冀东深层大位移井钻柱安全分析与对策

针对冀东大位移井目的层垂深大、造斜点浅、裸眼段长等特点,开展了深层大位移井钻柱安全性评价研究。基于软杆摩阻扭矩分析模型,建立了不同工况条件下摩阻扭矩计算方法,分析了大位移井摩阻、扭矩分布情况,评价了钻井轨迹、摩擦系数等对钻井摩阻扭矩的影响,并提出了相应的降摩减阻技术措施。计算结果和实钻表明,深层大位移井侧向力受力分布集中在上部浅层造斜段,并且容易造成钻具的疲劳和破坏;钻井过程中起钻摩阻和钻进时扭矩较大,摩阻扭矩受井眼轨迹和井下摩擦系数的影响。分析计算结果对大位移井井下摩阻扭矩控制和钻柱的合理选择达到有效指导的目的。     

涪陵页岩气田加密井轨道优化设计技术

为了进一步降低涪陵页岩气田加密调整井的施工难度,提高钻井速度,针对涪陵工区的地质特点,开展加密井轨道优化设计技术研究。页岩气三维轨道设计主要有五点六段制、斜面圆弧六段制、双二维等三种类型,本文通过定向段长、摩阻、扭矩等指标对比优选,得出斜面圆弧三维轨道设计更适合涪陵工区加密井轨道设计。为了优化斜面圆弧三维轨道设计参数,本文以一口三维水平井为例进行轨道优化,通过对比不同造斜点、造斜率情况下摩阻和扭矩的变化规律,以摩阻扭矩最小为优化目标,优选造斜点和造斜率,为涪陵页岩气田加密井轨道优化设计提供借鉴。     

延页平3井大偏移距水平井减阻降摩技术研究

减阻降摩技术是大偏移距水平井成功完钻的关键技术之一。通过对井眼轨迹参数优化,优选出具有低摩阻系数的井眼轨迹;建立摩阻/扭矩分析模型,分析了钻井液粘滞力和管柱屈曲对摩阻的影响,推导出摩阻/扭矩计算公式,提出了摩阻/扭矩预测的方法;采用低摩阻系数的油基钻井液,将摩阻系数降低了65.2%;采用漂浮下套管技术,极大地降低了下套管过程中的摩阻。延页平3井中成功应用上述技术,准确地预测了钻井过程的摩阻,解决了大偏移距水平井钻井过程中的托压问题,实现了套管一次性下放到位。延页平3井的应用表明:上述技术可以在大偏移距水平井中推广使用,并对国内其他地区大偏移距水平井施工有一定借鉴意义。     

中浅层油藏水平井井身结构设计技术及应用

渭北油田储层埋深300～1050m,在水平井钻进过程中井眼轨迹延伸和管柱下入困难。考虑摩阻影响和采油泵安放的合理性,优化形成了不同垂深下的“直—增—稳—增—平”水平井井眼轨道,在此基础上运用管柱力学方法,通过计算和实例分析,根据不同垂深及水平段长给出了适合渭北油田二级和三级井身结构的选择方案。现场应用表明：水平段均可有效延伸、下套管作业顺利;二级和三级井身结构水平井与前期同比钻井周期、完井周期分别缩短47.5%、34.1%和28.9%、20.2%,为渭北油田水平井开发提供了技术支撑。     

安岳101区块定向井摩阻分析与控制

安岳101区决大多以丛式定向井为主,该区块定向井靶前位移大,稳斜段长,岳101-71-X1井靶前距1051m,稳斜段长1520m,钻进过程中密度高1.7～1.9g/cm3,其主要表现为起下钻摩阻大,测井和下套管困难,在施工过程中摩阻力是导致机械钻速低的关键因素,通过对该区块施工过程中的摩阻进行分析,提出降低摩阻的一些方法,从而有效提高钻进速度.     

定969B斜井卡钻事故的处理

事故概况：定969B井是石子河油田成一口开发斜井。该井完并斜深1948．00m;井身结构：O311mm井眼X32m＋op44．5rum表层套管X29．67m＋①216rumx1948．00m＋①140rum油层套管X1939．6m。于500m定向造斜,设计最大井斜角16．5”,方位65”,井底水平位移250m,选用五段制并身剖面,靶区半径50m。钻达设计目的层后,针对石子河高矿化度配浆水特点充分循环、调整泥浆性能后提钻。提钻时有挂卡现象,自下至上逐步加重,指重表指针有大幅度晃动（钻具悬重530kN,指重表显示悬重680kN）,钻头至1280．66m立柱出井坐转盘卸立柱时发生卡钻。接方钻…     

