基于熵权法的大位移井井眼轨迹设计方案优选

在钻井工艺不断优化完善的过程中,大位移井钻井技术的应用也更加普遍。在大位移井钻井作业的过程中,要想保障操作的安全性和高效性,就要重视井眼轨迹设计。在实践操作的过程中,主要存在井眼难以清洁、井壁稳定性较差以及管柱严重弯曲等问题,在综合分析这些问题的基础上,才能合理设计井眼轨迹方案。本文主要基于熵权法,对大位移井井眼轨迹设计方案进行对比分析,为之后大位移井钻井技术的优化提供了参考。     

井下闭环可变径稳定器的工作原理及应用研究

井眼轨迹井下闭环控制技术是当前国内外石油钻井的前沿技术,将该技术与随钻测井技术结合,能实现地质导向技术.钻成大位移井必须依靠井眼轨迹控制技术,研制的井下闭环可变径稳定器是实现该项技术的关键.本文着重论述了井下闭环可变径稳定器的结构、工作原理及其控制井眼轨迹的方法.井下闭环可变径稳定器的研制及现场的初步试验成功,为解决我国大位移井问题,特别是为滩海油气勘探、提高钻井机械钻速、降低钻井成本提供了一条有效的途径.     

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科学的井眼轨迹设计方法和精确的井眼轨迹预测与控制技术是确保定向井、丛式井、水平井、大位移井、老井重钻、复杂结构井等一系列特殊工艺井钻井成功，降低钻井成本的关键技术。科学的井眼轨迹预测不仅可以指导轨迹设计、预测实钻井眼轨迹参数，而且可以优化下部钻具组合、提高轨迹控制精度。文章对井眼轨迹预测理论及方法作了简要的分类，介绍了几种目前常用的井眼轨迹预测方法及其特点；提出了基于钻井系统动力学的井眼轨迹预测理论及方法，建立了新的预测模式，提出了井眼轨迹不仅与下部钻具组合和钻头与岩石互作用有关，而且与钻柱的振动和钻井液水力作用有关。     

垦利16-1油田浅层大位移井钻井关键技术

垦利16-1油田位于渤海南部海域,是典型边际油田,该油田油藏埋深浅且存在大段疏松砂岩地层,为大位移井钻井带来轨迹控制困难、井眼延伸难度大等难题。笔者从地质背景出发,分析了研究区域大位移井钻井的技术难点,以KL16-1-A25井为例,分析了浅层大位移井关键钻井技术。研究表明,井眼轨迹控制技术、井下工况监测与控制技术的应用对于精确控制浅层大位移井的轨迹具有良好的应用效果,尤其是TruLink工具的应用实现了动态连续测斜、Optidrill系统的应用动态实时反映井下状况等,有效保障了大位移井眼的持续延伸;钻井液优化技术能够显著提高浅层大位移井钻井液的携岩性、润滑性和封堵性;PC-LET YK水泥浆体系和加长胶塞的应用有效保障了浅层大位移井的固井质量。本文研究成果对渤海油田浅层大位移井的钻井作业具有良好的借鉴作用,可为渤海油田增储上产提供有力的技术支持。     

挪威Statoil公司在三维油藏钻井中应用旋转导向技术

挪威老油田的钻井变得越来越具有挑战性,利用三维地质导向技术开发剩余小油藏通常要设计成水平井、聪明井或大位移井。在新区所钻的井也大多数设计成水平井、聪明井或Ｓ型井眼轨迹。Ｓｔａｔｏｉｌ公司帮助开发并大量使用新导向钻井技术以克服常规定向钻井系统的缺点。旋转导向钻井系统能自动导向钻头钻至设计靶点。井下导向系统、地层评价设备和井下压力测量系统可保证井眼轨迹精确,满足地质要求。     

SHL大位移井井眼轨迹设计

SHL维宁气田的大位移井采用超大位移定向井作业方式,设计井深在12 000 m左右,水平位移达11 000 m,水垂比接近4,作业难度大,对施工设计、设备、材料提出了极高的要求。此文主要从钻井井眼轨迹设计入手,着力对井眼轨迹组成的几个要素进行优化,分别从造斜点的选择、稳斜段井斜角的确定及造斜段设计方法的优选等三个方面,在满足有效开发储层的前提下,确定SHL大位移定向井井眼轨迹的最适合设计,以期降低作业期间的扭矩摩阻,减少施工难度。     

挪威Statoil公司在三维油藏钻井旋转导向技术

挪威老油田的外事井变得越来越具有挑战性,利用三维地质导向技术开发剩余小油藏通常要设计成水平井、聪明井或大位移井。在新区所钻的井也大多数设计成水平井,聪明井或Ｓ型井眼轨迹。Ｓｔａｔｏｉｌ公司帮助开发虹大量使用新导的向钻井技术以克服常规定向钻井系统的缺点。旋转导向钻井系统能自动导向钻头钻至设计靶点。井下导向系统、地层评价设备和井下压力测量系统可保证井眼轨迹精确,满足地质要求。     

