小井眼直井钻井工艺研究
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小井眼水平井钻井技术摘要:小井眼开窗侧钻井工艺技术的运用,分析小井眼侧钻井实际固井作业中存在的问题,针对难点,提出解决小井眼开窗侧钻井固井工艺技术存在问题的重要措施。
本文对小井眼水平井钻井技术进行分析,以供参考。
关键词:小井眼;水平井;钻井技术引言国内多数油田进入开发后期,在长时间的开发生产中由于套管变形、损坏、井下落物施工、井下水锥、气锥各方面影响导致油井已经不能正常生产,为降低钻井成本,开发油田潜力,国内开始广泛研究推行小井眼开窗侧钻井。
1小井眼水平井技术简介小井眼水平井技术是指用直径小于等于6″的井眼穿过目的层,井斜不小于86°,并保持这一角度直至打完水平段的一种钻井技术。
具有小井眼井和水平井的双重优点,具有机械钻速高、钻井成本低、环境污染物排放量少等优势,在老油田加密井开采剩余油、老井和报废井改造再利用,以及特殊油气藏资源的开采中得到广泛应用。
小井眼钻井技术在国外研究起步较早,20世纪50年代美国就开始使用该项技术,节约了钻井成本,20世纪60年代前后是国外小井眼技术发展的高峰期,世界上各石油公司共钻超过3200口小井眼井,取得了较高的经济效益。
进入21世纪前后,国际油价居高不下,小井眼技术未得到足够重视,技术也未取得实质性突破。
直到近10年来,各老油田开发进入后期和国际油价的下跌,小井眼技术和小井眼水平井技术再次进入高速发展阶段,除了在1000m以内浅井中得到应用,在垂深超过3500m的深井中也得到较大范围应用,并取得了良好效果。
2小井眼水平井钻井优势2.1技术发展迅速目前,国内外针对小井眼钻井技术的研发进展飞速,从小井眼钻井钻机、配套工具(井口、防喷、井下动力钻具)到小井眼钻井的整套技术(井控技术、固井技术以及钻井液优化等),都获得了快速的发展,促进了小井眼钻井技术安全高效地发展。
2.2环保压力减小国内外对钻井过程中的环境问题非常重视,常规钻井过程中会产生大量的钻屑、废油、泥浆以及钻井液,还有噪声污染、空气污染等,都对环境造成了污染。
第七章小井眼钻井技术塔里木油田由于地质情况复杂,部分井实钻结果与设计相差很大,尤其是探井表现较为突出,同时也存在地层岩性复杂,孔隙压力、坍塌压力、漏失压力预测精度差,复合盐层预测不准等井下复杂情况,增加了钻井工程难度。
为解决以上问题,部分井不得不改变设计,增加套管层序,最后出现4 1/8″小井眼。
也有部分井由于所处地区地质情况复杂,在设计中就是4 1/8″井眼完钻。
塔里木油田碳酸盐岩井段完井大多为5 7/8″或6″井眼。
严格的说5 7/8″或6″井眼为正常完钻井眼。
如轮古、塔中、英买力地区,山前也有个别探井是5 7/8″或6″井眼完钻的。
在碳酸盐岩段5 7/8″或6″井眼出现复杂情况的不多,但个别超深井,如哈6井,在钻进中就遇到不少困难。
山前井完钻为5 7/8″或6″井眼的,施工难度就更大。
1.在5″尾管钻塞注意事项(1)在5″尾管钻塞及钻附件时,下钻中应采用分段开泵循环,循环正常后再继续下钻,尤其钻完尾管挂喇叭口段水泥塞后,下钻中要格外注意,最好先下1~2柱试开泵,根据开泵循环情况决定每次下入多少钻具开泵为好。
(2)在5″尾管钻塞及钻附件时,要注意防卡。
钻附件时,排量要控制在10L/S,泵压也不宜太高,钻压10~20KN为宜,转速以低转速为宜,最好不好超过50RPM,一定要将附件钻碎、钻细,以免给下步生产带来隐患。
