番禺油田大位移井旋转下套管工艺技术应用

合集下载

番禺30-1气田大位移井固井技术浅析

番禺30-1气田大位移井固井技术浅析范鹏;康建平;廖易波;宋茂林;朱江林;罗宇维【摘要】以番禺30-1气田5口大位移井为例,从管柱合理居中,优化水泥浆配方、固井仿真软件的模拟等方面对大位移井固井技术进行了分析,优选出有效的防气窜添加剂体系,提出了保证大位移井固井质量的技术措施,现场实际应用取得了显著效果,形成了成熟的大位移井气井固井技术,对大位移井气井固井质量的提高有指导作用.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2011(008)004【总页数】3页(P54-56)【关键词】大位移;漂浮接箍;居中;防气窜;固井【作者】范鹏;康建平;廖易波;宋茂林;朱江林;罗宇维【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田化学事业部深圳基地,广东,深圳,518067;中海油田服务股份有限公司油田化学事业部深圳基地,广东,深圳,518067;中海油田服务股份有限公司油田化学事业部深圳基地,广东,深圳,518067;中海油田服务股份有限公司油田化学研究院,北京,10149;中海油田服务股份有限公司油田化学研究院,北京,10149;中海油田服务股份有限公司油田化学研究院,北京,10149【正文语种】中文【中图分类】TE256番禺30-1(PY30-1)气田中有5口大位移井,均采用油基钻井液钻井。

针对PY30-1气田大位移井的特点,油田化学事业部深圳基地固井技术部多次邀请业内专家对方案进行论证,为保证大位移井固井质量,对水泥浆体系、浆柱结构、扶正器、前置液、顶替等进行了严密科学设计,采取了一系列提高大位移井固井质量的措施,优选出一套较为全面的大位移井气井固井技术,确保固井施工的安全和固井质量达到要求。

下面,笔者从管柱合理居中、优化水泥浆配方、固井仿真软件的模拟等方面对大位移井固井技术进行了分析。

1 番禺30-1气田大位移井套管附件1.1 套管漂浮技术使用套管漂浮技术,争取套管一次到位,避免悬空固井。

目前,普遍使用的技术为“扩眼鞋+漂浮接箍”实现套管的漂浮,有效的减少大斜度井段的摩擦阻力,以保证套管的安全下入。

油基钻井液在番禺30_1气田大位移井中的应用

文章编号：1001-5620（2011）02-0005-05油基钻井液在番禺30-1气田大位移井中的应用余可芝，　李自立，　耿铁，　严海源，　罗健生（中海油田服务股份有限公司油田化学事业部，河北燕郊）摘要　番禺30-1气田地层疏松、渗透性强，容易发生井漏、遇阻、卡钻等复杂情况，因此室内通过选用PF-MOEMUL-H乳化剂（该乳化剂兼有主乳化剂、辅乳化剂和润湿剂的功能），优选出一种油基钻井液基本配方，并对该体系做了进一步的优化，给出了陆地配制和现场使用的油基钻井液配方。

室内评价及现场应用结果表明，该油基钻井液具有较好的流变性、沉降稳定性和润滑性能；添加石墨等润滑剂能进一步改善该油基钻井液的润滑性，降低钻进扭矩和摩阻，降低顶驱等关键设备的故障率；通过使用加有封堵、成膜材料的该钻井液，解决了番禺30-1气田由于存在断层和裂缝发育而发生井漏的难题，同时井壁更加稳定。

关键词　大位移井；油基钻井液；井漏；摩阻；扭矩中图分类号：TE254.3 文献标识码：A番禺30-1气田位于中国南海珠江口盆地，区域上位于中央隆起带的中部番禺低隆起上，南部紧邻白云凹陷北缘，距香港东南约240 km。

该气田位于白云凹陷北坡的反向断裂带上，是一个受断层控制的翘倾半背斜构造。

该气田地层疏松、渗透性强，在钻井过程中容易发生井漏、下钻遇阻、卡钻等现象。

在番禺30-1气田实际完成的开发井包括8口水平井、1口大位移井，均以裸眼方式完井，其中最小斜深为3 600 m，最大斜深为5 629 m，最大水垂比为2.88。

1　技术难点1）番禺30-1气田断层发育，破碎带多，在所钻探井和已钻的开发井钻井过程中，发生了严重漏失，严重影响了钻井作业。

2）φ311.1 mm井眼段最长裸眼达到4 000 m 以上，表1为番禺30-1A05H井的扭矩预测表。

如果出现螺旋型或S型井眼，根据已有经验推测，扭矩可能增加30%～50%，这样最大扭矩可能超过顶驱持续钻井的最高扭矩。

大位移井轨迹控制技术在番禺油气田中的应用

（２，轨迹自然而然就朝偏离或弯曲的方向前进，从而达到导向的目的。图）
图１推向式旋转导向力学原理
图２指向式旋转导向力学原理
番禺气田项目主要使用的是斯伦贝谢公司的旋转导向工具ＰｗｒｒｅＸ（ｏｅＤｉ５简称Ｐ５，在作业ｖＤＸ）
石油天然气学报
２１年３０２月第３卷第３４期
ＪｕｎｌｆＯｉａｄＧａｅｈｏｏｙＭａ．０２Ｖ１３Ｎｏ３ｏｒａｌｎｓＴｃｎｌｇｏｒ２１ｏ．４・
大位移井轨迹控制技术在番禺油气田中的应用
出来并商业化的旋转导向工具在国内外油田中都有使用，并且效果都非常好。
［收稿日期］２１一２００ｌ１— ５［作者简介］张伟国（９９）１７一，男，２０年大学毕业，工程师，现主要从事海上钻完井技术方面的工作。０２
石油天然气学报＊油气田开发工程
制的准确性，减轻了定向井工程师的劳动，为打水平位移更长的、深水钻井作业水域更复杂以及其他难
度更高的井作好了技术准备［。２］
．
旋转导向有两种设计原理：推向式（ｕｈｔｅｂｔＰｓｈｉ）和指向示（ｏｎｈｉ。以这两种理论设计Ｐｉｔｅｂｔｔ）
根据计算以及总体考虑可确定３口井的１ｉ段使用马达完成轨迹的钻进和导向工作，以番禺２ｎ井气田的第１口Ａ２ｈ井的１ｉ眼为例，对现场实际钻井参数及作业过程的分析，肯定井眼实际的摩２ｎ井・擦系数高于设计时的摩擦系数，而这种状况无法在短时间内得到改善，可通过使用旋转导向工具来避免