海水深钻技术在大位移井表层钻井提效的应用

通过实施大位移井将老油田周围潜力卫星构造储量进行开发,可以在实现增产上储的同时,大大提高油田开发综合效益。在南海东部惠州32-5/33-1油田3口大位移井表层钻井作业中,通过优化井身结构、优选钻头及BHA,细化井眼清洁和井眼轨迹控制技术,采用海水深钻替代抑制性钻井液钻表层的配套技术,实现3口大位移井表层安全高效完成,较设计提效近80%,取得了良好的现场实践和经济价值。通过不断总结和研究形成了一套适应于本区域海上大位移井表层海水深钻配套技术,对于海上大位移井钻井提速降本具有借鉴和指导意义。     

南海大位移井眼轨迹精准控制技术应用

近年来,南海珠江口盆地开发井大多数井属于大位移井及水平井,比一般定向井造斜率更高、水平延伸距离更长和稳斜角更大,加大了实施过程中对造斜工具和井眼轨迹控制技术的要求,作业难度更大.由于造斜要求高,以往大位移井在钻进期间的机械钻速与轨迹控制不可兼得,存在顾此失彼的情况.为解决大位移井高效钻进期间的井眼轨迹控制问题,从设计、...     

用法面方程计算靶心距

各类定向井随着我国石油工业的发展与日俱增。控制与考核定向井的实钻井眼轨迹是否在设计井眼的目标靶区内,沿用的考核方法是以相同垂深为特征的二维水平位移计算方法。在定向井井斜增大,绕障井、待钻井方位扭转形成井斜、方位角较大变化时,对目标靶区形状规定要求多样化及防碰、扫描的要求,原来的二维水平位移计算就不适应,误差也愈来愈大。尤其是水平井的实钻井眼轨迹往往很难做到与所设计的井眼目标靶区是在相同垂深的水平面上。若水平井的实钻井眼轨迹与设计井眼平行时,水平位移将不能求出。且水平井的目标靶区总是垂直于设计井眼(即法面上)。为此,本文根据解析几何原理,在具备实钻井眼测量数据的基础上,用法面方程求出其在设计井眼上各目标靶区,即三维法面上穿靶点(交点)的参数。以此算出各靶点间靶心距。本法也适用于直井或定向井降斜成直井时,因为直井(段)的法面是在设计井眼垂深的水平面上。     

大位移井钻井摩阻预测及井眼轨道优选

大位移井钻井的施工难度主要来自钻井的摩阻大,因此在钻大位移井时必须较准确地预测摩阻,根据摩阻预测情况优选井眼轨道.近年来经过多次实践和研究大位移钻井的设计和施工情况,分析了钻井摩阻产生的原因及影响大位移井正常钻进的主要因素,提出了应利用成熟的软件来选择低摩阻的井眼轨道,总结了摩阻预测以及井眼轨道优选的方法,为同类井的施工提供了经验.     

大位移井钻柱优化设计方法及应用

钻柱设计是否合理是钻井能否成功的关键技术之一，在大位移井中其作用显得尤为重要。在前人研究的基础上，在综合考虑了大位移井钻井操作参数、井眼轨迹状态等实际因素的影响上，结合钻柱整体和各组件自身力学特性，对钻柱整体和部分分别进行优化设计分析，形成了大位移井钻柱分段组合、整体优化的设计方法，并结合南海流花油田A4ERW3 大位移井进行实例分析，结果吻合良好。实践证明该方法有益于指导其他大位移井钻柱的优化设计。     

东海油气田超深大位移气井钻井关键技术

为了稳定东海油气田油气产量,在某断块部署了一口超深大位移井。针对大位移井高扭矩大摩阻、油基钻井液漏失、套管下入困难、电测固井质量手段受限等特点,设计阶段应用基于多目标优化的大位移井轨道设计方法优选了修正悬链线轨道类型,优化了井眼轨迹和井身结构设计,施工中采用摩阻扭矩随钻监测技术、ECD控制技术、旋转尾管挂技术等一系列大位移井钻井关键技术,确保了该井的顺利完成,完钻井深6 866 m,水平位移5 350.49 m,水垂比1.7,裸眼井段3 614 m、75°稳斜4 134 m。该井应用的系列钻井关键技术能满足超深大位移井钻井作业要求,具有广阔的推广应用前景。     

大位移井井眼净化的理论与方法

井眼净化是否良好直接影响到井眼摩阻、轨迹控制、钻井效率和安全钻井,直接关系到大位移钻井的成败,因此,井眼净化是大位移钻井的关键技术之一。从工程施工所需参数的角度定性的讨论衡量井眼净化的4个基本判别准则、从理论上推导出适用于现场井眼净化的一套计算方法,且分井段的讨论了在保证井眼净化良好条件下的临界机械钻速计算,并把井眼净化准则、相关计算和有关经验结合起来,得出了大位移井井眼净化工作程序,对现场施工具有指导意义。     

