大斜度井,水平井因井水泥浆稳定性探讨

根据大斜度井、水平井的特点，简述了解决问题的方法。对于如何提高水泥浆稳定性，减少大斜度井段和水平井段高边水窜槽和低边固相沉淀，提高封固质量等方面进行了探讨，并介绍了大斜度井、水平井固井水泥浆自由水试验和沉降试验的新方法。     

大斜度井、水平井固井水泥浆稳定性探讨

针对大斜度井及水平井特点，对于如何提高水泥浆稳定性，减少大斜度井段和水平井段高边水窜槽和低边固相沉淀，提高封固质量等进行了探讨，并介绍了大斜度及水平井固井水泥浆自由水试验和沉降试验的新方法。     

钻大斜度井或水平井的低压钻井技术

低压钻进可使流体从地层自然流向井眼，低压钻井的成功与否取决于能否合理地造反钻井液。钻大斜度井或水平井，用常规钻井液容易发生井漏，损害地层及增加钻井液成本与完井费用，而采用低密度流体则可预防或消除钻井时钻井液时地层的损害及有关问题。     

盐岩层钻大斜度井的井壁稳定性研究

针对盐岩井段易发生蠕变缩径,引起卡钻、固井后又易发生挤毁套管等事故的现象,应用有限元方法,建立了描述盐岩层中斜井井眼蠕变缩径的空间力学模型,从岩石力学角度分析了塔里木油田羊塔克地区盐岩层钻大斜度井的井壁稳定性,论述了一定地应力状态下井斜角和方位角对井眼缩径的影响规律.该研究成果为盐层段定向井井眼轨迹设计、合理确定泥浆密度和盐岩层钻井施工提供了理论参考,已成功应用于塔里木地区钻遇盐岩层时钻井工程的设计和施工.     

水平井及大斜度井下部钻具组合的弹性稳定性

应用能量法研究了水平井及大斜度井钻柱的弹性稳定性。在研究压杆弹性稳定性的能量方程过程中，根据现场作业情况，分析了钻柱转速、钻头扭矩、井斜角以及钻柱的几何尺寸、钻柱自重引起的横向均布载荷等参数对下部钻柱弹性稳定性的影响，并由此导出了在水平井及大斜度井中下部钻具组合临界钻压的计算公式。这对指导水平并及大斜度井的现场施工、正确选择钻井参数和选配钻具组合、确保井下钻具安全有着十分重大的意义。     

大斜度井的裸眼井测井系统

大斜度井和水平井的测井方式通常为电缆式钻杆传送测井 (ＰＣＬ)和随钻测井 (ＬＷＤ) ,但在这些情况下 ,仪器的可靠性很差。ＰＣＬ的故障率达 2 5 % ,主要发生在电缆和湿式连接系统。尽管随钻测井仪器的可靠性稍好 ,但测量质量仍需改进。ＰＣＬ的测速慢 ,随钻测井太昂贵。因此Ｒｅｅｖｅｓ油田服务有限公司推出了一种更可靠的ＰＣＬ系统ｓｈｕｔｔｌｅ,尤其适于大斜度井。Ｒｅｅｖｅｓ公司的ｗｅｌｌｓｈｕｔｔｌｅ解决了ＰＣＬ和ＬＷＤ的固有缺陷。在新系统中 ,仪器是在钻杆内被送到井下的。当仪器放到井下之后 ,在地面向下泵送一个”标枪…     

斜井与水平井双侧向测井响应的影响因素分析

在直井中,双侧向测井仪所发出的电流面与地层裂缝面之间的夹角,等于地层中裂缝面的倾角。对于水平井和斜井而言,该夹角不等于地层裂缝倾角。由于对双侧向测井响应产生影响的是该夹角,不是地层中的裂缝倾角,所以水平井和斜井的双侧向测井响应可能会出现"假象"。本文得出这两角之间的联系,进而阐明水平井和斜井的双侧向测井曲线响应有时会出现"假象"的原因,并且认为仅根据水平井和斜井的测井响应无法判断裂缝倾角范围,还需要结合其他测井资料。     

再论大斜度定向井的井眼净化问题

从天62-4井井斜角41°～43°井段井眼净化不好引发起钻遇卡、憋泵及消除这一井下复杂情况的实例出发,引申论述定向井及水平井的大井斜角井段井眼不清洁的危害、岩屑床形成的原因及其影响因素,介绍清除岩屑床、提高井眼净化程度的途径,并警示井斜角30°～60°的斜井段是井眼净化危险区;岩屑床形成容易清除较难,预防形成岩屑床需从多方设法,清除岩屑床则需积极主动对待。建议重新定义大斜度定向井,推荐大井斜角井段井眼达净化程度的指标,推荐“融钻进与清除岩屑床为一体”的作业工艺。     

