气体钻井双稳定器钟摆钻具的模拟仿真分析

针对气体钻直井的井斜控制问题,设计了一套气体钻井专用稳定器,用有限元仿真软件对气体钻井专用双稳定器钟摆钻具的力学特性进行模拟分析。从钻具本身的结构参数、井眼参数以及钻井参数等方面考虑,分别讨论了上下稳定器间距、下稳定器与钻头的距离、钻压、井斜角以及上下稳定器尺寸与钻具钟摆力的关系,分析了各个参数对钻具钟摆力的影响程度。计算结果与相同条件下纵横弯曲梁理论得出的结果相对比,两者基本吻合。通过分析可知,使用该专用稳定器的钟摆钻具组合在用气体钻井时具有较强的防斜纠斜能力,能够有效地控制气体钻井井斜问题。     

塔中碳酸盐岩超深水平井钻具组合优化设计

塔中碳酸盐岩储层具有埋藏深、单个储集体规模小且分散等特征,多采用超深水平井进行开发。水
平段较长且需要穿越多个储集体以满足开发地质要求,导致井眼轨迹复杂,控制难度大,对钻具组合提出了很高的
要求。为解决上述难题,文章对单弯单稳钻具组合的井眼轨迹控制能力及影响因素进行了分析,根据底部钻具组
合静力分析数学模型和井斜趋势角评价方法,分析了井斜角、钻压、ＢＨＡ结构参数以及钻头各向异性和岩石可钻性
对井斜趋势角的影响规律。分析发现,稳定器位置、螺杆弯角、岩石可钻性和钻头各向异性对井斜趋势角的影响较
大,钻压、稳定器外径对井斜趋势角的影响较小。根据分析结果,以塔中８６２Ｈ井为例,对斜井段和水平段钻具组合
进行了优化设计。实钻结果表明,采用优化后的钻具组合,塔中８６２Ｈ井井眼轨迹达到了工程设计要求的各项控制
指标,钻成了截至目前中国陆上最大垂深水平井。     

水平井眼中单弯螺杆钻具组合力学分析方法

单弯螺杆下部钻具组合在水平段力学分析时,如何精确处理螺杆弯角和多个变截面等问题十分困难.为此,利用微元法和连续梁理论,并综合考虑钻井参数、井眼几何参数和钻具组合结构参数等各种影响因素,建立了单弯螺杆下部钻具组合统一力学模型.以单弯单稳螺杆钻具组合和单弯双稳螺杆钻具组合为例,模拟计算了单弯螺杆下部钻具组合在水平段导向钻进...     

单稳定器钻具组合特性分析及应用

运用纵横弯曲理论对定向井中单稳定器钻具组合的力学特性进行了分析,根据分析结果优选了单稳定器增斜、稳斜、降斜钻具组合。从4个方面论述了单稳定器钻具组合的特性,阐明了稳定器外径、钻压、井斜角与钻头井斜力的关系,分析了钻铤对稳定器钻具组合的影响。通过在陇东、陕北地区200余口定向井、丛式井的应用,取得了较好的使用效果,既满足了定向井轨迹控制的需要,又达到了快速、安全钻井的目的。     

带可控偏心稳定器的下部钻具组合力学特性计算分析

大位移井井眼轨迹的自动控制十分重要,为此国内外都在研究各种井下自动可控的导向工具,可控偏心稳定器就是其中之一。在国内有关理论的基础上,对带可控偏心稳定器的下部钻具组合的力学特性进行了研究。结果表明,当偏心稳定器伸缩块的伸出量随意可控时,钻头上的造斜力随偏心距的增加而增加,随偏心稳定器安装位置的上移而减小,方位力则相反。造斜力随偏心方位角的变化规律近似为半正弦函数,而方位力的变化规律则近似为正弦函数。     

底部钻具组合力学特性模拟试验研究

底部钻具组合(BHA)的力学特性直接影响井身质量、钻井安全与钻速,因此,需要从理论和试验2个方面去研究BHA的力学特性,然而目前试验方面的研究很少。根据相似理论,利用底部钻柱力学装置,模拟研究了钻压和转速对井斜力、方位力、钻头合侧向力及其方向角的影响规律。结果表明:合侧向力随钻压的增大而增大,转速对合侧向力的影响较小;随钻压增大,井斜力增大,转速越大,井斜力越大;方位力随钻压增大而增大,转速对方位力的影响较小;合侧向力方向角随钻压增大而减小,随转速增大而增大。研究结果可为井斜控制机理研究和防斜打快提供理论依据。      

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。     

双稳定器预弯曲钻具组合防斜特性动力学评价方法

直井的防斜打快一直以来都是钻井领域的难题.预弯曲底部钻具组合防斜打直技术利用预弯曲结构引导钻具组合变形产生较大的动态降斜力,可实现动力学防斜打快目的.然而预弯曲钻具组合防斜特性的动力学定量评价仍是难题.针对双稳定器预弯曲底部钻具组合,笔者在Jansen建立的动力学模型的基础上建立钻头处动态侧向力模型,将仿真得出的A截面...     

