大位移井

大位移井的修井技术概述摘要：大位移井的经济效益更高，是目前海上油气田主要的钻井设施。

通常情况下，大位移井的水平位移量与垂深比超过2，分为大位移水平井、特大位移井和三维大位移井，大位移水平井的井斜超过86°，而特大位移井的水平位移量与垂深比超过3。

由于井斜较大水平段较长，会产生比较大的摩阻，进而引发各种安全事故，因此要高度重视对大位移井的修井技术进行探究，从而有效减少摩擦，提高我国大位移井的维修水平。

关键词：大位；移井；修井技术引言大位移井是在定向井水平井基础上发展而来的特殊工艺井，能够满足不同油气层的需求，通过不变方位的大位移井发展为变方位角的大位移井，广泛应用于滩海油田、海上油田和地质条件差的边际油田，属于高精尖的钻井系统。

大位移井水平位移较大，能够在很大程度上加强含油面积的控制。

与开发同等面积的油田相比较而言，可以有效减少海上和陆地平台钻井数量，能够钻穿多井段的油层，增大油藏泄油面积，从根本上提高单井原油产量，具有较高的经济效益。

我国目前大位移井的修井技术还存在不足，因此要针对大位移井修井技术进行深入探究。

1大位移井维修的技术难点目前在大位移井故障处理中很容易受到吊坠的双重作用，拉力与大摩擦面积沙管管柱的场景形成粘连，储存层中的沙砾进入井筒后，孔隙会被沙粒堵塞，出现粘合现象，要确保清洗液循环解锁，否则会造成故障问题更加复杂。

由于摩擦力的水平会随着井斜角的增大而增加，通过对管柱与套管接触时的数据进行分析，能够发现尽管大位移井施工水滴率较高，但不容易发生非循环冲洗液，无论是常规井还是大位移井，钻孔清理都必须取决于高修井液技术，确保钻井干净。

2大位移井定向井修井液技术的可靠性分析2.1拓展置换修井技术大位移井修井技术非常复杂，每一个问题都与修井液技术密切关联。

针对这一问题可以采用平行孔净化井筒，稳定润滑、摩擦等施工措施，使得修井的复杂性明显下降，提高修井成功率。

在拓展置换井修井技术中利用正向胶聚合物混合油液修井具有较强的正粘膜性，当正交用量超过一定值后，黏度难以控制，高黏度很容易在井壁形成挡土墙，增加了钻具和连接井之间的接触面积。

第十章大位移井技术第一节大位移井意义及挑战一．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．大位移井的历史目前世界记录是BP公司在Wytch农场钻的M16井：总井深=11，277m，水平位移=10，727m，TVD=1636m，水垂比=6.55；海上水平位移最大记录：澳大利亚的Goodwyn A18井：水平位移=8，306m，总井深=9，277m；国内西江24-3-A14井总井深=9，238m，TVD=2，985m，水平位移=8，062.7m，水垂比=2.7。

三．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；四．钻大位移井的技术挑战1）井眼清洁；2）高摩阻扭矩，需要高抗扭抗拉和耐压钻杆；3）大斜度长裸眼稳斜段，套管的安全顺利下入；4）平台设备能力配套与常规井差别，常规超深井考虑钻机的动力和提升载荷能力，而大位移井侧重考虑水力和顶驱输送扭矩能力；5）井斜大，裸眼段长，井眼侵泡周期时间长，影响井壁稳定性；6）普通井的经验很多不适合大位移井，大位移井一旦出现失误，惩罚比普通井严重；7）储层埋藏深度不确定性和仪器精度误差对钻井轨迹调整影响；8）钻杆伸缩性大，在接近完钻深度只能单根钻，对复杂情况处理活动空间小。