在5″尾管内钻塞的钻具组合,一般为复合钻具组合,如3 1/2″钻铤+2 3/8″钻杆+3 1/2″钻杆+5″钻杆。
在钻塞及钻附件时要精心操作,随时注意钻盘扭矩变化,稍有不慎,就有可能将钻具扭断或扭胀扣,造成钻具落井。
如西秋2井就是由于钻塞时造成钻具落井,处理困难,最后事故完井。
(3)在5″尾管内下钻或钻塞时,开泵一定要以小排量顶通,返出正常后再增大排量,开泵不通时,严禁以猛放回水卸压,应上提钻具,采用节流放压的方法。
放压时要转动钻具,严防因抽汲作用将套管附件碎块或水泥块抽吸至钻头与套管之间造成卡钻,尤其在钻附件时要格外注意。
小井眼钻井技术一)1990年代以来,国内外小井眼钻井技术的发展方向和趋势近10余年,随着油气生产费用的提高,以及石油工程领域不断向边远地区扩展和钻井工艺技术水平的提高,钻小井眼井开采油气的优越性更加明显,使得小井眼钻井技术成了继水平井钻井技术之后的叉一研究热点。
截至目前,世界上已钻成小井眼井上万口,最大垂直井深超过6000m。
小井服钻井具有诸多的优点,见表l。
目前,在国内外该技术已应用于水平井、深井钻井中,如侧钻小井眼多分支水平井等,国外已开始用连续管钻小井眼。
表1小井眼钻井技术情况表目前小井眼钻井技术比较发达的国家有:美国的Amoco 公司、Baker Hughes 公司、Nabors 工业公司、英国的BP 公司等。
近年来,国外公司为了配合小井眼钻井,开发和研制了一系列适合小井眼钻井的配套设备,主要集中在钻头及马达、固井、井控、取心、小井眼水平钻井等方面。
研究发展的小井眼先进技术归纳起来有:带有顶部驱动的小井眼钻机;井下动力钻具;采用井控专家系统控制和预防井喷;采用连续取心钻机进行小井眼取心作业;采用高强度固定齿的新型钻头。
目前小井眼钻井技术已比较成熟,工具设备配套齐全,已有可用于76.2mm(3in)井跟的钻井工具,以及多种连续取心钻机和混合型钻机。
挪威还准备向北海南部深层的高温、高压气藏发展小井眼钻井。
井场面积钻井设备人员钻井费用钻进岩屑量其他<1200㎡小型化、重量轻,利用偏远地区的钻井,钻机和其他辅助设备不足200t 8~10人/d井场各项费用减少60%,节约钻井成本15%~40%,边远和交通困难地区,这个比例高达70%。
一口2500m 深的井其岩屑为60t,常规井为700~1200t 适合于开发各类油气藏,但不适用于高气井,可用于采矿行业的连续取心近年来,国内各油田也开始重视和研究小井眼钻井技术。
小尺寸PDC、TSD及金刚石钻头已在我国大部分油田推广应用。
随着我国小井眼钻井井数的增多.小井眼早期井涌预警、检测技术也越来越受到重视。
第十二章小井眼钻井工艺第一节小井眼定义和用途 (2)一.小井眼定义 (2)二.小井眼的用途和前景 (2)三.小井眼的局限性和难度 (2)第二节小井眼钻井设备 (2)一.套管程序 (3)二.固井 (3)三.钻井液 (4)第三节钻头 (4)一.钻头的种类 (4)二.钻头类型的选择 (4)第四节小井眼钻具 (5)一.钻具的种类 (5)二.小井眼钻具组合 (5)三.小井眼对钻具的要求 (6)第五节小井眼连续取心技术 (6)一.小井眼连续取心的特点 (6)二.小井眼连续取心用的工具 (7)第六节小井眼井控 (7)一.小井眼井控与常规井的差别 (7)二.小井眼的溢流检测 (8)三.小井眼压井方法 (8)四.小井眼井控设备分类 (9)第七节连续油管技术 (9)一.连续油管的材质及其物理机械性质 (9)三.连续油管的地面设备 (10)四.连续油管的使用寿命 (12)五.连续油管在小井眼钻井中的应用范围 (12)六.连续油管钻井的优点和局限性 (13)参考文献 (14)第一节小井眼定义和用途一.小井眼定义到目前为止,还没有一个统一的小井眼定义。
