绥中36—1油田常用稳斜钻具组合特性分析

应用弯曲井眼里纵横弯曲三弯矩方程的研究方法,对绥中36-1油田开发生产中使用最广泛的一种稳斜钻具组合,予以定量分析和计算,并通过现场井眼轨迹的控制实例,说明在弯曲井眼里,由于受井眼曲率以及钻压的影响,钻头侧向力要发生变化,进而对井眼轨迹的控制产生根本性的影响;因此,现场操作应该事先对钻具组合特性进行定量分析和计算,通过优选参数,达到准确控制轨迹、提高中靶精度的目的。     

基于“S”形井钻具疲劳破坏的钻具设计

在"S"形复杂轨迹井眼中,井眼弯曲会对钻具产生疲劳破坏,从而严重影响钻具的寿命。鉴于此,对"S"形井钻具组合进行力学分析,并计算井眼曲率限制下的最大轴向拉力及复合应力下钻具的疲劳系数,分析及计算结果表明:存在较大井眼曲率的上部井段,在钻具设计时既需要尽量减小疲劳系数,还需考虑到井眼曲率下部钻具的拉力对钻具失效的影响。以南堡3-35井为例对钻压、钻具刚性及钻具组合等进行优化和调整后,可以将钻具的疲劳系数控制在合理范围,使现场"S"形井眼钻具失效事故率大幅度降低。研究结果为"S"形井钻具安全提供了理论和技术支持。     

弱降斜钻具组合在大斜度井眼中的应用效果分析

为了能够更好地在大斜度井眼中选择和使用钻具组合，提高大斜度井段钻井速度及井眼轨迹控制效率，应用纵横弯曲连续梁方法，分析了降斜钻具组合在大斜度井眼中的力学特性及井眼轨迹控制效果。理论研究及现场实践都表明，常用的弱降斜钻具组合在大斜度井眼中可能出现强降斜效果，在井眼轨迹控制过程中值得注意；缩短第一稳定器与钻头之间钻铤的长度或适当提高钻压等，能够减弱其降斜效果，提高轨迹控制效率。     

实际井眼中的通井底部钻具组合评价与应用

通井作业是钻完井过程中不可或缺的工序,然而在工程实际中,套管遇阻复杂情况频频发生,暴露出现有通井作业方式的局限性,究其原因,现有的理想刚度匹配法设计的通井底部钻具组合无法反映实际井筒的空间弯曲特征和井筒约束这些重要特征,造成其通井效果不理想。文章基于弯曲变形能原理,考虑实际井眼轨迹、井径及底部钻具组合结构的影响,推导了实际井眼中管柱的弯曲变形能模型,基于实际井眼中通井底部钻具组合与套管弯曲变形能的计算,提出了基于等效刚度的评价方法。理论和现场应用结果表明,利用该方法可以快速评价所用通井底部钻具组合在实际井眼轨迹中的通井效果。     

弯曲井眼中下部钻具组合的有限元分析

定向井眼的弯曲形态,极大地影响了钻柱的受力状况,井眼轨迹控制特别要求对钻柱的最底端,即下部钻具组合进行深入的受力与变形分析。本文将有限单元法应用于下部钻具组合的三维静力分析。由于对处理方法做了一些改进,使有限单元法更适用于弯曲井眼中的钻柱受力与变形分析。针对钻柱与井壁的接触间题,文中提出了一种新的计算方法,大大缩短了这类问题的计算时间。对一些下部钻具组合进行了分析并论述了钻压、井斜角、井眼扩大、井眼三维曲率和钻头扭矩对钻头侧向力的影响。     

鱼骨型分支井开窗下部钻具力学性能分析

鱼骨型分支井开窗时下部钻具组合在井底的受力及变形特征直接影响分支井眼的轨道形状,分支井眼轨迹控制不当将难以保证轨迹在储层中有效穿过,从而直接影响鱼骨型分支井的产量,同时分支井眼的窗口质量好坏也将影响主井眼完井管柱的安全下入。采用有限元法建立了鱼骨型分支井开窗时下部钻具组合力学性能分析的有限元模型,分析了开窗时下部钻具的受力及变形特性,计算了开窗时下部钻具组合的造斜能力,分析了下部钻具组合结构及工具面角对造斜能力的影响。新疆油田的应用实践表明:理论计算鱼骨型分支井开窗时的造斜率符合实钻结果,误差在13%以内,在工程应用中是可靠的。该分析方法可以为鱼骨型分支井开窗时井眼轨道的有效控制提供依据,具有重要的现场应用价值。     

基于ABAQUS的底部钻具组合下垂误差校正分析

井眼轨迹姿态计算精确度受井斜角、方位角以及测深三个关键参数影响,其中底部钻具组合下垂误差是影响井眼轨迹计算精度的主要误差源,对底部钻具组合下垂误差的精确校正能够使井眼轨迹更接近真实值.参照实钻井眼钻具组合,借用ABAQUS仿真软件构建重力场下底部钻具组合受力变形分析模型,求解钻柱轴线各点下垂误差值并获取测点位置下垂误差...     

井眼轨迹预测控制技术

通过对底部钻具组合受力变形分析、地层力的计算及井壁变形影响分析，提出了钻具结构集度的概念和计算方法；在分析影响井眼轨迹主要因素的基础上，用数理统计的方法，建立了井眼轨迹预测模式，完善了井眼轨迹预测控制技术。经现场应用，收效显著。     

中古5-2H井井眼轨迹控制研究

塔里木油田中古5区块储层较深,钻井液安全密度窗口窄,受井眼直径、钻具弯曲等因素综合影响,水平井段的长度延伸一直较难突破,影响了水平井产能开发,为提高中古潜山灰岩裂缝油气藏单井产量,开展了超深长水平段井井眼轨迹研究,针对井眼清洁、钻具弯曲、螺杆脱胶、轨迹控制等施工难点,现场实施中应用了ф101.6 mm钻杆组合、钻具弯曲模拟、安全钻压、水力振荡器、高温螺杆、高温MWD、优选PDC钻头结合控压钻井技术,钻成国内高难度、高温超深长水平段水平井,该井超长井眼顺利钻完,并在水平段实施了分段多级压裂增产措施,探索出了超深、高难度、长水平段井的轨迹控制新方法,该研究及应用的成果对此地区水平井大规模实施具有一定的指导意义。     

井眼轨迹控制中过渡井段的研究

在定向钻井的钻进过程中,井眼轨迹控制非常重要,尤其是定向钻进阶段和水平井钻井的水平井段。在这些关键井段,为了精确控制井眼轨迹实现准确中靶,需充分考虑眼轨迹的几何姿态对底部钻具组合(BHA)力学特性的影响。此文通过定量计算,分析了在特定的井眼轨迹几何参数下的BHA力学特性,提出了一种分析过渡井段的方法,指导定向井井眼轨迹控制。