南堡13-1706大位移井钻井技术

冀东油田南堡滩海油田受端岛面积限制,需要部署水平位移大于3 000 m的大位移井开发。针对大位移井钻井施工中存在摩阻扭矩大、轨迹控制难、循环泵压高、井眼清洁难度大、长裸眼井壁失稳、深部井段定向托压等技术难题,开展了人工端岛大位移井钻完井技术研究。通过对井眼轨道优化设计、装备升级改造,提升大位移井井眼延伸极限,利用Landmark软件对摩阻扭矩、钻井参数进行分析,研究了KCl抗高温钻井液复配新型固壁剂和封堵剂强化钻井液封堵能力及套管安全下入技术。采用井眼轨迹控制、降摩减扭、优化钻井液、套管安全下入等常规技术的优化和集成应用,成功实施了大位移井南堡13-1706井。该井完钻井深6 387 m,最大井斜83°,水平位移4 941 m,为水平位移大于4 500 m的大位移井钻井实践积累了经验,为加快南堡滩海中深层油藏的勘探开发提供了技术支持。     

大位移井技术发展现状及启示

在介绍国内外大位移井的基础上,指出大位移井的突出特点是?311mm(12?in)井眼处于大斜度长裸眼稳斜段,这就决定了扭矩/摩阻是钻大位移井的核心问题。文中重点介绍了大位移井井眼轨道优化设计、扭矩/摩阻和井眼轨道控制工具等三项钻大位移井的关键技术。认为我国已有钻2600m以上水平位移井的能力,应借鉴国外把水平位移4000m的井作为六位移井起步的经验,但应对设备能力进行评估和适当优化升级。     

孕育中的三维水平井修正轨道设计的二次函数法和弹性管柱插连法

在钻井过程中,实钻井眼轨迹与原设计井眼轨道都有一定的差值。当差值较大时,为了钻达靶区,必须及时地对待钻段井眼轨道进行修正设计。无论原始设计是二维的还是三维的,施工过程的修正井眼轨道设计都是三维的。给出了针对滑动送钻导向钻井系统提出的三维水平井修正井眼轨道设计的斜平面圆弧-直线-斜平面圆弧法的物理模型,提出了更适于旋转导向钻井系统的两种三维水平井修正井眼轨道设计方法——二次函数法和弹性管柱插连法的物理模型、数学模型,并对其潜在价值和待攻克的问题进行了分析。     

大位移定向钻井工艺在PY10-8/5油田的应用

PY10-8/5大位移井是中海油在中国南海的重点难点项目。该大位移井项目中表层防碰,表层大尺寸井眼造斜,高稳斜角长位移井段作业提速和井下工具的磨损都严重制约了定向施工作业进程。在深入分析该项目定向钻井作业技术难点的基础上,参考国内外大位移井定向钻井技术,根据该区块的钻井经验进行了定向作业难点攻关优化。通过优化井眼轨道,优化钻具组合,使用并优选旋转导向钻井工具,模拟与实时跟踪分析作业工程参数,逐步形成了适合该大位移井项目的定向钻井作业配套技术。这些钻井工艺的应用使PY10-8/5大位移井项目得以顺利、高效、经济地完成,并对其他同类项目有一定的借鉴意义。     

北堡西3x1大位移井钻井技术

北堡西3x1井是首次部署在冀东滩海水平位移超过3000m的大位移井,完钻井深4189m,完钻垂深2452.16m,水平位移3049.79m,最大井斜角67.18°,位移垂深比1.24:1,钻井周期59.98d。该井应用3压力剖面预测技术开展了井壁稳定技术的研究,为井身结构的设计和合理钻井液密度的设计提供了科学依据;通过摩阻、扭矩的分析,为井身剖面的选择、设备的选型和减摩减扭措施制定等提供了理论指导。该井应用了顶部驱动、MWD监测+导向钻具井眼轨迹控制、大位移井水基钻井液、高速线性振动筛、非旋转钻杆保护器、摩阻扭矩预测分析、套管滚轮扶正器和大满贯测井+钻杆输送测井等技术。系统地介绍了该井的钻井设计和现场施工技术、取得的经验和存在的问题,对今后利用大位移井钻井技术勘探开发滩海油田具有一定的借鉴意义。     

桩西滩海大位移定向井老168-斜18井钻井工艺

老168-斜18井是胜利油田在桩西滩海地区钻成的一口井斜达到63.70°的大位移海油陆采井。由于造斜点浅、造斜井眼较大、造斜地层软、水平位移大、大斜度稳斜段长等,该井施工困难极大。为保证施工的顺利进行,针对钻遇地层的特点,通过制定有效轨迹控制方案,选取合理的造斜工具及钻具组合,实施合理的钻井参数及技术措施,同时进行简化钻具结构和安全管理技术措施等,顺利完成了钻井任务。从井眼轨迹精确控制、优质钻井液技术、安全钻进措施、大井斜长稳斜井段套管下入等方面介绍了该大位移井实施过程中采取的技术或措施。这些技术及措施的应用不仅避免和降低了井下事故的发生,而且施工井满足开发要求,对该区域滩海大位移海油陆采井的施工具有较高的借鉴意义。