水平井井迹曲线的优化设计

针对水平井迹设计中的条件,采用离散优化方法,以最短井迹为目标,对现有水平井进行了优化设计。计算表明,优化后的井迹明显小于原设计,可使水平井钻井成本大大降低。     

DK262A开窗侧钻水平井小井眼钻井技术

DK262A井是一口开窗侧钻水平井,施工难点是套管开窗,长水平段Φ105小井眼钻井,介绍KD262A井套管开窗,侧钻,Φ156井眼及直径105井眼施工工艺,直径156井眼造斜段,直径105小井眼水平段钻井技术措施,以及小井眼的水平段钻井对工具,仪器, 钻头的要求。     

水平井轨道优化设计方法

提出水平井轨道优化设计有三个关键参数,即水平段长、方位角和目标段的井斜角,这三个参数是否合理,不仅关系到水平井的经济效益,而且直接影响到水平井的成败,给出了确定这三个参数的具体方法。     

水平井实钻轨迹中靶效果分析的偏差率模型

水平井靶体设计要求中只规定了靶窗和靶底的横向和纵向偏差，并要求井眼轨迹在靶体内。但在实钻轨迹监控、井身质量评价中，需要对“井眼轨迹在靶体内”进行定量描述。将靶窗（靶底）的横向和纵向偏差的概念推广到靶体轴线任意点，定义了实钻轨迹相对于靶体轴线的偏差率和偏差方向角，建立了定量描述“井眼轨迹在靶体内”的偏差率模型，提出了根据实钻测斜数据计算井眼轨迹偏差率的数值算法。根据沿靶体轴线的偏差率和偏差方向角数据制作的偏差率圆，可以为“井眼轨迹在靶体内”提供最直观的认识。     

疏松砂岩储层水平井安全钻井周期数值模拟计算

在疏松砂岩油藏中钻水平井首先要解决的是井眼失稳问题。室内通过对疏松砂岩储层进行蠕变试验,得到其常温下稳态蠕变的本构方程,并验证砂岩的黏性流变是造成水平井井眼缩径的主要因素。在疏松砂岩储层水平段井眼变形分析中考虑了疏松砂岩的黏弹塑性变形,并综合地应力、钻井液密度以及流变参数对井眼缩径速率的影响,应用FLAC3D进行数值模拟计算,得出了疏松砂岩中水平井井眼随时间变化的缩径率,并据此确定了疏松砂岩储层水平井水平段钻进的安全周期。     

小井眼套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术

小井眼套管开窗侧钻水平井与常规套管开窗侧钻相比轨迹控制难度大 ,目前各大油田虽然对小井眼套管开窗侧钻进行了实践 ,并对其轨道设计、开窗工艺、施工工艺进行了探讨 ,但对其轨迹控制技术总结甚少。笔者在影响小井眼套管开窗侧钻水平井轨迹控制因素基础上 ,着重探讨了轨迹控制中井底预测技术、待钻设计、下部钻具组合选择及其造斜率预测方法 ,最后总结了其轨迹控制中应注意的问题及认识。     

小尺寸变径稳定器在小井眼定向井中的应用

小井眼由于其井眼间隙小,井下容易发生阻、卡,为了防止阻、卡的发生,减少井下事故,研究了?165.1mm液力变径稳定器。对液力变径稳定器的工作原理、特点进行了论述,对防阻、卡的原理进行了分析,通过现场试验,得出液力变径稳定器耐磨损,寿命长;并可根据实际需要调整钻具组合,减少更换底部钻具组合的次数。     

套管内侧钻水平井小井眼流体力学分析

针对套管内开窗侧钻水平井、小井眼钻井的水力学特点，采用偏心环空轴向流及螺旋流理论进行了侧钻水平井小井眼流体力学研究，考虑了钻具偏心及钻具接头对流动压降的影响，进行了考虑波动压力影响的侧钻水平井小井眼水力学分析。分析评价了钻井液性能、排量、井眼几何特征及钻具偏心等因素对流体力学的影响，计算分析结果对工程实际有指导意义。     

水平井井眼轨迹矢量控制方法研究

提出了水平井井眼轨迹矢量控制方法，介绍了矢量图的绘制和应用。该方法的研究和提出，进一步完善了水平井井眼轨迹控制和中靶预测技术，对于深入研究水平井井眼轨迹控制理论具有积极的意义，在胜利油田推广应用后，取得了良好的技术经济效果。