美国阿莫科(Amoco)公司认为,不少于90%以上的井段是用直径小于177.8毫米(7英寸)的钻头钻成的井眼,或70%以上的井段直径小于152.4毫米(6英寸)的井称小井眼。
我们认为只要能满足以下条件之一的就可称为小井眼:1.一口井中90%井段是用直径小于177.8毫米(7英寸)的钻头钻成的井眼。
2.水平井水平段的井径小于200毫米(77/8英寸)的井眼。
3.在老井眼开窗侧钻、加深,井径小于177.8毫米(7英寸)的井眼。
4.井的最后一段井眼直径通常是从95.2~104.8毫米(33/4。
~41/8英寸),从中可获得大量评价井的资料,可在该井眼内进行完井作业的井。
二.小井眼的用途和前景经过石油工业几十年的共同努力,小井眼技术日臻完善,可在很多领域发挥效益。
1.钻早期勘探井和评价井:在浅海区域采用简易平台钻小井眼探井或评价井,进行早期地质勘探和评价,可以减少资金的投入。
浅析小井眼钻井技术作者:赵恒来源:《科学与财富》2018年第09期摘要:本文结合小井眼钻井技术的基本含义、适用环境和作业特点等基本情况的分析,着重结合具体的应用油井,对合理配套二开设备、优化井身结构、优选钻头和钻具、选择合理的钻井模式、合理配套钻井液等小井眼钻井的具体技术应用措施进行了探究。
关键词:小井眼钻井;适用环境;作业特点小井眼钻井技术具有钻井成本较低、开发效益较好的特点,在当前石油企业降本增效的背景下,应用小井眼钻井技术具有较强的应用优势。
因此,通过对小井眼钻井技术的基本情况分析,以及对主要应用技术措施的研究,有利于提升对小井眼钻井技术的认识,更好地应用小井眼钻井技术进行油气资源开发。
1 小井眼钻井技术基本情况小井眼钻井技术就是利用尺寸较小的钻头进行井径较小的油井钻进,并配套随钻监测、井涌早期预警等措施,对规模较小的区块进行钻井开发的应用技术。
在开发时间较长的油田中,小井眼钻井技术是低成本开发的首要选择。
小井眼与常规钻井技术的应用优势如表1所示。
小井眼钻井技术应用首先必须合理设计井身轨迹,特别是需要在老油井套管进行开窗侧钻的油井和水平井而言,需要提前设计和预测钻进的轨迹和形状,统筹开窗部位、造斜率、井段长度、井眼规格等参数进行设计。
其次是要进行开窗试钻并辅助进行修窗处理,提前检查钻井仪器,确保螺旋和有线仪器一次性下入井底,在开窗套管初铣中,要尽量采用低压和低转速进行钻进,并借助强力磁铁等进行铁屑吸附,通过多次测试确保窗口无异常,修窗合格后进行试钻,在钻进顺利的情况下再进行钻进。
要注重确保钻井液润滑性能达标,满足小井眼钻井造斜率高、井斜角大的问题,同时钻井液必须具备较高的粘度,实现良好的润滑和携砂。
相比常规钻井技术,小井眼钻井技术应用中需要着重克服以下因素:空间因素,小井眼钻井井筒空间有限,加大了环空压力,增加了井漏概率;泵压因素,钻井泵压相对较高,长期持续性运转对钻井设备提出了更高要求;循环排量问题,受井筒排量限制,钻井中泥沙循环返排和排沙工作较为困难;随钻监测要求高,需要加强预测和绘制井眼轨迹,通过实时监测、反复测量,确保控制钻进误差;钻井液因素,对粘度等指标要求较高,且要防止井下落物引发复杂事故。
小井眼钻井技术推广应用关键词:小井眼钻井技术研究推广应用一、前言胜利油田号称“地质大观园”,断层纵横,构造复杂,老油田、老区块已进入开发中后期,为了进一步提高采收率、降低钻井成本,在同一区块儿,多打井、打小井眼井,一方面可以加大开发的力度、进一步提高产量,另一面可以大大节约钻井成本,并减小对资源的浪费和对环境的污染,其经济效益、社会效益不可估价。