全漂浮旋转下套管技术在大位移井中的应用

Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2018, 40(6), 53-58Published Online December 2018 in Hans. /journal/jogthttps:///10.12677/jogt.2018.406119The Application of Rotary Casing RunningTechnology with Full-floating in ExtendedReach WellsZhixin Tian1, Zhiwei Wang21School of Petroleum Engineering, Yangtze University, Wuhan Hubei2Panyu Operations Company, CNOOC Ltd., Shenzhen GuangdongReceived: Sep. 30th, 2018; accepted: Oct. 28th, 2018; published: Dec. 15th, 2018AbstractBy taking the rotary casing running technology with full-floating in extended reach wells (ERWs) of Panyu Oilfield in the east of South China Sea, this paper analyzed the problems and difficulties in the process of Φ244.5mm casing running in long open hole section, such as large deviation, long open hole section, more intercalation, high wall friction, easy formation leakage, and so on.The necessity of introducing the full floating rotating casing technology was expounded, the working principle and main equipment of the technology were introduced, and the operation characteristics and application effect of the technology were analyzed.The results indicate that when full-floating and rotation casing is run into the casing string, the load of hook is increased, the resistance point is passed smoothly, the fault is passed safely and smoothly, the lost circulation and differential pressure sticking are not occurred, and the Φ244.5 mm casing in the long open hole section is successfully lowered to the design depth. It can be used to improve the casing run-ning technology of long open hole in ex tended reach well.KeywordsRotary Casing Running Technology with Full-floating, Extended Reach Well, Top Drive System,Eccentric Floating Shoe田志欣，王志伟全漂浮旋转下套管技术在大位移井中的应用田志欣1，王志伟21长江大学石油工程学院，湖北武汉2中海石油(中国)有限公司番禺作业公司，广东深圳作者简介：田志欣(1982-)，男，工程师，硕士生，主要从事海上石油钻完井技术管理与研究工作。

大位移井下套管工艺技术

大位移井下套管工艺技术摘要：文章在介绍国内外大位移井的基础上，指出大位移井下套管工艺技术的关键技术与难点，分析了国外解决这些问题所采取的工艺技术措施，为解决我国钻3 000 m以上水平位移的大位移井固井问题提供了指导。

关键词：大位移井；固井；套管；扶正器；浮箍；漂浮；钻井液大位移井又叫大位移延伸井ERD，就是在原定向井的基础上，把井眼进一步向外延伸的井。

随着钻井技术的发展，目前通常定义大位移井为水平位移与垂深之比大于或等于2，或水平位移超过3 000 m的井；特大位移井（Mega Reach Well）是指水平位移与垂深之比大于3.0的井。

大位移井钻井技术作为水平井技术的一个重要方面和发展方向，20世纪90年代得到迅速发展，1990年，大位移井的水平位移世界纪录为5 006 m，目前大位移井的位移世界纪录为10 728 m，是由1999年BP公司于在英国Wytch Farm 油田的1M－16SPZ井上创造的。

目前，全球还有3口大位移井的位移超过万米，他们分别是英国的Wytch Farm 1M－16SPZ井、阿根廷的Cullen Norte－1井和英国的Wytch Farm M－11Y井。

2010年3月胜利油田施工的重点探井高平1井，实际完钻斜深4 535 m，垂深948.87 m，井底水平位移3 814.30 m，水平段长3 462.07 m，位垂比达4.02∶1，创全国陆上油田位垂比最大的新纪录。

在大位移井方面，我国与国外先进水平相比还有相当大的差距。

1国内外下套管工艺技术发展情况介绍大位移井的特点是大斜度长裸眼稳斜井段很长，在井斜角很高的情况下，管柱躺在下井壁，增加了下行阻力。

这种不能靠自身重力把套管柱向下滑动时的井斜角称为临界摩擦角。

决定套管下深的主要因素是最大套管重量，下套管摩擦损失（在井斜角超过临界摩擦角的井段时，必须施加外力将套管推进该井段）以及下套管的机械损失（由钻屑、井壁坍塌、井壁台阶、压差卡钻等）。