第二节大位移井井眼清洁井眼清洁在大位移井中是个很关键的因素，制约大位移井延伸能力。

斜井清洁跟直井区别很大，至少需要比直井很长的循环周时间，而且在程序方法处理上也大大不同，随着井斜的增加，井眼清洁难度加大，岩屑上返更加困难，需要循环时间更长。

大位移钻井技术近几年来，随着钻井工艺技术及钻井装备、工具、软件等技术的发展，诞生了大位移定向井，它的出现，为海洋平台钻井及在陆上开发滩海油气资源开辟了一条新途径，与其他井型相比，这项技术在油气勘探开发中起到了投资少、见效快和其它钻井方法无法替代的作用。

第一节国内外大位移井发展及技术现状所谓大位移井世界上并无确切的定义，最初认为水平位移超过3000米或水平位移与垂深之比大于1的井即为大位移井，随着钻井及相关技术的发展，目前比较通用的概念是位移于垂深之比大于或等于2的井称为大位移井。

井斜大于或等于86度的大位移井称为大位移水平井。

由于各种原因使得方位发生变化的大位移井，称为三维大位移井。

大位移井始于20年代，随着科学技术和水平井钻井技术的不断发展，80年代大位移井才得到快速发展，九十年代以来，大位移井已经在油气勘探和开发中显示出其巨大的潜力。

美国、挪威、澳大利亚、英国等几个国家先后钻成了一批有代表性的大位移井，位移与垂深之比大多都大于2，有的大于5，并取得了很好的经济效益。

Unocal公司在美国加利福尼压近海Dos Cuadras油田C平台上成功地钻了9口非常浅的水平位移很长的油井。

其中C-29井和C-30井创造了当时的最高纪录。

Ｃ－２９井高峰日产量１１３吨／天，储层内长度９４２米，总垂深层９３米，水平位移１１５６米，位移、垂深比３.９５Ｃ－３０井储层内长度１３４８米，垂深与位移之比达到了５.０５。

英国ＢＰ石油公司和斯伦贝谢公司在北海Wytch Farm油田成功地钻了数口大位移水平井，开创了利用大位移井技术开发整装油田的范例。

其中１９９２年完成的Ｆ１９井水平位移５００１米，总井深５７５７米，水平位移、垂深比创当时欧洲纪录。

ＢＰ石油公司于１９９８年１月在英国南部的Wytch Farm油田完成的Ｍ１１井是目前世界上水平位移最大的大位移井，其水平位移达１０１００米，日产量高达２０，０００b/d 1997年6月，中国海洋石油总公司与美国菲理普石油公司合作在南海东部完成了一口当时世界上水平位移最长的水平井西江24-3-A14井，完钻井深9238米，垂深2985米水平位移8062.7米。

第37卷第1期2009年1月 石 油 钻 探 技 术PETROL EUM　DRILL IN G　TECHN IQU ESVol137,No11J an.,2009收稿日期:2008205223;改回日期:2008212203作者简介:裴建忠(1963—),男,1982年毕业于华东石油学院钻井工程专业,总工程师,高级工程师。

联系电话:(0546)8725128!现场与经验#金平1浅层大位移水平井钻井技术裴建忠　刘天科　周　飞　王树永(胜利石油管理局黄河钻井总公司,山东东营　257064)摘　要:金平1井是胜利油田第一口特浅大位移水平井,创全国陆地油田水平井位垂比最高纪录(位垂比21803∶1)。

该井为预探井,钻进地层埋深浅,欠压实程度高,地层不稳定,上部地层松软,地层造斜能力差。

通过优化井身结构设计、钻具组合与钻井参数,保证了井眼轨迹平滑;利用摩阻扭矩计算软件进行实时摩阻扭矩分析,采用短起下钻、分段循环等手段有效清除了岩屑床,保障了井眼畅通和井下安全;采用乳化润滑防塌钻井液体系,根据地层特点合理调整钻井液性能,满足了全井井壁稳定、携岩和润滑的要求。

全井克服了浅地层造斜稳斜控制困难,大井眼、长水平段岩屑携带困难,起下钻摩阻大,旋转钻进扭矩大等一系列技术难题,安全钻至井深2218m,水平位移1636149m,垂深592190m。