2002年在具有“低压、低渗、低产”特点的苏里格气田应用了小井眼钻井技术,钻进井段500-3450m。
胜利油田一直没有停止对小井眼钻井技术研究的步伐,最近几年在垦东、孤东、陈庄、沾35区块,已陆续完成10多口φ152.4mm尺寸井眼的气井钻探工作。
通过学习国内的小井眼钻井技术专题,研究和分析近几年来施工的小井眼钻井技术,根据井身结构、套管层序、钻头类型和钻杆尺寸来研究钻井参数和水利参数,并通过一两口井的实验,得出合理的参数设计。
借助钻柱力学理论模型和常规井眼的钻具结构,研究适合所钻尺寸的小井眼的增斜、稳斜、降斜钻具结构,并制定相关的技术参数。
根据小井眼的井眼尺寸、环空容积、钻具尺寸及钢级,研究小井眼常见事故的处理方法和相关工具。
二、小井眼钻井技术通过研究和分析近几年来施工的小井眼井情况,根据井身结构、套管层序选择钻头类型和合适的井下专用工具。
借助钻柱力学理论模型和常规井眼的钻具结构,研究适合小井眼井各井段钻具结构,并制定出相关的技术参数。
最终形成了小井眼井优快钻井技术模式。
项目实施以来共施工各类小井眼井13口,其中桩606区块集中实施8口井,全部达到了优质高效的目的。
1.二开设备配套选用zj30l 钻机。
为机械统一驱动钻机,采用液力传动、链条并车方案。
两台c12v190zlp 柴油机与y0zj750- 2 偶合正车减速箱组成的动力机组,由万向轴驱动一台sl3nb-1300 泥浆泵及绞车。
钻台高6 m底座空间满足小井眼井井控装置配套要求,绞车布置于后台底座上,钻机井架为k 型井架,井架采用低位安装、整体起升方式。
小井眼大修工艺技术1小井眼的形成及特征1.1小井眼的形成及分类小井眼是指完钻后下入直径φ121mm以下油管作为套管的油水井,井深300~1000m。
在克拉玛依油田小井眼又分为直径φ114.3mm、φ89mm的一般小井眼(一般小井眼井有1000多口)和直径φ73mm以下油管完井的特小井眼(特小井眼井有218口)两类。
其井身结构大致分为三种,如图1至图3。
图1小井眼井身结构(一)图2小井眼井身结构(二)图3小井眼井身结构(三)第一种类型的井身结构如图1,上部为直径φ60.3mm、φ73mm油管或直径φ101.6~φ114.3mm 钻杆,下部为直径φ127mm~φ168mm套管,筛管完成。
第二种类型的井身结构如图2,为直径φ60.3mm、φ73mm油管,筛管完成。
第三种类型的井身结构如图3,为直径φ121mm、φ114.3mm、φ89mm油管作为套管,射孔完成。
1.2小井眼的特征小井眼钻采工艺技术于油田开发初期在中深井及浅井中推广,特别是对浅油层和单一油层开发具有一定的价值,满足了油田开发初期生产的需要。
但是由于小井眼受当时技术条件的限制,完钻后有一部分井没能及时投产,一部分井投产后由于工艺没能跟上,迫使部分油、水井停产,因而影响了油井利用率及油田合理有效的开发,分析其影响因素与其小井眼的特征有一定关系。
1.2.1井浅,地层压力高,小井眼井承受压力高,套管易破裂。
1.2.2井眼小,环形空间间隙小,摩阻大,所以使入井流体、钻具、工具受到限制。
1.2.3初期注采工艺和电测,打捞工具不配套,采油树型号不标准,给采油和修井造成一定难度。
小井眼钻采工艺技术,在投资少、专用管材匾乏的条件下,对油田开发起到了很好的作用。
小井眼大修工艺技术也就在满足油田小井眼井开发需要的条件下运用产生,且逐步完善。