大位移井下套管技术及发展方向

设计与研究１大位移井技术随着定向井、水平井技术的发展，出现了大位移井（ＥｘｔｅｎｄｅｄＲｅａｃｈＤｒｉｌｌｉｎｇ，ＥＲＤ）。

在国外，大位移井是指测量深度（ＭＤ）等于或大于真实垂深（ＴＶＤ）２倍的井，当ＭＤ／ＴＶＤ＞３时，称为超大位移井或特大位移井。

国内倾向于将大位移井定义为水平位移与垂深比值超过２．０的井。

利用大位移井实施海油陆采，可替代或减少建造平台和修筑通往海滩的道路，大幅度降低钻井综合成本，而且可以使后续油井管理费用大幅度降低。

我国南海、东海、渤海等浅海蕴藏着极其丰富的石油天然气资源，因此大位移井技术在我国具有广阔的应用前景。

２大位移井下套管技术大位移井不仅可以减少钻井井场和装置，还能得到在其他情况下不能获得的储量。

成功地完成一口大位移井所涉及的关键技术很多，其中套管的顺利下入是大位移井关键技术之一。

２．１在大位移井技术中下套管应该考虑的因素影响大位移井下套管的关键的３个因素是最大下套管重量、摩擦的重量损失和力学重量损失。

最大下套管重量由达到极限摩擦角的总垂深决定。

极限摩擦角随岩性、钻井液和其他因素的变化而改变，超过极限摩擦角，则需要推力推动套管下行，这就是摩擦的重量损失。

力学的重量损失是由岩屑、井壁坍塌、台肩、压差粘卡、稳定器陷入地层和其他因素导致的损失。

经验表明：只要是裸眼井段均存在力学的重量损失，而且损失量比摩擦的重量损失大。

因此，在钻大位移井时，下套管技术战略中对力学的重量损失更加引起重视。

２．２保障大位移井套管顺利下入应采取的措施（１）优质的井眼是大位移井完井管柱顺利下入的首要条件。

（２）大位移井采取漂浮下套管技术是增加管柱下入能力的有效手段。

因为漂浮技术可以有效地减小下部完井管柱的摩擦阻力。

（３）大位移井下套管的另一有效手段是边下边循环技术。

下套管同时循环钻井液可将井内的岩屑沉积床清除干净，减小摩阻力，并能降低卡钻几率。

（４）利用旋转管柱来降低摩阻、提高下入能力是大位移井完井的另一项关键技术。

石油钻井工程中顶驱旋转下套管技术研究

石油钻井工程中顶驱旋转下套管技术研究发布时间：2022-06-22T08:39:52.654Z 来源：《科技新时代》2022年6期作者：李巍[导读] 顶驱下套管技术有效利用顶驱优势，在钻井过程中能够根据实际钻井情况，实现旋转和钻井液的循环同时进行，保证钻井的效率。

本文主要对顶驱旋转下套管技术的应用操作进行介绍，通过技术分析和实际效果介绍，可以看出此技术应用具有较大的优势，尤其对复杂地层中的钻井过程，既能保证下套管的质量，还能提升效率。

李巍中国石油集团长城钻探工程有限公司顶驱技术分公司北京 100101摘要：顶驱下套管技术有效利用顶驱优势，在钻井过程中能够根据实际钻井情况，实现旋转和钻井液的循环同时进行，保证钻井的效率。

关键词：企业市场开发；信息化转型；数字化提升1引言传统的下套管方式是借助动力套管钳旋转套管上扣，在下套管的过程中不能进行钻井液的循环，此方式不仅需要人力多，还会存在极大的操作风险。

在钻井过程中，如果出现复杂地层情况，如缩径和全角度变化率大的井段，很容易出现套管与井壁的长时间接触摩擦，发生粘卡情况。

在下放套管过程中遇阻无法正常下放时，一般需要将套管全部提起，重新组合钻具进行通井，极大地降低了工作效率。

据相关数据统计，接近一半的井下破坏和质量问题是因下套管方式不合理导致，因此可以看出下套管的合理性和有效性能够直接保障钻井的质量。

顶驱下套管技术是一种新型技术，集机械和液压控制于一体，能够充分发挥顶驱的应用优势，同时钻井过程中可以有效对钻井液进行循环，可以有效保持井眼的清洁性和尺寸，确保下套管作业能够安全稳定的运行。

顶驱套管技术促进了我国钻井设备自动化和机械化控制的发展，具有良好的推广应用价值。

2顶驱旋转下套管技术简介及优势在油气田开发过程中，如果油气井的套管一旦存在一定程度的损害，则会导致整口井面临不可挽救的后果，造成巨大的经济损失。

大位移井钻井技术在油田中的应用分析

大位移井钻井技术在油田中的应用分析【摘要】大位移水平井钻井技术，是一种高精尖的钻井技术，是当今定向井、水平井技术的综合系统工程。

它集中了定向井、水平井和超深井的所有技术难点，目前大位移井在世界范围内广泛使用。

大位移井钻井技术可广泛的应用于滩海油田、海上油田、和地面条件极其复杂的边际油田的开发。

【关键词】大位移井钻井技术水平位移大摩阻和扭矩大1 大位移井钻井的基本概念大位移井是在定向井、水平井技术之后又出现的一种特殊工艺井，大位移井是指井的水平位移与井的垂深之比等于或大于2的定向井。

由于多种类型油气藏的需要，从不变方位角的大位移井，又发展了变方位角的大位移井，这种井称为多目标三维大位移井。

目前大位移井在世界范围内广泛使用。

大位移井钻井技术可广泛的应用于滩海油田、海上油田、和地面条件极其复杂的边际油田的开发。

2 大位移井钻井技术的特点与优点大位移井用来优化海上和浅海油田的开发。

对于浅海油田，想要开采油藏可以在海边或者建造堤坝来实现大位移井钻井技术的应用。

这样做的目的即减少了勇于油藏开发的油井数量和平台数量。

又增加了储层裸露面积，从而达到了增加油井的储量及采收率的目的，在一定程度上节省了经济成本，促进了我国的石油产业的勘探，开采，与石油行业的发展，缩短我国与国际上石油开采、勘探的差距，实现促进经济发展等特点：（1）水平位移大。

