复杂结构井开采-钻井技术

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1、复杂结构井开发与开采第一章复杂结构井钻井技术学生班级：石工2003级讲课教师：檀朝东E-MAIL：tantcd@126.com联系电话：80103148(O)138013312551复杂结构井钻井技术1.钻井技术的发展2.井眼轨道3.侧钻技术4.径向水平井钻井技术2钻钻井技井技术术的的发展发展1、钻井的发展史2100多年前，中国就开始了钻井，应用的是顿钻钻井方法，这是在四川自贡，目的是为了获得地下的盐。1521年钻盐井偶得石油，这是我国的第一口油井。1835年在四川钻成了一口天然气井——兴海井，井深达1200m，是当时世界上最深的井1905

2、年中国第一口油井在陕西延长油矿。目前日产量还有200公斤.美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油井；前苏联在1863年才打出20m深的井。3钻钻井技井技术术的的发展发展2．钻井方法的发展（1）人工掘井：1521年之前（2）人力冲击钻：1521-1835年，是靠人力、捞砂筒、特殊钻头、悬绳、游梁等来完成的。实际上是利用了杠杆原理及自由落体的下落冲击作用来钻井的。l特点是：1）破岩与清岩相间进行。2）冲击力小，破碎效率低。3）设备简单，起下钻方便。4钻钻井技井技术术的的发展发展（3）

3、机械顿钻（冲钻）：1859-1901年优点：•设备简单；•起下钻方便。缺点：•靠冲击作用破岩，钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢；•破岩和清岩相间进行。5钻钻井技井技术术的的发展发展（4）旋转钻：1901年发展起来的。旋转钻井是靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。旋转钻井又分为转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动旋转钻井。特点是：1）破岩与清岩相接进行。2）旋转动力大，转速高，破碎效率高。3）设备复杂，起下钻繁琐。6钻钻井技井技术术的的发展发展旋转钻井在20世纪初就已经问世，迄今，它仍作

4、为油气工业一种最主要的钻井方法而被广泛采用。纵观旋转钻井的发展历程，在技术和装备上的明显进步，还是最近20多年的事情。20世纪70年代末期出现了PDC钻头，这是钻井领域一个明显的进步标志；进入80年代，相继出现了随钻测量(MeasurementWhileDrilling，简称MWD)仪器、可控井下马达以及水平井钻井技术等；7钻钻井技井技术术的的发展发展90年代，随钻测井（LonggingWhileDilling，简称LWD）和随钻地震(SeismicWhileDilling，简称SWD)等先进的测量技术不断投入使用，大位移井和复杂结构井钻井

5、技术，以及连续柔管技术等得到迅速发展和应用。展望未来，由于石油工业上游成本差的驱动(亦即效益目标的驱动)以及人类对“健康、安全、环境”更高目标的追求，进入21世纪后，旋转钻井在技术上的积极发展势头仍将有增无减。8钻钻井技井技术术的的发展发展目前较新的钻井技术定向井、水平井、大位移井技术综•分支井技术合•深井（4500～6000m）、超深井(6000m～9000m）技特超深井（9000m以上）术•深海钻井专•欠平衡钻井技术项•小井眼钻井技术技•地质导向钻井技术术•挠性连续管钻井技术9水平井10定向井、水平井、大位移井技术、分支井技术11海上钻

6、井12钻钻井技井技术术的的发展发展地质导向钻井技术为了使油藏沿井眼更好地裸露，须用复杂的“地质靶子”(如地层中不同岩层或流体的界面)代替简单的“几何靶子”，而这些“地质靶子”的精确位置往往是难以预测的。于是，国外发明了随钻地质导向技术，如随钻测井技术和随钻地震技术等，以便帮助识别“地质靶子”的位置，从而可将实钻井眼轨迹保持在适当轨道内，更快更好地到达地质勘探和油藏开发的目标。13地质导向钻井技术利用计算机可视化技术，可以更好地理解大量井下测量数据(包括井眼轨迹参数、地层特性参数及近钻头力学参数等)及丛式井设计数据等，实现三维钻井的几何形态、

7、地质状况及力学行为的“可视化”，为三维钻井的优化控制14提供信息可视化帮助。地质导向钻井技术15钻钻井技井技术术的的发展发展贝克休斯（BakerHughes）的AutoTrackRCLS系统斯仑贝谢(Shlumberger)的PowerDriveSRD系统哈里伯顿(Halliburton)的Geo-Pilot系统等等这些旋转导向钻井系统，目前主要是为了满足大位移井等复杂结构井特殊工艺钻井的高技术需求而研制开发的。16钻钻井技井技术术的的发展发展17钻钻井技井技术术的的发展发展18井井眼轨道眼轨道井眼轨道:表示井眼轴线形状的图形。19井井眼轨

8、道眼轨道直井：设计井眼轴线为一铅垂线，其井斜角、井底水平位移和全角变化率均在限定井范围。眼轨道定向井：沿着预先设计的井眼轨道，按既定方向偏离井口垂线一定距离，钻达一定目标的井。2