2特小井眼大修工艺技术特小井眼除了具备小井眼的共性外,还有其特殊性,该类井井内无结构及管柱,井深多为300m (第一种结构的特小井眼除外)且多为筛管完成井。
第九章定向井(水平井)钻井技术新进展9.1 小井眼钻井技术(Slim-Hole Drilling Technique)9.1.1 小井眼钻井技术概况所谓小井眼,国外定义为90%以上井段直径小于177.8毫米(即7”)的井眼,国内有些学者则认为:穿过目的层的井段是用小于7”钻头钻成的井眼。
早在五十年代,小井眼就十分流行,但由于修井和采油的一些难题,又使人们在六十年代又转回到较大尺寸的生产井。
在沉寂了一段时间之后,近年来小井眼钻井作业在世界上又悄然兴起,主要基于以下原因:①国际油价大跌,迫使油公司要寻找一种更廉价的勘探开发方法,小井眼便是其重要途径。
据BP等多家油公司的统计资料表明:在相同井深的条件下,但就井眼小所发生的场地、材料、运输、资料解释等费用就比常规井少30%,根据几个油公司的小规模试验,节约钻井费用的前景是40%~50%;②出于环境保护的压力,由于井眼小,泥浆用量,排屑量,场地占用施工机械等相应减少,对环保有利;③减少边远和地面交通困难地区的勘探风险,在世界范围内,探井成功率只占13%。
探井打小井眼除低费用风险外,更重要的是这些地区地震工作也十分困难,在少量地震的前提下,早期打一些连续取芯的小井眼探井,可及早搞清地下情况,及早决策。
小井眼钻井有如下几方面的优点:A:井场占地面积小,一般不到1200平米,特别适用于农耕区钻井,节约土地;B:钻井设备轻,钻机及辅助设备不足200吨,易于搬运安装;C:钻井作业人员少,每24小时只需6~8人;D:岩屑量少,不足常规井的10%,便于废物处理,利于环保;E:消耗性材料(如钻头、套管、泥浆处理剂、水泥等)费用只占常规井的45%,可节约大笔成本。
由于小井眼钻井有其优越的经济性,所以日益为一些石油公司所青睐,仅1990年,国外小井眼已钻1000余口,其中大部分在美国。
92年由美国Maurer公司组织、12个国家的40多家公司参加的一个大型研究项目—DEA67,对小井眼及柔管技术进行系统的评价和研究。
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。
设备管理与维修2021翼2(上-下)小井眼PDC 钻头+螺杆钻具提速技术研究魏向辉,宋苏涵,张斌,辛常青,吴殿友(中国石油渤海石油装备钻井装备分公司,天津300280)摘要:采取小井眼钻井技术是减少泥浆用量、降低废弃物和减少固井成本的有效途径,但由于小井眼钻井环形空间小、泥浆排量小,导致钻头泥包、小螺杆钻具输出扭矩低等问题,在加上小尺寸PDC 钻头定向工具面不稳、螺杆钻具防托压效果不好,使其机械钻速慢、使用寿命低。
针对小井眼施工及工况特点,以PDC 钻头的防泥包设计、螺杆钻具的防托压设计、小尺寸PDC 钻头和螺杆钻具的高攻击性、高造斜、高抗磨等个性化设计为基础,形成了一套小井眼PDC 钻头+螺杆钻具优化配置提速技术,达到提高机械钻速、减少起下钻次数、缩短钻井周期、降低钻井成本的目的。
关键词:PDC 钻头;小井眼;泥包;进尺;造斜;高抗磨;个性化设计中图分类号:TE246文献标识码:B DOI :10.16621/ki.issn1001-0599.2021.02.110引言随着原油价格持续低迷和低品位储量的增加,作为低成本开采技术之一的小井眼钻井技术成了继水平井钻井技术之后的又一研究热点。
首先,我国探明储量中有大量的低渗油田和较小的边际油藏,应用常规钻井开发难于取得预期的经济效益,低成本的小井眼钻井技术,使这些地区进一步的开发成为可能。