由于大位移井的水平位移大，所以能够很大程度上实现对含油面积的控制。

与开发同等面积的油田相比使用大位移井钻井技术，有效地减少了大量海上和陆地平台钻井的数量。

应用此项技术对我国的石油开采起到了积极的促进作用.（2）能钻穿多井段的油层。

能够增大油藏泄油面积，从而很大程度上提高单井的油产量。

这种可观的经济效益利益，是推动大位移井钻进技术得到迅猛发展的一个重要因素。

（3）扭矩和摩阻大。

基于大位移井有很大的位移，从而致使了哎钻井过程中扭矩和摩阻的增大。

正因如此对大位移井设计上的优化有很大的必要。

大位移井钻井技术在油田开发中的应用

大位移井钻井技术在油田开发中的应用摘要：在诸多钻井技术当中，大位移井钻井技术是目前较为先进的技术之一，该技术以其自身的优点，在油田开发中获得广泛的应用。

大量工程实践表明，大位移井技术不但可以在滩海油田、海上油田的开发中进行应用，而且还能在地面条件相对比较复杂的油田开发中应用。

可见，该技术的应用范围非常之广。

基于此点，本文首先分析了大位移井钻井技术的特点及其应用优势，并在此基础上对大位移井钻井技术在油田开发中的具体应用进行研究。

关键词：大位移井油田开发经济效益一、大位移井钻井技术的特点及其应用优势分析大位移井是指井的水平位移与井的垂深之比超过2.0的定向井，这是一种特殊工艺井。

目前，大位移井已经在滩海油田、海上油田以及地面条件复杂的边际油田开发中得到了广泛使用。

为了满足不同类型油田开发的需求，大位移井钻井技术由不变方位角发展为变方位角的大位移井钻井技术。

（一）大位移井技术的主要特点大位移井钻井技术具备以下特点：1.水平位移大，能够有效控制含油面积。

与开发同等面积油田的常规技术相比，大位移钻井技术能够减少大量海上和陆地平台的钻井数量。

2.钻穿多井段油层。

大位移钻井技术能够增大油藏泄油面积，有利于提高单井的油产量，获取可观的经济效益。

3.扭矩和摩擦阻力大。

因大位移井的位移较大，所以会导致钻井过程中扭矩和摩擦阻力增大，必须对大位移井进行优化设计。

（二）在油田开发中的应用优势大位移井钻井技术的应用优势具体体现在以下四个方面：1.可节省大量开发费用。

如果用常规定向井技术开发海上油气田，那么就需要建设海上固定的采油平台，耗费大量的建设资金，而采用大位移钻井技术开发海上油气田，就无需建设海上固定的采油平台，从而有利于大幅度降低油气田开发费用。

2. 实现陆上向海上开发和勘探。

大位移井钻井技术可用于勘探和开发距海岸10公里左右的近海油田，改进了以往对近海油气田开发时必须用活动钻井平台来钻井的方式，使得近海油田开发既不需要修建固定平台和人工岛屿，也不需要使用活动钻井平台的设备。

番禺油田大位移井旋转下套管工艺技术应用

番禺油田大位移井旋转下套管工艺技术应用[摘要]近几年来，随着钻探领域逐步扩大，钻遇的油气藏类型日益增多，加之地下条件的复杂性，以及随着油田勘探和开发的进一步深入与完善，使钻井作业面临更多的复杂状况和特殊条件，为满足特定环境下的难度更大的/新型的钻井技术-大位移ERW（ERD）钻井技术应用而生，而大位移井下套管作业在一口井中至关重要，现场下套管的过程直接影响到油井的寿命和产量。

本文就番禺油田大位移井采用旋转下套管工艺技术进行论述、探讨、总结，为今后类似的大位移下套管作业提供借鉴。

中国论文网/1/view-12829758.htm[关键词]大位移；漂浮接箍；旋转下套管；固井中图分类号：S386 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0155-01 引言大位移ERW（ERD）井一般指水平位移�c垂深之比大于或等于2且侧深大于3000m，或水平位移超过3000米的井；当水平位移与垂深之比超过3，且侧深大于3000m时，称为高水垂比大位移井。

与常规井相比，大位移井具有高难度、高投入、高风险的特点，但是一口成功的大位移井，能实现有效地对周边油田实施远距离开发目的，既节约投资，又能获得好的效益。

近年来，南海东部地区番禺油田利用PY4-2B平台和番禺5-1B平台顺利完成5口大位移井钻井作业，钻井作业均采用油基钻井液钻进；针对番禺油田大位移井大位移井的井斜大、稳斜延伸段长，导致管柱磨阻和扭矩大幅度增加，井眼清洁困难；长施工周期使得裸眼受钻井液浸泡时间长，容易引发井下复杂情况和事故，针对番禺油田大位移井特点，本文详细探讨了番禺油田大位移井旋转下套管工艺技术与应用。

1 大位移下套管难点长裸眼大斜度井摩阻大：大位移井的井斜大、稳斜延伸段长，导致管柱磨阻和扭矩大幅度增加，井眼清洁困难；长施工周期使得裸眼受钻井液浸泡时间长，下套管至深部地层时上提下放困难，容易引发井下复杂情况和事故。

下套管作业时间长：井壁不稳定风险随时间增加，作业人员和设备疲劳可能导致的风险。

大位移井尾管下入新技术

大位移井尾管下入新技术针对大位移井作业裸眼段长，井斜大，尤其水平位移長，深部易坍塌地层井壁稳定性差，尾管下入难度大的难题，本项目创新使用扭矩环提高普通套管扭矩技术及旋转下尾管技术，成功实施了垦利10-4油田3口大位移井钻井作业，其中A2井完钻井深4788m，水平位移长达3930m，成为目前渤海油田水平位移最长的一口大位移井。

该项技术的成功实施，不仅降低了下7”尾管作业风险，缩短了钻井周期，同时也为该区域油田大位移井下7”尾管作业提供了新思路和技术保障，具有良好的应用前景，值得进一步推广应用。

标签：大位移井;7”尾管;扭矩环;旋转下尾管技术1 概况为进一步加快推进渤海油田“滚动、扩边”及勘探开发一体化发展，渤海石油管理局优选出垦利10-4油田为首个“短平快”项目的试点工程。