水平井漂浮下套管技术研究与应用

鉴于辽河油田长水平段水平井存在套管下入的难题，开展了漂浮下套管技术研究与应用。通过对漂浮下套管技术的工艺原理、结构特点、漂浮接箍安放位置及现场应用研究，分析了该技术的特点及优势。现场成功应用表明，漂浮下套管技术是解决水平井套管下入摩阻大问题的有效方法之一，应用该技术可以显著提高水平井套管下入时效。     

不混油低摩阻钻井液在塔河托甫台区块的现场试验

由于储层埋藏深、造斜点深,塔河油田深水平井定向段和水平段钻进过程中摩阻和扭矩较大,容易造成起下钻困难、易托压等井下复杂,而目前普遍采用的聚磺混油钻井液由于后期处理困难,易对环境造成危害。针对这一问题,以自主研发的环保高效润滑剂SMLUB-E为主要处理剂形成了不混油低摩阻钻井液体系不混油低摩阻,并在塔河TP154XCH井成功进行了现场试验。钻井过程中钻井液性能稳定,钻进时未出现托压现象,起下钻顺畅,摩阻较低,完钻时摩阻仅为4t,展现了不混油低摩阻钻井液体系优异的润滑效果。     

大位移井斜井段下套管摩阻影响规律研究

套管柱在通过水平井斜井段和水平段时受力较复杂。井眼弯曲时部分套管柱紧贴下井壁,由于套管刚性大,使其在弯曲段下入困难。进入水平段后,水平段套管柱完全贴在下井壁,增大了地层对套管柱的摩擦阻力,使下套管更加困难。分析了水平井套管微元段进行受力情况,建立了大位移井斜井段套管力学三维数值计算模型,推导了套管柱摩阻计算公式,分析了斜井段影响下套管摩阻的因素,给出了2种降低下套管摩阻的方法。     

中浅层水平井井眼轨道优化设计与现场施工

针对大庆油田中长、长水平段水平井钻井施工和下套管过程中摩阻、扭矩大,导致钻井速度慢,而井眼浸泡时间长易导致井壁失稳而进一步减缓施工速度,从而形成恶性循环,对钻完井施工影响极大的问题,从井眼轨道的合理设计进行了模拟计算,针对不同的剖面类型、造斜率和靶前距进行优化设计,确定合理的井眼轨道,以降低定向钻进和下套管过程中的摩阻和扭矩,为中长、长水平段水平井的顺利施工提供技术支持。     

南堡滩海大位移井钻井关键因素优化设计

大位移井钻井实施过程中表现最为突出的问题是摩阻扭矩大,它制约着井眼轨迹的有效延伸,尤其在常规钻完井技术时表现得更为明显。冀东油田近年来基于常规钻完井技术条件下,通过对井眼轨道优化设计、钻具组合优化、摩阻扭矩精细预测与控制、井眼延伸极限评估等方面的精细研究与优化设计,有效地模拟分析和论证了南堡滩海中深层大位移井钻井井筒力学行为,提升了对大位移井钻井实践可行性认识和指导了钻完井方案的设计。在南堡滩海成功实施了几十口水平位移大于3000 m的大位移井,最大水平位移达4940 m,为南堡滩海在常规经济技术条件下大位移井的钻井实施提供了技术支持。     

盘2-斜192井七段制大斜度长裸眼定向井设计与施工

盘2-斜192井是沿断块高部位,紧贴断层走向部署的一口多目标、长裸眼段、七段制的大斜度定向井,该井的裸眼段长2400m,设置6个控制点,采用直—增—稳—增—稳—增—稳的七段制剖面,设计最大造斜率25°/100m,设计最大井斜66.44°位移915m。该井的主要难点在于裸眼段长,造斜拐点多导致摩阻扭矩大,三增造斜率要求高,井下事故风险高,第三稳斜段井斜大、段长长、贴近断层,控制难度大。但在该井轨迹设计和施工中很好地解决了上述问题,在轨迹优化设计、摩阻扭矩分析计算、钻具结构优选和防止井下事故方面均取得了一些经验,事实证明这些数据经验可以在同类复杂轨迹定向井的设计和施工中进行进一步的推广和应用。     

水平井漂浮短接的设计与探讨

介绍一种滑套式漂浮短接的结构及工作原理,通过在套管中封入一段空气,减小水平段下入摩阻,提高水平井下套管工作效率及安全性,减小事故发生,降低钻井成本.     