水平气井井壁稳定性研究

文章以均质各向同性和线-弹性模型为依据，在某气田地应力、岩石强度等参数研究的基础上，应用Mohr―Coulomb强度判别准则，就不同地应力环境、不同孔弹性系数以及压力衰竭对水平井井壁稳定性的影响进行了研究。结果表明,应力非均匀性越强，井壁越不稳定；孔弹性系数对井壁稳定性的影响也很明显，由于地应力和孔隙压力的作用在一定时期内是相对稳定的，而有效应力大小与孔弹性系数值有关，不同的孔弹性系数值会使有效应力的大小关系发生变化，从而可能使得井壁稳定性分析结果不同，甚至截然相反；随着地层压力的降低，作用在最大剪切应力平面上的剪切应力显著增加，井壁越容易发生剪切垮塌。因此，在气井井壁稳定性分析过程中，准确确定原地应力的大小、方向和慎重地选取孔弹性系数值以及考虑压力衰竭的影响具有重要意义。     

在水平井、大位移井中选用合适的套管扶正器

在水平井、大位移井中选用合适的套管扶正器不仅能使套管顺利下入,而且能确保套管在井眼中的居中度,提高固井质量。介绍了几种新型的套管扶正器,并介绍了国内外在水平井、大位移井固井中使用的套管扶正器的性能特点及应用情况,得出了常规的套管扶正器很难满足水平井、大位移井需要的结论。     

国外大斜度井和水平井的采气（油）工艺技术

综述美国、前苏联、加拿大等国用于大斜度井和水平井的主要开采方法及发展状况。重点介绍不同类型的大斜度、水平井开采方法的优化选择，主要开采方法的适用性、应用情况及其经济效益，以及如何提高产量、降低成本。根据国情，提出了几点结论性建议     

川西地区气体钻水平井井壁稳定性评价模型研究及应用

川西地区地层岩性自上而下分布十分复杂,不同深度泥页岩层段黏土矿物成分特性有明显差异,底部层段存在煤层,部分砂岩层段为高压高产气层。据实钻资料及地质分析,认为新场构造区块的中浅储层具有气体钻进水平井的条件。为此,在直井井壁稳定性评价方法的基础上,利用坐标转换,建立了气体钻水平井井壁稳定性评价模型,该模型考虑了井斜角、方位角的变化对气体钻井井壁坍塌密度的影响。现场实钻数据验证了该模型计算结果的正确性,表明该模型可以作为川西地区气体钻水平井作业的一种井壁稳定性评价方法。     

滩海多目标大位移延伸井的完井方法及固井工艺技术措施

在滩海多目标六位移延伸开的完井及固井过程中,通过合理安放套管扶正器,化进水泥及其外加剂,加之足管小钻杆的称重、测扭矩、延长水泥浆们化时间、控制注替水泥浆返途等工艺技术措施,保证了固并质量。详细分析了仙鹤8井φ3397mm表层团并、φ273mm技套固井、φ177.8mm技会固并和φ127mm尾管碰压团开的工艺过程,并对套管柱设计、套管扶正器设计、G601降失水利、G602胶联剂和H88缓凝剂配伍性试验等进行了探讨。通过综合运用各项团开工艺技术措施,初步取得大套管技套、常规套管深井技套、深井尾管碰压固井等在多目标大位移、大附加拉力情况下的注水泥作业经验。     

斜井及水平井在不同构造应力场水力压裂起裂研究

水力加砂压裂是储层特别是低渗透储层改造的重要手段。压裂施工时,储层破裂压力直接决定水力压裂的成功与否。影响储层破裂压力的因素较多,例如射孔相位、密度、孔径等,但对于斜井或水平井,构造应力场及其与井身结构之间的匹配关系对破裂压力和初始起裂方向影响更为显著。在压裂施工中,由于缺乏对上述因素的认识,常常导致施工因压力过高而中止。基于线弹性断裂力学结合岩石的抗拉破坏准则,对构造应力场进行分类,展开了不同构造应力场下斜井和水平井压裂施工中破裂压力及裂缝起裂方向研究,为水力压裂起裂及优化设计提供参考依据。     

元坝地应力方向与水平井井壁稳定性关系分析

利用地层倾角测井资料分析了元坝地区地应力方向,该区地应力方向为近东西向;在此基础上,分析了地应力方向与水平井井壁稳定性的关系,研究表明水平段方位沿着水平最大地应力方向,坍塌压力达到最低、破裂压力较高,井壁稳定性好。     

水平井眼中管柱的屈曲和分叉

运用最小势能原理和变分方法,导出了描述水平井眼中管柱屈曲变形的微分方程——一个含有参数β的四阶非线性微分方程。求得了该非线性系统的两个分叉点(β₁=1, β₂=1.47)及相应的两个临界屈曲载荷F_crs和F_crh;并对其三种不同性态的分枝解进行分析。当β<β₁时,微分方程有零解,对应于管柱的直线稳定状态;当β₁≤β≤β₂时,微分方程有周期解,对应于管柱的正弦屈曲状态;而当β≥β₂时,微分方程有螺线解,对应于管柱的螺旋屈曲状态。本文的结果对水平井钻井、完井和增产改造等井下作业管柱的正确设计和作业参数的合理选择等具有重要的参考价值。