为节省上亿元新采油平台的建设费用，垦利10-4油田布置了3口大位移井[1][2][3]。

但是垦利10-4油田沙河街组地层煤层多，井壁稳定性差，容易坍塌，下尾管[4]风险极大。

为此，本项目创新采用一系列技术措施：采用钻后扩眼技术，有效降低深部易垮塌地层的坍塌风险，减少下7”尾管过程中遇阻风险及7”尾管旋转扭矩;采用“扭矩环+普通套管”代替高抗扭套管;采用旋转下尾管技术，使得井下管柱可实现旋转下入，增加了7”尾管下入遇阻后的处理手段。

2 大位移井深部地层7”尾管下入技术挑战渤海海域深部地层地质构造复杂，本次实施三口大位移井的垦利10-4油田最为典型。

在大位移井深部地层下7”尾管作业主要面临以下技术挑战：（一）沙河街组地层存在较多煤层段，且含有煤矸石，极易出现掉块，井壁稳定性差，容易造成尾管下不到位风险。

本次实施的三口大位移井每口井都有不等厚的煤层。

（二）常规尾管、浮鞋及尾管悬挂器无法满足作业要求，下7”尾管遇阻时，无法实现旋转下尾管。

（三）井斜高，稳斜段长，尤其水平位移大，尾管极有可能遇到下不到位的风险。

三口大位移井平均井深4585m，稳斜段均超3000m，最长稳斜段达3834m，最大井斜73.06°。

1-大港油田大位移井钻井实践

大港油田大位移井钻井实践刘彬饶开波李伟汪胜武渤海钻探第一钻井分公司摘要：目前钻井界公认的大位移定向井是指水平位移与垂直深度之比大于2的定向井。

为了解决在滩海地区开发远离海岸的目的层，近年来大位移钻井技术在我国得到迅速的发展。

渤海钻探第一钻井工程分公司近年来利用该技术完成了一批大位移定向井的钻井工作。

在钻井实践中我们对大位移钻井的技术有了进一步的了解和深刻的认识。

本文对大位移定向井轨迹优化设计、轨迹优化控制、钻头优选、井眼清洁、井壁稳定、井眼防碰、套管下入等关键技术进行了阐述和总结，对指导我们更好的完成大位移井的钻井施工有一定的指导意义。

关键词：大位移井钻头优选套管下入关键技术Abstract：At present, It is widely acknowledged that the extended-reach wells is directional wells that the ratio of its horizontal displacement to the vertical depth is greater than two. To develop target coastal layer in the beach areas, the recent years has saw the rapid developments of the extended-reach wells drilling technology in China. NO.1 Drilling Engineering Company,BHDC has carried out a batch of extended-reach wells with the new drilling technologies. We have a deeper and better understanding of the extended-reach wells drilling practice. This article describes and summarizes the key techniques in drilling the extended-reach wells such as well trajectory designing and controlling optimization, bit optimization, wellbore cleaning, well-wall stablization, wellbore anti-collision, casing running and so on. Thus, it can be of significance and guidance for the extended-reach wells drilling practices.Key words : The extended-reach wells Bit optimization Casing runningkey techniques一、前言大港油田滩海地区含有丰富的油气资源，该区域油藏埋深浅，为提高勘探开发的效率油田建设了几个人工海上平台，用于开发极浅海地区的油气资源。

大位移井钻井技术在油田中的应用

TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2022年2月上 37大位移井钻井技术在油田中的应用张俊中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津 300459摘要继水平井之后，逐渐引发出不少新的钻井技术，其中大位移井就是其中之一。

它不仅开拓了海上、浅海的油田，同时有效地进行了优化，大大减少了油田开发成本。

本篇文章主要介绍了大位移井的特点，并分析了在施工过程中石油开采的优势，展望了大位移钻井的美好未来。

关键词大位移井；钻井技术；油田；应用引言在以前的油气勘探开发过程中，定向井技术的运用比较广泛，并发挥着重要作用，随着技术研究的突破，水平井钻井技术取得了较快的发展并逐渐得到了广泛的应用。

油田关于大位移井的概念主要有两种形式：第一种是测量井深和垂直井深，如果它们之间的比例≥2，就是大位移井；还有一种评判方式则是水平井位移和垂直位移之间的比例不小于2。

由于储藏石油需要多种的方式，为此我国从原来不变方位角的大位移井转变为了可变方位角的大位移井，这种井被称为多目标三维大位移井。

目前我国的大位移井凝聚了水平井、深井、定向井等很多先进的技术，全方位地提高了大位移井的应用水平。

大位移的钻井技术运用也极其广泛，在滩海油田，海上油田和地面都得到了有效的开发。

1 大位移井钻井技术在我国的应用现状我国的大位移钻井技术自20世纪80年代中期开始实行，到了90年代末期才有了进一步的完善。

一路上，我国通过一次又一次的实践工作，使大位移井这项技术得到普遍的运用。

例如我国的石油有限公司深圳分公司在使用了这项大位移井的先进技术之后，精确了大位移井开发的工程系统，提高了钻井技术的工作效率。

近年来，我国大位移井钻井技术与其他国家相比仍存在较大的差异。

国外很多国家在工业方面起步较早，设备较为先进，大位移井钻井技术相对我国而言是比较成熟的。

这就需要我们不断创新，努力钻研大位移井钻井技术，争取早日达到大位移井钻井技术的各项指标[1]。

套管钻井技术在大港油田的应用实践

套管钻井技术在大港油田的应用实践发布时间：2022-07-05T05:21:01.553Z 来源：《科学与技术》2022年3月5期作者：田朝阳[导读] 本文简要介绍了套管钻井技术的工艺技术特点，田朝阳中国石油大港油田分公司第五采油厂天津 300280摘要：本文简要介绍了套管钻井技术的工艺技术特点，详细介绍了φ339.7mm套管钻井技术批钻井的应用情况。

