步进入80年代,小井眼钻井装备(小井眼钻机、连续软管钻机)、工具(小尺寸防喷器、井口、钻头、井下动力钻具等)和整套小井眼钻井技术(小井眼水力学、井控技术、固井完井等)均取得重大发展,使安全经济地进行小井眼钻井成为可能。
1.2.3勘探开发的需要在边远地区,地面条件恶劣,运输困难的地区,勘探工作风险大,地震工作在短时间内不能获得精确的地下资料,在这些地区打一些小井眼连续取芯的探井,可及早搞清地下情况,及早作出决策,减小勘探的风险。
1.2.4环境保护的压力小小井眼钻机占地面积小,小井眼比常规井眼井径缩小一半,钻井液用量及岩屑量减少75%,施工机具用量大幅度下降,对环保有利。
国内外对环境保护问题越来越重视,钻井作业带来的大量钻井液、废油、水泥浆、钻屑,各种废料的处理和排放、空气污染和噪声污染等问题一直使钻井承包商感到头疼。
小井眼钻井使这些问题得到了较好的解决。
BP勘探作业公司对环境保护和费用方面作了小井眼与常规井的比较,如图1-1所示。
从图中可以看出,在井深相同时,小井眼较常规井眼井径缩小50%,钻井液用量和排放钻屑量减少75%,这些对环境保护很有利。
此外,小井眼费用也较常规井减少40% 。
小井眼井与常规井比较图1-1小井眼与常规井比较图 1-2 不同尺寸井眼的费用和时间对比从图1-2分项费用分析中可以看出,小井眼钻井费用降低主要在以下三个方面:(1) 钻前费用,即井场及钻机搬迁费用,约占节约总费用的30%左右。
随着井深加大,其比例下降,这说明小井眼要用轻便钻机。
(2) 钻井液、套管、水泥及注水泥费用,约占节约总费用的30%以上。
随着井深加大,其比重上升。
(3) 评价费用,包括录井、测井、中途测试、岩心分析等费用,约占节约总费用的11-12%。
基本上不随井深变化而变化。
以上三项节约的费用占总节约费用的70-80%。
第2章小井眼钻井系统、装备及工具2.1小井眼钻井系统专用小井眼钻井系统是实现小井眼钻井的关键。
典型小井眼钻井系统有3种基本型式,转盘钻进、连续取芯钻进和井下马达系统。
共同特点是:采用小钻机、小直径钻具和高转速钻进,比常规钻井系统可节约钻井成本40-70%。
2.1.1转盘钻进系统采用小直径钻杆和高速度的金刚石钻头,钻速一般可达6m/h。
该系统可用在50.8mm小井眼内进行取芯钻进、扩眼完井,还可以用于老井加深的小井眼完井。
2.1.2连续取芯钻进系统Amoco 公司最早研制并使用了这种钻井系统,采用矿业取芯小钻机,液压顶驱,外平接头薄壁钻杆,电缆可回收岩芯筒和取芯钻头。