大位移井井眼清洁技术简析
一种保持大斜度定向井井眼清洁的有效技术
一种保持大斜度定向井井眼清洁的有效技术王爱宽1 高 虎2 邵晓伟2 张晓凯3 杜 丽3(11中原石油勘探局钻井一公司 21中原油田分公司信息中心 31中原油田分公司采油二厂)摘 要 为了提高大斜度定向井的施工安全,钻井过程中及时清除岩屑床,研究出了一种射流除屑剂。
该除屑剂的施工要求为:密度比基液高014～015g/cm3,在环空中至少有61～122m,除屑过程中必须保持连续开泵循环,采用正常排量循环除屑,钻具转速应为80r/min 左右。
,应使用3～4次除屑剂清砂。
使用该除屑剂清砂作为预防措施时,每6～8h或钻进150～300m进行一次清砂。
现场实践表明:应用该除屑剂能有效清除大斜度井段的岩屑,避免岩屑床的形成,保证大斜度定向井的施工安全。
关键词 大斜度定向井 岩屑床 射流除屑剂 井眼清洁 技术引言 在大斜度定向井的施工过程中,由于井眼得不到及时清洁,钻井事故时有发生。
岩屑床的形成,往往导致转动钻具时扭矩增加,钻具上提遇卡下放遇阻,甚至造成压差卡钻等复杂情况,及时的清洁井眼就显得尤为重要。
Ξ 在不断的实践与研究过程中,国内外专家对井眼清洁问题都做出了艰苦卓绝的努力。
陈乐亮[1]对井眼净化进行了细致的研究,黄丽萍[2]提出了机械法清除岩屑床,胡景荣[3]针对大斜度定向井的井眼净化问题,提出了“融钻进与清除岩屑床为一体”的作业工艺设想。
基于这一思路,研究出了一种与钻井施工为一体的射流除屑剂。
传统除屑方法在长裸眼井段的大斜度井中,总是达不到预期的效果。
应用射流除屑剂的方法清除堆积在下井壁的岩屑床,改变了过去清除岩屑的模式。
研究表明,应用稀钻井液产生紊流,清除岩屑床的效果远比稠钻井液有效[4]。
1 旧模式的不足钻井过程中井眼得不到很好的清洁时,最先考虑的往往是排量和钻井液粘度是否合适,实际上钻井液的流变性是至关重要的因素。
很多传统的模式建立在“平均环空流速”基础之上,这种模式仅适用于直井和定向井的直井段,因为在这些井型中,钻井液的流变性始终保持一致,但不适用于造斜点以下的定向井段。
大位移井钻井技术要点
112大位移井所涉及的关键技术手段相对较多，像井眼清洗技术、井眼轨迹优化设计、井壁稳定技术、降摩阻技术、固井技术等等，笔者主要针对大位移井的技术要点进行探讨和分析。
1 钻井降摩阻技术1.1 降摩阻和扭矩的原理分析斜井眼之中，钻井摩阻一般为裸眼段运动摩阻和套管段运动摩阻的总和，同时，摩阻也是井壁摩阻的因数和井壁法向压力因素二者的乘积之和。
同时摩阻会随着其他因素的变化而发生相应的变化，随着摩擦和斜角的不断增加，而随之增大，如若降低摩阻，则可以一定程度降低裸眼摩擦因数、裸眼接触面积、套管摩擦因数以及减少钻柱给井壁所带来的正面压力。
1.2 降摩阻和扭矩的方法其一，钻井液性能的把控。
现阶段，大位移井的钻井过程中，都会应用合成基站钻井液和油基钻井液，此类钻井液在实际应用过程中体现了较佳的性能，具有防塌性和润滑性，所需成本相对较高，难以处理，还会给环境带来一定程度的污染。
水基钻井液在防塌抑制性能和润滑性能方面的表现相对较差，具有一定的局限性，水平位移情况相对适宜，加之地质、地势条件良好，这一情形之下，可选用对环境影响较小的水基钻井液，降低钻井液的应用成本[1]。
其二，钻井液润滑性的调整。
大位移井对于钻井液的润滑性能具有相应的要求，需满足以下几个条件，钻井液润滑因数小于0.15，同时滤饼的摩擦因数小于0.1，摩擦因数低于40%。
水基钻井液的应用过程中，可以运用极压润滑液的处理方式，提高钻井液的实际润滑性，减少钻井摩擦阻力。
其三，钻井液的性能调节。
对钻井液中固相颗粒的分布情况进行调整，这样可提高滤饼质量，降低滤饼的实际厚度，减小滤饼的面积，缩减滤饼和钻柱的面积，降低压差卡钻的几率，而后再将钻井液密度一定程度的削减，最终达到降低钻井摩阻的效果。
大位移井钻井技术要点陈立有长城钻探工程公司钻井二公司 辽宁 盘锦 124011摘要：当前的社会背景下，各行各业的发展和运作中都意识到了引入先进技术手段的重要性，凸显这些技术的应用优势，获取更高的经济效益。
大位移井井眼净化的理论与方法
大位移井井眼净化的理论与方法摘要：在大斜度大位移定向井中，岩屑易在井眼中形成岩屑床，导致下钻遇阻、蹩泵甚至卡钻。
本文在分析大井斜大位移井井眼净化程度以及井眼不清洁危害的基础上，对钻井液携岩效果的影响因素和岩屑床的清除办法进行了探讨，提出了将提高钻井液环空返速、改善钻井液性能与机械清除岩屑相结合的方法。
关键词：大斜度大位移；岩屑床；井眼净化；流变性；悬浮能力；概述随着海洋石油勘探开发的需要以及海洋石油平台开采的限制，大井斜、大位移定向井占总钻井工作量的比例也越来越高。
由于该类井井斜大、稳斜段长，造成岩屑携带困难，影响到钻井的正常进行，甚至造成卡钻的井下复杂事故，定向井随着井斜及位移的增大，岩屑的携带也越来越困难，对于大位移井的井眼净化显得尤为重要。