针对研制的套管钻井用φ431.8mm钻鞋，作了现场应用效果分析。

结果表明，大港油田的套管钻井技术已达到国内先进水平，采用套管钻井技术可以缩短钻井周期，降低钻井成本，是新时期油气实现勘探开发降本提质增效的重要方式。

关键词：套管钻井；钻鞋批钻井；大港油田1套管钻井技术套管钻井技术是指在钻进过程中，直接采用套管(取代传统的钻杆)向井下传递机械能量和水力能量，边钻进边下套管，完钻后作钻柱用的套管留在井内作完井用。

套管钻井技术将钻进和下套管合并成一个作业过程。

套管钻井技术主要工具是无螺纹连接的驱动器和可钻钻鞋。

套管驱动器是连接顶驱和套管的关键部件。

套管驱动器有三个功能，堤起到起升作用，二是传递扭矩，三是密封，保证钻井液的循环。

驱动器主要由三部分组成，即整体卡瓦提升部分、密封部分、导入部分，如下图1所示。

钻进过程中，它将顶驱扭矩传递给套管，通过旋转套管驱动钻头进行钻井作业，其工作原理是利用机械机构卡紧套管本体内壁，套管接箍螺纹与驱动器卡瓦不接触不会磨损，接套管单根时松开驱动器卡瓦，提出驱动器接下一根套管，然后下入驱动器卡紧套管继续钻进。

同时驱动器是类似于钻杆的空心圆柱体结构，钻进时其内部是循环钻井液的通道，驱动器下部必须设计密封皮碗，保证在循环钻井液时，驱动器与套管连接处的有效密封，同时还要承受一定的压力。

套管钻鞋是一种专门蹬计的可钻穿式钻头，套管钻鞋直接连接在套管柱的底部，由连接在顶驱上的转换接头传递扭矩，通过旋转套管以常规方式进行钻井作业。

套管钻鞋的独特之处就是可以被常规钻头完全钻掉，并且由于与单个浮箍作为套管柱的一部分一同下井，钻至要求井深后可以立即进行注水泥作业。

超级大位移井固井技术

超级大位移井固井技术现状一、国内目前超级大位移井基本情况中国南海东部石油公司与美国的PHILIPS和PECTEN石油公司合作钻成三口水平位移大于8000m的大位移井。

西江24—3—A14井, 创造了多项当时的世界先进指标, 水平位移8063m, 水平位移与垂深比为2.7, 垂直深度2986m, 测量深度9238m。

在固井技术方面, 主要采用的技术有:1.套管漂浮下入技术对于大位移井, 为了减少套管下入的摩阻力, 在下套管作业时采用漂浮接箍。

将下部一段套管掏空, 使套管在大斜度井眼中底边不会紧贴井壁。

使下套管的磨擦力大大降低, 有利于套管顺利下到预定位置。

从南海东部三口井95/8’’的实施情况来看, 有两口井成功, 有一口井失败, 说明这一技术固然好, 但存在一定风险, 特别是下套管中途遇阻后, 不能实现循环洗井, 可见该项技术有一定局限性, 需要我们进一步探索新的方法和技术。

2.漂珠固井技术漂浮固井技术就是利用比泥浆密度轻的水或柴油作为部份顶替液, 使下部套管在注入水泥浆后在浮力作用下, 保持一定居中的技术, 虽然没有详细介绍该项技术, 但在海上作业实施起来有一定难度。

3.采用了旋转尾管悬挂器固井技术利用旋转套管的办法达到清洗井内滞留岩屑或泥浆从而提高固井质量的目的。

4.套管居中技术为了保证固井质量, 套管居中是需首先考虑的问题, 南海东部A18井95/8’’套管扶正器使用情况: 5050-1506m两根加一只螺旋扶正器；1506-500m每根加一个螺旋扶正器。

500—井口, 每三根一只滚动扶正器。

从扶正器的使用量来讲较大。

5.井眼清洁技术井眼规则、干净, 尽可能携带出岩屑也是保持固井质量的另一个重要因素, 他们采用的技术有:①采用油基钻井液, 利用油基钻井液具有润滑性、低失水、稳定性强, 有较高粘度和切力等优点, 尽可能携带出岩屑, 形成优质泥饼, 规则井眼, 为固井提供一个较好的环境。

②钻进时排量高于保持环空岩屑悬浮状态的环空钻井液上返速度对应的排量要求。

大位移井技术在现场工作中的应用

大位移井技术在现场工作中的应用杨赏一、大位移井钻探中遇到难题:剖面设计轨迹控制难大位移井的井身设计、井眼轨迹控制等与常规定向井钻井明显不同．设计优化和轨迹控制难度极大 2 摩阻与扭矩大，由于井斜角大，重力效应突出，引起上提、下放钻柱的阻力增加；钻进时加压困难，钻柱摩擦力矩大；传递扭矩困难。

3 井眼净化要求高，大位移井水平位移大、井眼长，井眼清洗、携砂最为困难．加上地面设备能力限制，若井眼尺寸较大．则钻井液返速低，造成岩屑沉积．在下井壁形成岩屑床。

4 井壁稳定性差，大位移井深度大，钻井周期长，在大斜度井段易发生井壁失稳，导致垮塌，尤其在泥页岩井段，易引发井下事故。

二、钻探中要考虑的事项及采取措施1、主要考虑以下几方面：(1)封住上部疏松复杂地层．减少事故I(2)因套管内摩擦系数明显小于裸眼段．因此可以大大改善下部井眼的摩阻、扭矩状况；(3)封住狗腿及较大的造斜段，定向钻进时要利用顶驱不断的活动钻具防健槽卡钻等。