详细介绍了金平1井的现场施工情况。

关键词:浅层;大角度斜井;水平井;金平1井中图分类号:TE931+12 文献标识码:A 文章编号:100120890(2009)01200872041　概　述金平1井是胜利油田目前地层最浅、位垂比最大的预探井。

该井完钻垂深592190m,完钻井深2128100m,水平位移1636149m,水平段井斜角91°,位垂比21803∶1。

该井实际造斜点井深330100m,井斜角0142°,方位角88153°。

金平1井实际中靶靶点数据见表1。

大港油田大斜度大位移井固井技术难点及对策摘要：针对大港油田大斜度大位移井固井存在的地层压力系统复杂、储层密集且油水间距小、界面冲洗效率低和后期储层改造易破坏水泥环完整性等技术难题，通过强化井眼准备与提高顶替效率技术、高效冲洗隔离液技术、高强度韧性水泥浆技术和配套固井技术措施等技术集成，形成了适用于大港油田大斜度大位移井固井的成套技术，保证了固井施工安全，改善了界面胶结质量，为大港油田大斜度大位移井固井质量的提高提供了技术支撑。

关键词：韧性水泥浆大斜度大位移井固井配套措施大港油田经历50多年的大规模开发，油田老区已经进入高含水开发阶段，稳产增产难度极大。

为稳住产能规模，进一步挖掘增产潜力，目前主要以加密定向大斜度大位移、分层开采、注水开发、酸化压裂改造的方式提高产能。

油田老区随着复杂断块油藏的深入开发，地质构造复杂化（主要是油气水层多、层间隔小，层间压力系统差别大、地层压力动态变化，固井候凝过程易发生水侵），钻井液膨润土含量高、触变性强及虚泥饼厚等一系列的固井难题日益突出，严重制约着大斜度大位移井固井质量的提高。

多年来油田大斜度大位移井，特别是当井斜角大于50°且位移大于800m，固井优质率不理想，直接影响了油田产能建设。

1.主要固井技术难点1.1地质条件复杂，多压力系统并存区块先期注水，导致地层压力体系发生变化，形成局部高压圈闭，同一区块地层压力截然不同，钻井遭遇复杂，油气水侵较多。

如大港油田官16-3井，设计钻井液密度1.15g/cm3，见后效提至1.65g/cm3后继续钻进。

1.2储层密集、层间距小、油水关系复杂储层油气水层分布广且间距小，存在油气水窜风险，层间不易有效封隔。

如小5-23-1L井储层段共36个油气层显示；在港西、王官屯和枣园等区块，层间距在1-5m之间，层间压力系数不均衡。

1.3钻井液性能不匹配，影响界面胶结质量大港油田大斜度大位移井使用的钻井液体系主要以硅基钻井液、聚合物钻井液为主。

大位移钻井技术与分解摘要大位移钻井技术是目前世界上最先进的钻井技术之一，它已成为海上和摊海油田勘探开发最有效的手段。

它能够大范围的控制含油面积和提高油气采收率，降低油田开发成本，具有显著的经济效益和社会效益。

文章介绍了国内外大位移钻井技术的现状，大位移井的关键技术和发展趋势，分析对比了国内大位移钻井技术存在的差距和应努力的方向，对其未来发展前景做了详细的预测与分析，并就其存在的问题也提出了一些解决的办法和意见。