鲁迈拉定向井钻井设计优化与应用

为了降低定向井摩阻扭矩,提高钻井速度,针对地质特点和钻井难点,建立了井眼轨道和岩石可钻性回归计算模型。通过五段制轨道剖面的优化,最优井眼曲率为(2.85°~3°)/30m、最大井斜角为30°;技术套管下至Sadi层8~15m,确保了S型定向井安全钻进,裸眼内摩阻系数由0.52降至0.35,套管内摩阻系数由0.35降至0.28;Rus软硬夹层优选试验KM533复合钻头,解决了常规PDC钻头磨损快、牙轮钻头机械钻速低的问题。通过上述3项技术的研究与应用,鲁迈拉S型定向井实际顶驱扭矩降低30%以上,钻头使用数量降低2.7只,钻井周期缩短18.58d。     

渤海油田油气井侧钻设计方法优化分析

渤海油田低效井侧钻是稳产增产的重要手段之一。优化侧钻方案实现降本增效是精细化侧钻的研究重点。本文系统介绍了侧钻井设计方法,基于对低效井与侧钻井位进行合理匹配,优选侧钻井段,确定深部侧钻和浅部侧钻方案,针对浅部侧钻方案提出了隔水导管重入方案、隔水导管鞋下裸眼侧钻方案、表层套管段开窗侧钻方案、表层套管鞋下裸眼侧钻方案的适用条件与难点,针对深部侧钻方案提出了生产套管开窗侧钻方案、生产套管鞋下裸眼侧钻方案的优选流程。并以渤海某油田2口低效井A井与B井为例,进行了槽口优选、侧钻井段优选、侧钻点优选,最终通过互换2口井的侧钻井位,节约进尺1428 m。现场实施结果表明本次2口低效井侧钻方案合理,能够实现降本增效的目的。本文提出的低效井侧钻优选方法对渤海油田低效井侧钻设计具有一定的指导意义。     

大位移井TH10314X井177.8mm尾管固井难点分析

TH10314X井是一口大位移斜直井,在钻井过程中出现过断钻具、井眼轨迹改变和井漏等复杂情况,给固井作业带来了较大的难度。主要难点包括狗腿度大、套管下入摩阻大、井内斜井段存在套管居中度不高、套管易贴壁造成泥浆难以被驱替、含有二叠系易漏地层,施工压力窗口小,对固井技术提出了较高的要求;因此通过要求钻井队通井时采用双扶正器进行通井,提高入井钻具的刚度来对比钻杆和套管的刚性;通过对比优选刚性树脂螺旋扶正器来降低套管摩阻及提高斜井段居中度等方法来降低难度系数。     

什邡非常规气田长水平井套管下入摩阻分析及对策

什邡非常规气田储层非均质性强,长水平段套管下入难度大。针对常规摩阻计算与实钻差异大的问题,研究了什邡气田φ139.7mm套管下入的实钻数据,反演归纳了平滑轨迹和"W"轨迹条件下的摩阻系数,分析了什邡气田长水平井套管下入能力,提出了合理化建议,为后续水平井的部署提供了可靠保障。     

DF2水平分支井二开φ244.5 mm套管下入技术

针对大牛地气田DF2水平分支井二开φ244.5 mm技术套管下入的难点,在对下管摩阻力进行认真分析的基础上,制定了有针对性的下管技术方案,实践证明方案是可行的.详细介绍了井眼准备、套管准备、下入方案以及下套管技术措施等.     

大位移井延伸极限预测技术研究

大位移井钻井技术代表了当今世界钻井技术的一个高峰,是一项综合性很强的技术.目前大位移井钻井研究的重点和难点主要集中在摩阻/扭矩、轨道设计、定向控制等几个方面,管柱的摩阻扭矩问题是大位移井技术的核心问题之一,它决定水平位移的最大延伸.而增大极限延伸的问题正是综合上述问题的重点难点.根据大位移井的特点,建立大位移井动力学模型,进行大位移井动力学分析,编制极限延伸软件,针对不同钻具组合、井眼和摩擦系数、钻井液体系,按设计的井斜方位算出最大延伸长度.对大位移井的摩阻/扭矩、延伸极限进行预测和控制,达到有效指导大位移钻井的目的.     

摆线型大位移井剖面设计的数值计算

摆线型大位移井轨道由"直井段-圆弧井段-摆线井段-稳斜井段"构成,与其他类型的大位移井轨道相比,摆线型大位移井具有最小的或很小的摩阻和摩阻力矩.摆线型大位移井轨道设计问题归结为求解一个二元方程组,当未知设计参数为摆线井段初始井斜角或稳斜井段井斜角时,该方程组为非线性方程组,没有解析解.通过数学变换和化简,得到了等价的三角函数方程,根据区间搜索和二分法提出了求该三角函数方程近似解的数值迭代算法.算例表明,该算法具有很好的迭代稳定性,计算精度高、速度快.新算法可用于大位移井轨道设计的计算机软件开发,对于提高软件的适用性和稳定性具有较大的帮助.