再者,钻井占地和环境污染问题日益突出,小井眼钻井会缓解这方面的矛盾,小井眼比常规井眼井径缩小,钻井液用量及岩屑量大幅度减少,可有效减少废弃物和降低固井成本。
长庆苏里格气田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡的西北侧,是目前中国陆上发现的一个特大型气田。
前期生产井段主要采用椎216mm 井眼下椎89mm 油管直接固井,固井井段长、成本高,同时随着新环保法的实施,采取“泥浆不落地”技术替代泥浆池后,也需要进一步减少泥浆使用量,降低泥浆处理成本。
因此在苏里格南区块等多个区块进行了小井眼钻井试验及批量推广,采用618英寸或6英寸小井眼替代常规812英寸井眼,取得了较好的降本效果。
小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策探讨小井眼钻井是油田开发中常见的一种钻井方式,其钻井钻具组合和轨迹控制对策对于钻井的安全、高效和成功至关重要。
本文将探讨小井眼钻井钻具组合及轨迹控制对策的相关问题,并提出一些解决方案和改进意见。
一、小井眼钻井钻具组合小井眼钻井的特点是钻井深度相对较浅,直径相对较小,需要使用专门的钻具组合才能满足钻井的要求。
通常小井眼钻井的钻具组合包括钻头、钻杆、钻井液和辅助工具等。
1. 钻头:小井眼钻井中常用的钻头有PDC钻头和钢牙钻头。
PDC钻头具有较好的强度和耐磨性能,适合钻取坚硬的岩层;钢牙钻头则适合钻取软、易破碎的岩层。
选择合适的钻头对于小井眼钻井的成功至关重要。
2. 钻杆:小井眼钻井中常用的钻杆有直齿钻杆和螺旋钻杆。
直齿钻杆适合于硬岩层的钻取,具有较好的传递扭矩的能力;螺旋钻杆适合于软岩层的钻取,具有较好的扭转性能。
合理选择钻杆能够提高钻井的效率和安全性。
3. 钻井液:小井眼钻井中常用的钻井液有泥浆和泡沫。
泥浆适用于岩层稳定、孔洞小的地层;泡沫适用于砂岩和砾石岩层。
选择合适的钻井液能够减小地层的侵入、减少井眼扩大速度。
4. 辅助工具:小井眼钻井中还需要一些辅助工具来完成各项作业,比如鉆具接头、过接头、转换接头等。
这些辅助工具能够提高钻井的作业效率和安全性。
二、小井眼钻井轨迹控制对策小井眼钻井中的轨迹控制对策主要包括测井、井眼稳定、位移控制和方向控制等方面。
1. 测井:在小井眼钻井中,测井是非常重要的一环,能够提供井眼和地层的实时信息,为钻井提供重要的数据支持。
目前常用的测井方法有核磁共振测井、声波测井、电阻率测井等。
选择合适的测井工具和方法,可以提高钻井的成功率和效率。
2. 井眼稳定:小井眼钻井中,井眼的稳定是至关重要的。
井眼的稳定与钻井液的性能、地层的性质和钻井工艺等密切相关。
合理选择泥浆、控制井眼压力、优化井眼支撑措施等都可以提高井眼的稳定性。
3. 位移控制:小井眼钻井中,位移控制主要是通过合理选择钻井液系统、控制井眼扩大速度和合理设计钻井方案等手段来控制位移。
小井眼直井钻井工艺研究
[摘要]本文探讨了小井眼钻井技术的钻井参数,小井眼钻井水力参数及循环压耗计算,小井眼环空水力学模型现场应用,小井眼中环空钻井液流动状态的判别。
[关键词]小井眼;钻井;工艺参数
中图分类号:td353.5 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)13-0049-01
小井眼钻井技术的出现,为新区的勘探提供了一种经济而又方便的勘探手段,同时,小井眼对于老井的侧钻和老井的再钻以及油田区块的滚动开发来说,都不失为一种经济有效的手段。