2、需要采取措施：我们认识到摩阻与扭矩是制约大位移定向井技术发展的最主要障碍，实际工作中常规稳斜钻具组合难以保证稳斜效果，因此下人：钻头+Auttrac+MWD+无磁钻铤+加重钻杆+震击器+钻杆保证造斜与稳斜效果.产生摩阻的第一个方面是钻柱，因此适当改变钻具结构，也是降低摩阻的主要方法。

在钻具组合上尽量少用钻铤．在保证正常施工的前提下，改用加重钻杆代替钻铤，减少钻柱与井壁间的作用力，从而减少摩阻与扭矩。

提高钻井液润滑性加强固相控制降低钻井液中有害固相含量，从而改善泥饼质量，降低钻柱与井壁泥饼之间的粘附力。

净化井眼、破坏岩屑床降低钻柱与井壁间的摩擦系数，从而大幅降低摩阻与扭矩，摩阻与扭矩的变化很大程度上提示着井眼的净化程度。

在保证井眼清洁的前提下，钻井液环空返速不宜过大，避免严重冲刷井壁；提高钻井速度，减小井眼裸露浸泡时问；控制起下钻速度，开泵要平稳，避免产生激动压力和抽汲压力；对岩屑床不严重的井段，采用短程起下钻的办法可破坏岩屑床，对岩屑床比较严重的井段，采用短程起下钻效果不明显时，用划眼的办法破坏岩屑床。

大位移水平井下套管受力分析及漂浮接箍设计

中国石油大学（华东）硕士学位论文图∞三维结构剖面图Ｆｉ９６－２Ｐｒｏｆｉｌｅｍａｐｏｆｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ漂浮接箍的内部主要功能：下套管时阻断上部钻井液，下完套管后需灌注泥浆时，加大上部钻井液压力剪断销２，使内套下移从而使水泥通道打开（图６—３ａ），然后灌注水泥固井。

当固井完成后，投实心钢球（图６—３ｂ）后，加大钻井液压力剪断销１，使整个漂浮接箍内芯下行（图６—３ｃ），从而不影响套管内部工具的下入。

ａ销２剪断后示意图ｂ投球示意图Ｃ销１剪断后示意图图６—３漂浮接箍工作状态示意图Ｆｉ９６－３Ｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｆｌｏａｔｃｏｌｌａｒｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ根据以上功能分为两部分：一部分当下套管时，可以密封空气或较轻的钻井液；另一部分当灌注水泥固井时，不阻碍水泥浆流动通道；在固井作业结束后不影响套管的通径。

漂浮接箍的外壳（套体）（图６－４）相当一个套管短节，其材料与套管材料一致。

套管是由地表面伸进钻井内，作为井壁衬的管子，其管子之间通过接箍连接。

其主要材质为Ｊ５５、Ｎ８０、Ｐ１１０等钢级，以及抗硫化氢腐蚀的Ｃ９０、Ｔ９５等钢级。

其低钢级（Ｊ５５、ＮＳ０）可为焊接钢管。

从钻井知识知：随着井深增加，井眼尺寸逐渐减小，套管尺寸也第六章套管漂浮接筘设计随之减小，目前最小的套管尺寸为４１／２”，而钻较深底层常用的套管尺寸为５１／２”。

这里采用５１／２”套管为套体作为研究的对象。

步卢‘胁图６－４漂浮接箍的套体Ｆｉ９６－４Ｈｏｕｓｉｎｇｂｏｄｙｏｆｆｌｏａｔｃｏｌｌａｒ图６．５是漂浮接箍结构的外套设计图纸，该零件与漂浮接箍的套体用４个销子连接，４个销子在装配后焊接在漂浮接箍的外套上，以使在漂浮接箍内芯剪断销子后不影响套管的密封性能。

该外套上与装配有皮碗与内套，皮碗主要是密封下部的气体或较轻的钻井液，而内套主要是为了在下入套管完成后，为了完成固井而形成注水泥通道所用的零件。

图６－５漂浮接箍外套Ｆｉ９６－５Ｏｕｔｅｒｈｏｕｓｉｎｇｏｆｆｌｏａｔｃｏｌｌａｒ中国石油大学（华东）硕ｔ学位论文图６－６漂浮接箍外套的立体图Ｆｉ９６－６Ｂｌｏｃｋｍａｐｏｆｆｌｏａｔｃｏｌｌａｒｏｕｔｅｒｈｏｕｓｉｎｇ图６—７皮碗的示意图，皮碗作用在于密封外套与套体之间的间隙。

漂浮下套管技术及现场使用

漂浮下套管技术及现场使用摘要：漂浮下套管技术是利用漂浮接箍和盲板浮鞋，在下部套管内将一定的低密度钻井液或气体密封，形成一段封闭的套管漂浮段，这部分套管在井筒中具有一定的上浮力，这样就会降低套管与井壁之间的摩擦力，使套管顺利下到位。

实践证明，这一技术可以有效地克服大位移井下套管作业中摩阻扭矩过大的问题，使套管更容易下入目的层位。

关键词：漂浮接箍，上浮力，摩擦力，下入目的层位1、漂浮下套管技术研究背景近年来，超长水平井技术已经成为国内外各大油田“少井高产”重要的技术支撑，在油田原油生产中发挥着越来越重要的作用，超长水平井特别是大位移超长水平井将成为我国国内各大油田实现持续稳产的重要技术支撑。

随着超长水平井的大面积开发，超长水平井长水平段下套管时，井眼清洁、摩阻控制以及井壁保持稳定难度大，严重影响超长水平井长水平段套管安全下入，增加超长水平井勘探开发成本。

受限于超长水平段固完井技术发展水平，安全下入套管技术成为超长水平井勘探开发面临的最大技术挑战之一。

国内油田在超长水平井的完井作业中，下套管作业十分困难，而且套管磨损严重，有时还需要套管补丁衬管，甚至更换全部套管，这样必然增加完井的时间和成本，这些问题的解决关键在于解决大位移井的完井作业中如何减小套管与下井壁之间的摩擦力。

