【7A文】复杂结构井钻井技术.pptx

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1、复杂结构井钻井技术SDRIPrivate复杂结构丛式井钻井技术井钻井技术2©2008SDRIInformationSolutions.Allrightsreserved.水平井（horizontalwell）是指井眼轨迹达到水平（井斜角>86º）并继续延伸一定长度（延伸长度/油层厚度≧6）的定向井。1、水平井的基本概念水平井钻井技术3垂深造斜点靶前位移水平段水平位移圆柱型矩形梯形4水平井钻井技术水平井垂直剖面图水平井的靶区：圆柱型、矩形、梯形等根据剖面形状和从直井段至水平段拐弯半径的大小，可分为：长半

2、径：K<6°/30m中半径：6°/30m、K<28°/30m短半径：K<1～5°/m超短半径：R<0.5m2、水平井的基本类型5水平井钻井技术水平井目标区的设计复杂并要求矢量中靶井眼轨迹控制精度要求高、难度大管柱受力复杂，磨阻扭矩大泥浆密度窗口小，易出现井漏、井塌携带岩屑困难，易卡钻6水平井钻井技术3、水平井轨迹控制面临的主要问题水平井合理井位的选择水平井目标区的设计是水平井是否有效益的关键技术，①水平井合理井位的选择；②水平井完井方法选择；③水平井靶区参数设计：水平段长设计；水平段方

3、位设计；水平段井斜角计算；水平段垂向位置计算；水平井靶体设计。7水平井钻井技术(1）水平井目标区的设计复杂是指轨迹控制的目标区的要求高。普通定向井的目标区是一个靶圆，井眼只要穿过此靶圆即为合格。水平井的目标区则是一个扁平的立方体，如图所示，•不仅要求井眼准确进入窗口，而且要求井眼的方位与靶区轴线一致，俗称“矢量中靶”。8水平井钻井技术（2）井眼轨迹控制要求高、难度大要求高指在轨迹控制过程中存在“两个不确定性因素”。轨迹控制的精度稍差，就有可能脱靶。所谓“两个不确定性因素”，一是目标垂深的不确定

4、性，即地质部门对目标层垂深的预测有一定的误差；二是造斜工具的造斜率的不确定性。这两个不确定性的存在，对直井和普通定向井来说，影响不大，但对水平井来说，则可能导致脱靶。9水平井钻井技术难度大由于井眼的井斜角大，井眼曲率大，管柱在井内运动将受到巨大的摩阻，致使起下钻困难，下套管困难，给钻头加压困难。在大斜度和水平井段需要使用“倒装钻具”，下部的钻杆将受轴向压力，压力过大将出现失稳弯曲，弯曲之后将摩阻更大。摩阻力、摩扭矩和弯曲应力将显著地增大，使钻柱的受力分析、强度设计和强度校核比直井和普通定向井更为复

5、杂。由于弯曲应力很大，在钻柱旋转条件下应力交变，将加剧钻柱的疲劳破坏。要求精心设计钻柱，严格按规定使用钻柱。10水平井钻井技术(3)管柱受力复杂地层的破裂压力和坍塌压力随井斜角和井斜方位角而变化。在原地应力的三个主应力中，垂直主应力不是中间主应力的情况下，随着井斜角的增大，地层破裂压力将减小，坍塌压力将增大，所以泥浆密度选择范围变小，容易出现井漏和井塌。在水平井段，地层破裂压力不变；随着水平井段长的增长，井内泥浆液柱的激动压力和抽吸压力将增大，也将导致井漏和井塌。要求精心设计井身结构和泥浆参数，并减

6、小起下管柱的压力波动。(4)泥浆密度窗口小，易出现井漏、井塌11水平井钻井技术(5)携带岩屑困难由于井眼倾斜，岩屑在上返过程中将沉向井壁的下侧，堆积起来，形成“岩屑床”。特别是在井斜角45°~60°的井段，已形成的“岩屑床”会沿井壁下侧向下滑动，形成严重的堆积，从而堵塞井眼。要求精心设计泥浆参数和水力参数。第三洗井区：井斜角550～900(60～900)第一洗井区：井斜角00～450(0～300)第二洗井区：井斜角450～550(30～600)12水平井钻井技术先进的装备和仪器良好的各方共同协

7、作优化设计精确预测井底轨迹参数高效控制井眼轨迹熟悉各种地层造斜特点掌握各类型钻头、动力钻具结构特点和造斜特性熟悉各类型测量仪器工作特性和参数充分熟练应用相关定向辅助软件了解钻井液性能的影响了解井队设备和工作流程13水平井钻井技术4、水平井轨迹控制技术关键（1）直井段轨迹控制技术（打好垂直井段）（2）定向造斜段轨迹控制技术把好定向造斜关跟踪控制到靶点（3）水平段轨迹控制技术精确预测提前采取正确的技术措施5、水平井各井段轨迹控制技术要点14水平井钻井技术直井段施工要点：（1）直井段轨迹控制技

8、术采用防斜打直技术，在直井段中尽量使井眼打直，为后续的定向造斜井段提供条件。在丛式井中，正钻井与其它井眼相距太近有磁干扰井段，应使用陀螺测斜仪测斜，进行防碰设计。15水平井钻井技术①定向钻具组合：（2）定向段施工方法组合1:钻头＋弯螺杆钻具＋定向直接头＋无磁钻铤组合2：钻头＋直螺杆钻具＋定向弯接头＋无磁钻铤原理：利用弯接头或弯马达使下部钻具产生一个弹性力矩，迫使井下动力钻具驱动钻头侧向切削，使钻出的新井