1 钻井参数
钻压:选择钻井参数既要考虑提高机械钻速,又要兼顾防斜打直。
参考钻头厂家推荐的钻压值为0.35~1.05kn/mm,152mm钻头一般加钻压100~160kn。
转速:浅井(井深小于1000m)转速一般控制在60~110r/min,深井控制在60~85r/min。
水力参数:浅井选用的钻机功率有限,不能进行高压喷射钻井,因此,水力参数只要能够满足清洁井眼即可。
对于深井小井眼,可以考虑高压喷射钻井,以提高机械钻速。
水力参数可根据机泵功率条件、循环压力损耗确定。
2 小井眼钻井水力参数及循环压耗计算
2.1 钻井液流变模型的建立
由于小井眼的井径小、环空间隙小以及钻柱转速高等特点,水力参数对岩屑在环空中的输送、井壁稳定、钻头的清洗、环空压降以及钻柱与井壁之间的水力润滑至关重要。
因此,要研究和优化小井眼钻井水力参数。
小井眼钻井对水力参数提出的主要要求是:(1)确保钻屑在环空中有效输送,即确保环空钻井液流速剖面尽可能均匀,环空钻井液流速大于岩屑沉降速度。
(2)确保井壁稳定,要求:
①环空钻井液具有小的速度梯度,最大限度地减小靠近井壁的剪切应力;
②环空压力低于地层破裂压力;
③减少钻井液对泥岩的水化作用。
(3)确保钻头最佳使用效果,为此需要确定冷却钻头和避免钻头泥包所需的最小排量。
(4)最大限度地减少压力循环损失,为此需要选择适当的钻井液流变性能和排量。
2.2 小井眼环空压耗模式的建立
国内一些学者对影响小井眼环空压耗的众多因素进行了大量的室内试验研究,那么如何才能保证计算精度、又能方便现场应用的条件下求解小井眼中的环空压耗呢?
2.3 小井眼中环空钻井液流动状态的判别
2.4 小井眼环空水力学模型现场应用
3 小井眼井控技术
由于井眼小,环空体积大大缩小,在小井眼钻井过程中遇到的重要问题之一是井控。
其原因主要由两个:第一,小井眼环空体积小,对井底溢流的监测比常规井敏感;第二,常规的压力损失计算模式和传统的压井方法不一定适应。
3.1 环空体积的影响
环空体积小是小井眼井与常规井之间最显著的差异。
从井控观点来考虑,当发生溢流时,地层侵入井中流体的高度对井控形势的严峻性是非常重要的。
侵入的流体柱越高,井控问题则越严重。
由于从井底循环到井口过程中气体要膨胀,为保证钻井液对井底的压力不变,就必须要增加井口的套管压力。
3.2 系统压力损失
掌握系统压力损失是小井眼井控的关键,有关测试数据表明,小井眼中的压力损失分布与正常井是相反的。
在正常井中,大约90%的泵压损失在钻柱内及钻头处。
而在小井眼中,泵压的90%损失在环空。
传统的环空压力损失计算方法对小井眼也是不适用的,而且钻柱在井内的偏心度对小井眼环空压力损失也有很大影响。
由此可见,传统的计算方法不适用于小井眼,但除环空以外的其他部分的压力损失,仍然可以用传统的方法计算,而小井眼的环空压力损失可以按以下公式确定。
在小井眼中取心筒上提产生的抽吸压力也是很可观的,尤其是上提加速时抽吸力是非常大的,若在环空注入润滑剂,可以大大降低抽吸压力。
4 结束语
由于在小井眼系统压力损失中环空压力损失占主要地位,那么我们可以利用这个大的环空压力损失实现井控。
换句话说,我们可以利用环空压力损失随有关参数的变化而明显改变这个特性进行井控。
即可以通过改变流量、钻柱旋转速度及钻井液性能等对失去平衡井进行控制。
参考文献
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