关键词：大位移井钻井技术；井眼剖面；扭矩；摩阻；旋转导向目录第1章大位移井的概况分析 (1)1.1 大位移井的基本概念 (1)1.2 大位移井的特点，难点及用途 (1)1.2.1 大位移井的特点 (1)1.2.2 大位移近水平井的钻井难点 (1)1.2.3 大位移井的用途 (2)第2章大位移井的发展状况 (4)2.1 世界上钻大位移井成熟的配套技术主要表现在 (4)2.2 国内大位移井的发展现状 (4)第3章大位移井的关键技术 (6)3.1 管柱的摩阻和扭矩 (6)3.1.1钻柱扭矩和摩阻力的计算 (6)3.1.2 减小管柱扭矩和摩阻的措施 (8)3.2 钻柱设计 (9)3.3 轨道设计 (11)3.4 井壁稳定 (11)3.4.1 影响大位移井井壁不稳定的因素 (11)3.4.2 井壁稳定性机理 (12)3.5 井眼清洗 (13)3.6 固井完井 (14)3.7 轨迹控制 (15)3.8 装备配套要求 (16)第4章大位移井钻井工具与仪器 (17)4.1 变径稳定器 (17)4.2 旋转导向系统 (17)4.3 加长/串联马达 (18)4.4 地质导向钻井系统 (18)4.5 随钻测量（井）与录井工具（MWD/LWD） (19)4.6 减摩接头 (19)4.7 钻压推加器 (20)4.8 顶部驱动装置 (20)第5章结论 (21)参考文献 (23)致谢 (24)第1章大位移井的概况分析1.1 大位移井的基本概念大位移井是在定向井、水平井技术之后又出现的一种特殊工艺井，英文名称ERW（ExtendedReachwell），大位移钻井技术称ERD （ExtendedReachDrilling），顺名思义，大位移井具有很大的水平位移和很长的高井斜稳斜井段。

第37卷第3期2009年5月 石 油 钻 探 技 术PETROL EUM DRILL IN G TECHN IQU ES Vol 137,No 13May ,2009收稿日期:2008-04-01;改回日期:2009-03-13作者简介:李维(1983—),男,四川德阳人,2006年毕业于西南石油大学石油工程专业,油气井工程专业在读硕士研究生。

联系电话:(028)83030603#固井与泥浆!大位移水平井下套管漂浮接箍安放位置优化分析李　维　李　黔(西南石油大学石油工程学院,四川成都　610500)摘　要:大位移水平井由于水平段长、垂深浅、水垂比大、套管加压能力有限,易因为粘卡造成套管不能顺利下到位,给固井作业带来了困难。

预测了大位移水平井采用常规下套管工艺的摩阻载荷,分析了漂浮下套管的技术原理与优势,计算了漂浮接箍安放在井深不同位置处的摩阻载荷,对摩阻载荷随井深的变化趋势进行了分析,结果表明,运用漂浮下套管技术能够保证大位移水平井套管的安全下入,漂浮接箍的初始安放位置选择在临界阻力角处,且经过优化分析,当漂浮接箍安放在最优化井深处时,摩阻载荷最小,漂浮下套管的技术优势得到了最大程度的发挥。

关键词:下套管;漂浮接箍;水平井;摩擦中图分类号:TE256+12 文献标识码:B 文章编号:1001-0890(2009)03-0053-04自水平井和大位移井问世以来,如何保证水平井、大位移井尤其是大位移水平井套管的安全下入,一直是固井科研人员研究的热门课题。

漂浮下套管技术是解决这一问题最为有效的方法之一[1]。

该技术通过在套管串结构中加入漂浮接箍,利用漂浮接箍与套管鞋中间套管内封闭的空气或低密度钻井液的浮力作用,来减小套管下入过程中井壁对套管的摩阻,以达到套管安全下入的目的。

但对于漂浮接箍在套管串结构中安放位置的研究和分析,尤其是如何安放漂浮接箍,才能最大限度地发挥漂浮下套管技术的优势,国内外研究甚少。

大位移井钻井技术特点1．在较大位移井施工中随井深的不断增加，会出现传递钻压困难，调整工具面时钻具转不到位，下放遇阻、上提拉力明显加大，转盘扭矩加大等复杂情况。

2．在较大位移井施工中井眼轨迹控制是较大位移井成功的关键。

合理的钻具组合及其受力分析，最优的钻井参数，先进的测量手段，有效地进行复杂情况的及时处理，才能保证较大位移井正常作业。

平缓光滑的准悬链线井眼轨迹，准确无误钻达目标点是较大位移井成功的标志。

3．大斜度、大位移井（井斜大于45°）岩屑携带与直井不同，井斜在45°～65°时岩屑将快速向下井壁沉积，形成岩屑沉积层即岩屑床，且井眼底边部位形成岩屑床易下滑到井底，发生所谓的“Boycott”效应。

