安棚深层系致密砂岩水平井钻井技术研究与应用

泌阳凹陷安棚深层系致密砂岩气藏储量丰富,河南油田为开辟新的增储领域,先后在安棚区块核三段区油组14小层、核三段Ⅷ油组2小层完成了安HF1井、安深3-1HF井两口致密砂岩水平井.在分析该区地质特征的基础上,针对长水平段水平井存在的井眼轨迹控制困难、摩阻扭矩大、岩屑床不易清除及技术套管封固段长等工程技术难点,通过研究攻关及钻井实践,形成了河南油田致密砂岩水平井钻井技术系列,为致密砂岩油（气）勘探开发提供了技术支持.     

水平井套管扶正器合理安放位置计算

使用套管扶正器,可减少套管磨损,使套管居中,提高固井质量.在水平井及大位移井中,在大斜度井段由于套管变形大,按照API套管扶正器安放标准会要求使用较多的扶正器,这样会增加套管串的刚度致使套管下入困难.采用有限元方法研究水平井中带扶正器套管串的变形,通过改变扶正器的安放位置,确保两扶正器之间的套管不与井壁接触,从而确定出水平井中大斜度井段和弯曲井段套管扶正器合理的安放位置.模拟计算中考虑了下套管摩阻对扶正器安放位置影响.计算结果表明,水平井套管扶正器的安放位置主要受井斜角、套管质量、井眼曲率、套管与井壁之间间隙的影响,在215.9井眼中下139.7套管时,在小井斜角井段,每间隔2～3根套管装一只扶正器;在大斜度井段,每隔1～2根套管装一只扶正器,在水平井段,需要每根套管装一只扶正器.     

长水平段水平井固井技术探讨

长水平段水平井固井作业技术要求高,作业风险大。保障长水平段水平井固井质量,必须全面考虑实施作业中各种技术困难,从井眼轨迹校验、模拟通井、套管安全下入、入井套管居中保障、固井前的井壁清洗、泥浆优选等方面充分做好准备工作,保障固井质量。     

大牛地气田长水平段钻井技术

长水平段水平井可有效扩大泄气面积,提高单井产量。为实现优快钻进,通过确定合理井身结构、优化井眼轨道设计、优选钻,完井液体系,提出长水平段水平井降低摩阻扭矩工艺措施,分井段优选出合适PDC钻头并优化钻井参数,优质高效完成了DP31H井施工。完钻水平位移2 122.30 m,水平段长度1 698.72 m,刷新大牛地气田长水平段水平井水平位移最大、水平段长度最长纪录。     

水平井套管摩阻解析分析

套管摩阻是大斜度定向井和水平井固井工艺设计及施工的重要研究内容之一，对大斜度定向井及水平井下套管过程中的套管摩阻进行了理论研究，建立了套管摩阻微分方程，并经过严密的数学推导得到了套管摩阻的解析解，该解析解简便实用，可用于预测和计算定向井和水平井的下套摩阻，文中采用这些公式对长庆油田塞平－１水平井所用套管结构的摩阻了现场理论预测，为固井工艺设计和施工提供了理论依据，该预测结果与后来的实测数据较吻合，     

大位移井技术的发展及对钻头的要求

大位移钻井是开发边际油田的有效手段。大位移井的关键技术主要有扭矩/摩阻和井眼轨道控制工具,这些技术要求钻头具有以下特点:具有良好的保径能力,轴承寿命长,掌尖和掌背部位耐磨损,密封系统耐高温等。     

稠油水平井套管柱强度设计方法

稠油水平井的套管柱设计与常规水平井套管设计有较大差异．木文重点介绍利用设计或已测的井眼轨迹参数，稠油热采注汽参数和注汽施工工况，计算稠油水平井套管柱所受热应力、弯曲载荷、摩阻力等的方法以及利用以上受力计算为基础的水平套管柱最大载荷设计法，同时介绍此方法在辽河油田稠油冷平１井的设计和使用情况．     

防磨减扭工具在南海西部油田大位移井的应用

井下高摩阻和高扭矩是大位移井现场施工作业无法回避的主要技术挑战之一。过高的摩阻和扭矩不仅会影响大位移井的作业效率,制约大位移井的延伸能力,有时还会导致钻进作业无法继续进行。通过阐述胜利钻井院生产的防磨减扭工具的工作原理及技术特点,重点介绍胜利防磨减扭工具在南海西部某大位移井的成功应用,提出了一种基于钻柱对井壁侧压力的防磨减扭工具安装数量与位置的确定方法,供业内同行参考。     

旋转导向钻井工具

旋转导向钻井技术是为了适应油气田开发中进行定向井、水平井特别是多分支井和大位移井作业的需要而开发的新技术。该研究所开发的旋转导向钻井工具能够在钻柱旋转状态下实现井眼轨迹的随钻导向控制,可克服滑动导向作业中摩阻过大、岩屑沉积等问题。其通过闭环钻井实现闭环控制,代表了钻井技术向信息化、智能化和自动化方向发展的趋势,其与地质导向钻井技术结合已成为当今世界钻井技术发展的方向之一。该技术为《军用技术转民用推广目录（2013年度）》中光机电一体化领域的重点推荐项目。     

水平井斜井段井眼与套管相容性分析

分析了斜井段套管下入的难点;通过对长庆油田水平井斜井段常用套管可通过的最大井眼允许曲率及特定井眼曲率下套管可通过的最大不可弯曲长度的计算,表明斜井段下套管保证套管能通过的最大井眼曲率要大于实钻井眼的曲率,同时在斜井段下套管前有必要针对实际通井钻具组合进行更为合理的力学模型简化;采用加权平均法计算了多种通井钻具组合的等效惯性矩,得到了不同通井钻具组合与套管的刚度匹配系数,为水平井斜井段套管顺利下到预定位置提供理论支撑。