7大位移延伸井钻井技术

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1、第七章大位移延伸井钻井技术近儿年來，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，日前比较通川的概念是位移于垂深之比人于或等于2的井称为人位移井。井斜人于或等于86度的人位移井称为人

2、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，九十年代以來，大位移井已经在油气勘探和开发中显示出英巨大的潜力。美国、挪威、澳大利亚、英国等儿个国家先后钻成了一批有代表性的大位移井，位移与垂深之比人多都人于2,有的人于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DosCuadras油出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井创造了当吋的最高纪录。C-29井高

3、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石汕公司和斯伦贝谢公司在北海WytchFarm汕田成功地钻了数口人位移水平井，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、垂深比创当吋欧洲纪录。BP石油公司于1998年1月在英国南部的WytchFarm油【II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

4、量高达20,000b/d1997年6月，屮国海洋石汕总公司与美国菲理普石汕公司合作在南海东部完成了一口当时世界上水平位移最氏的水平井西江24-3-A14井，完钻井深9238米，垂深2985米水平位移8062.7米。大港油田利用国内技术于1991年独立完成了国内第一口大位移定向井张17・1井，测量井深3919.82米，垂深3000米,水平位移2279.83米。1996年完成的QK18-1井，该井井深4408米，位移2666米，是目前国内独立完成的水平未移最大的井。胜利汕田共钻过六口人位移井，其中1997年完成的郭斜11井，测量井

5、深2342米，垂深1400.6米,水平位移达到1626.22米，水平位移与垂深Z比达到1.161,创我国目前水平位移垂深比最高纪录。第二节大位移井的井身轨迹设计人位移井井身轨迹剖面主要采用悬链线或准悬链线剖血。悬链线剖面是由EdwardO.Andcrs于1984年提出的，该剖面基于这样一假设：由于全井钻柱很氏，而且冇很大的长径比，所以钻柱在井下的整体刚度很小，可以把钻柱看成一•根柔索。把一根柔索的两端悬挂起來，所呈现的形状即为悬链线。如果将井眼轨道也设计成悬链线，那末在一定条件下钻柱在井内将呈现悬空趋势，这样钻柱与井壁几乎不接

6、触。与常规圆弧剖面相比，悬链线剖面具有以下几个优点：1.井内钻柱达到一定长度后，当施加拉力时，其内部的张力将促使钻柱脱离下井壁,在井眼内有居中的趋势，从而大大降低了摩擦阻力摩擦力矩，减少了钻柱及套管的磨损。2・由于悬链线井段的井斜角是缓慢递增的，所以町以使用比常规钻井更高的钻压，连续增斜钻人目标点，有利于提高钻速。3.由于井眼曲率是连续变化的，R随井深的增加，其变化也比较缓慢，所以使钻柱在井下的受力状况得到改善，减少了钻柱的疲劳破坏，同吋减少了出现键槽的机会。4.在悬链线井眼中，有利于套管居中，给提高固井质量提供了有利条件。由

7、于悬链线上任何一点的切线都不可能是铅垂的，这就使得悬链线井段无法与直井相切，必须作圆弧过渡，于是降低了悬链线的实际应用效呆。而侧位悬链线上端点与纵轴夹角为零，将该点与造斜点重合，就不盂要圜弧过度，从而达到理想的效果。下面着重介绍侧位悬链线剖面的设计。2・1侧位悬链线剖面的设计方法1、轨道关键参数的计算如图2所示，所谓轨道关键参数，就是在设计计算的轨道耒知数中，需首先求出的参数，只要求出这些参数，轨道上的所有参数都可求得。一般情况下,U和Lw为关键参数，可按下述两种情况设计:(1)已知％求LwICOS勺丿(1)71.cos^,-

8、ln^-+(2)C2知Lw，求ab9(1)-1St一Lw•sinahcosah丿Dt-Da一Lw-cos色一Infg(”/4+ab/2)方程(2)中，只有1个未知数ab,通过迭代运算可以求得a-用下式计算悬链线特征参数a•sinabcosah一1求出轨道的关键参数和悬链线特