这样易增大扭矩，摩擦阻力升高，严重时将造成环空憋堵、井漏、卡钻、垮塌等复杂情况，给钻井施工将带来极大的危害。

4．较大位移井井眼净化技术：①在地面机泵条件允许情况下，排量达到34～36L/s，保证环空上返速度控制在1～1.5m/s以实现稳流携砂；尽量提高大位移井的排量，使之大于临界排量，紊流携砂，改善井眼清洗效率；钻井液的流变性能动塑比Φ3、Φ6的值和终切力适当增大，方能满足悬岩、携砂的要求；钻井液的动塑比应控制在0.25～0.5Pa/mPa·s之间。

②根据情况坚持短程起下钻,每100～150米短起下一次，每次短起300～450米，靠短起下钻清除岩屑床，保证井岩规则畅通。

③每钻进一根单根都上下大幅度活动钻具，在满足轨迹控制要求的前提下增加旋转钻进的时间，一是提高钻井速度；二是有利传递钻压；三是搅动环空岩屑提高清岩、携砂效果。

④当发现震动筛面上钻屑返出较少、单根困难时，使用高粘度、高切力的泥浆断塞清扫井眼。

5．大位移井是在定向井、水平井技术之后出现的一种特殊的工艺井技术，ERW（Extended Reach Well）。

大位移定向井钻井技术ERD（Extended Reach Drilling）。

大位移井钻井液关键技术问题我国原油开发通过了长时间的发展，在现代化社会当中，大部分油田的实际开采量不断减少，如若依然使用传统开采手段，一方面难以提高其生产能力，另一方面造成其开采成本支出提高。

针对这样的情况，大位移井钻井液关键技术快速崛起。

基于此，本文就钻具磨阻与扭矩控制技术问题、井壁稳定技术问题以及井眼净化技术问题三个方面分析了大位移井钻井液关键技术，期望经过本研究为未来的有关研究提供相应参考。

标签：大位移井;钻井液;关键技术随着社会进步与经济快速发展，大部分油田所储备的原油量不断减少。

因为钻探设施设备的价格比较高，如若使用传统的钻探技术，会造成其成本支出逐步提高，这样已经没有办法和时代进步与社会发展实际需求相符。

在这样的情况下，要想有效降低原油储存量，根据实际分布情况运用先进的钻进技术。

在实际开采油田的时候，应该将大位移井钻井液关键技术充分运用其中，促进我国油田事业的健康可持续发展。

一、钻具磨阻与扭矩控制技术问题就大位移井而言，因为具备裸眼段比较长以及井斜大等特征，所以在实际钻井的时候，经常会出现井眼偏离，在这样非常长的裸眼井段当中，井壁和钻具之间的接触面在逐步增加，进而对正常作业时候钻井关注所肩负的阻力不断提高，这样会对大位移井的有效延伸起到很大程度上的制约影响。

与此同时，也会对井壁可靠性以及稳定性产生不良影响。

在这样的情况，经过完善且健全的改良钻井液体系，保证钻井液的实际润滑程度，这样能够更好的减弱钻具所具备的阻力，合理有效地拓宽大位移井具体性能。

所以要构建科学合理的钻井液体系。

现阶段，在我国大位移钻井实际开采作业的时候，经常会使用三种钻井液体系，首先，对于油基钻井液体系而言，主要将油当做是油包水乳形式的钻井液，将其所具备的抗污染作用全面发挥出来，这样可以保证井壁安全性与稳定性，也能够减少对油气层产生严重影响。

然而对此体系进行运用的时候，其成本支出比较高，难以更好的保护自然环境。

其次，对于合成基钻井液体系而言，此体系主要是在油基钻井液体系的前提下经过研究与开发得来的，此体系当中运用最为宽广钻井液主要是第二代合成基钻井液，和油基钻井液体系之间进行对比分析，此体系的环保特性非常明显。