依据降低摩阻机理，即当井斜很大的井下套管时，特别是大位移井和水平井，由于套管重力作用，套管与下井壁之间的磨擦力很大，使套管下入非常困难。

因此，在超长水平井钻井施工作业中，国内外通常在下套管作业过程中采用顶驱装置和漂浮下套管技术。

漂浮下套管技术实际上就是利用漂浮接箍和盲板浮鞋，在下部套管内将一定的低密度钻井液或气体密封，形成一段封闭的套管漂浮段，这部分套管在井筒中具有一定的上浮力，这样就会降低套管与井壁之间的摩擦力，使套管顺利下到位。

2、漂浮下套管技术国内外研究现状2.1、国外研究现状由于沿程摩阻和机械损失，水平井中套管的有效下入成为水平井完井作业的一个主要问题。

漂浮下套管技术在渤海油田大位移井中的应用

88大位移井是指水垂比大于或等于2且测深大于3000m 的井或水平位移超过3000m的井[1]。

渤海油田海上钻井模式是首先在海上布导管架，导管架的位置是根据该区块主力开采油层的走向和位置确定的，其次进行钻井开发。

随着渤海油田进入中期大开发，主力油层周边有开采价值的小油层也开始进入开发阶段，由于成本和技术的原因，前期导管架设计时不能兼顾到这些小油层，后期开发时设计了高难度的大位移井。

随着大位移井的逐渐增多，一套适用于渤海油田大位移井的漂浮接箍下套管技术[2]逐渐成熟。

这种技术的推广应用，有效的保证了大位移井套管的下入到位，具有巨大的经济效益和市场价值。

1　漂浮接箍下套管技术原理水平井下套管过程中，将漂浮接箍连接在套管串合适的位置上，从而在套管内构成临时屏障，漂浮接箍以下的套管串内充满空气，而漂浮接箍以上的套管串内充满钻井液。

这样一方面实现了下部套管串在下套管过程中处于漂浮状态，降低套管对井眼低边正压力，从而减小了下套管时的摩擦阻力；另一方面，由于漂浮接箍上部分的套管柱内充满了钻井液，钻井液柱的重量直接作用于套管柱上，推动井眼内的套管顺利下入。

1.1　漂浮接箍漂浮下套管的套管组件主要有浮鞋、浮箍和漂浮接箍，其中漂浮接箍是整个技术的关键。

漂浮接箍是连接在套管串上的密封装置，渤海常用的漂浮接箍为戴维斯公司生产的[3]，它有内、外筒两部分组成，外筒上下通过FOX 扣/BTC扣与上下套管连接，内筒分为上、下滑套，上滑套和下滑套分别用上锁销和下锁销与外筒连接，在外筒与上下滑套之间的接触面均采用密封圈密封。

漂浮接箍下入的过程中处于关闭状态，使其下部密封的空气和上部的钻井液分开，漂浮接箍以下的套管串始终处于漂浮状态。

套管到位后，通过加压剪切上销钉，上滑套下行露出循环孔，从而连通漂浮接箍上下管串。

漂浮接箍的打开压力（漂浮接箍以上液柱压力+地面压力）为3500～4000 Psi。

1.2　胶塞漂浮接箍下套管固井时总共使用三个胶塞，指示塞、底胶塞、顶胶塞，导管到位打开漂浮接箍后，投入指示塞，指示塞坐落到漂浮接箍上之后，剪切下锁销，指示塞连同上下滑套一起下行，最后坐定在浮箍上。

延长油田大位移水平井漂浮下套管技术优化分析

延长油田大位移水平井漂浮下套管技术优化分析赵毅;曹晓;赵倩;马振锋;李红梅【摘要】大位移水平井由于水平段长、垂深浅、位垂比大、套管加压能力有限,本文通过分析漂浮下套管的技术原理与优势,对不同漂浮长度下的套管进行摩阻计算,优选出一个最佳漂浮套管长度.通过分析现场不同摩擦系数和漂浮长度情况下套管的下入能力,优化出漂浮接箍最佳安放位置,实现了套管一次性下放到位.该技术的应用可以有效的提升水平井的水平段原油的开采,为后续浅层难动用油藏的有效开发提供了一条新的途径,具有较高的技术参考价值.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】5页(P97-101)【关键词】大位移水平井;套管;摩阻;漂浮长度【作者】赵毅;曹晓;赵倩;马振锋;李红梅【作者单位】陕西延长石油集团研究院,陕西西安710065;中国石油川庆钻探国际工程公司厄瓜多尔分公司,四川成都610051;陕西延长石油集团研究院,陕西西安710065;陕西延长石油集团研究院,陕西西安710065;陕西延长石油集团研究院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE931.2延长油气区鄂尔多斯盆地的油气资源丰富，特别是在延长油田的东部区域，油气藏埋深较浅，单纯的依靠采用直井和定向井开发难以充分动用地层储量，浅层大位移水平井能充分利用现有的井场设施，降低开发成本，实现延长油田浅层油气藏的高效开发。

浅层大位移水平井的突出特点是垂深浅、水平位移大、施工过程中钻柱和套管柱受井眼摩擦影响较大，使得套管下入产生非常大的困难，漂浮下套管技术是解决这一问题最为有效的方法之一，该技术的应用可以有效的提升水平井的水平段原油的开采，具有巨大的市场价值[1-4]。

漂浮下套管技术是将漂浮接箍和止塞箍之间剔除原始钻井液，用低密度的钻井液或者空气填充，从而增加漂浮套管的浮力，减轻管柱与井壁之间的正向压力，进而降低摩擦阻力。

此外由于漂浮接箍的上半部分充满了原始钻井液，从而增加了漂浮套管受到的推力，进而使套管的下入更加顺利。