1井眼净化的影响因素影响大井斜大位移定向井钻井液携岩效果的因素有很多，在现场施工中经常遇到的有以下几个方面。
1.1井眼轨迹井斜角是影响钻井液携岩效果的主要因素之一，除直井外，不管使用何种钻井液，都有岩屑床的形成与存在，井斜提供了其形成的条件，岩屑床厚度取决于井斜角的大小；不管是用清水还是具有流变性的流体作钻井液，环空岩屑总浓度、临界流速（可携带岩屑的最低流速）均随井斜角的增大而增大，而在海洋石油调整井的开发中，定向井轨迹中存在扭方位，稳斜段长的特点，这无疑给携岩带来了压力，极易形成岩屑床。
1.2环空返速环空返速也是影响定向井钻井液携岩效果的主要因素之一，其大小直接影响环空岩屑的运移方式、状态和环空岩屑浓度。
在任何井斜角下，无论使用层流还是紊流，提高环空返速，都会使钻井液携岩效果得到改善；但是对于大井斜大位移井来说，环空返速存在一个最佳范围，环空返速过低影响钻井液携岩效果，造成摩阻过大而引起卡钻等井下复杂情况；环空返速过高的同时又存在着压耗增加、钻井泵能力有限和因冲刷井壁而造成井壁失稳、井径扩大和井眼质量不好等负面效应。
在多数情况下，将环空返速保持在0.8～1m/s就可满足携岩的要求，这样既能使泵压保持在合理的范围内，又能够降低钻井液在钻柱内和环空的压力损失，使水力功率得到充分、合理的利用。
大位移井井眼清洁技术在PH-ZG1井的应用
大位移井井眼清洁技术在PH-ZG1井的应用
刘胜
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》
【年(卷),期】2018(015)007
【摘要】井眼清洁不干净极易导致钻头早期磨损、钻速降低、高扭矩和高摩阻等井下事故,直接影响到钻井效率和安全钻井,关系到大位移井钻井的成败.因此,井眼清洁技术是大位移井钻井关键技术之一.为了使现场的工程技术人员较准确地确定井眼清洁水力参数和施工参数,从工程控制角度定性地分析井眼清洁的4个关键参数,包括钻井液流变性、钻井液环空返速、钻井液排量以及机械转速,从理论上推导出适用于现场井眼清洁的一套计算方法,并在PH-ZG1大位移井的现场工程施工中大获成功,达到了指导实际工程的目的.
【总页数】4页(P58-61)
【作者】刘胜
【作者单位】中海油服油田化学事业部上海作业公司,上海200000
【正文语种】中文
【中图分类】TE254
【相关文献】
1.大位移井井眼清洁技术研究与实践——以胜利油田庄129-1HF井为例 [J], 冯光通;胥豪;唐洪林;杨春旭
2.大位移井井眼清洁监测技术在大港油田的应用 [J], 汪志明;翟羽佳;高清春
3.平湖PH-ZG1大位移井钻完井液技术实践 [J], 刘胜
4.涠洲油田大位移井井眼清洁技术及应用 [J], 赵宝祥; 陈江华; 李炎军; 陈浩东; 王成龙
5.大位移井井眼清洁技术应用 [J], 翟立伟;张伟国
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超深大位移井高效井筒清洁与预校深一体化提效工艺
超深大位移井高效井筒清洁与预校深一体化提效工艺
葛俊瑞;李三喜;李艳飞;蔡斌
【期刊名称】《海洋石油》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】超深大位移井的井眼轨迹复杂、井斜大、稳斜段长,常规套管程序为
ϕ244.5 mm套管与ϕ177.8 mm尾管复合,且刮管洗井阶段存在随钻预校深为射孔备用的需求,常规采用两趟管柱分别实现井筒清洁、随钻预校深的功能,造成井筒清洁效率低、作业周期长。
通过集成优化组合多功能清洁工具、可变径刮管器、随钻测井工具和分流转向阀工具,设计形成了高效井筒清洁与预校深一体化管柱结构,重点开展了水力学模拟、管柱安全评价、工艺流程优化,实现复合井筒一趟式高效清洁和随钻预校深一体化功能,相比常规两趟式方案提效30%。
该技术在东海3口超深大位移井中成功应用,井下工具工作正常,相比同类井型常规工艺单井平均缩短43.6 h,具有显著的提速提效作用。
【总页数】5页(P46-50)
【作者】葛俊瑞;李三喜;李艳飞;蔡斌
【作者单位】中海石油(中国)有限公司上海分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE257
【相关文献】
1.超深大位移港深6 9X1井钻井液技术
2.超深大位移井井筒清洁技术及工程实践
3.泵送式油管切割工艺在超深超高压大斜度井-X井的应用
4.井眼清洁技术在东海超深大斜度井中的应用
5.南海东部超深大位移定向井射孔校深新方法
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第十章 大位移井技术
第十章大位移井技术第一节大位移井意义及挑战一．大位移井定义大位移井即水平位移与垂深之比大于或等于2的，或者水平位移超过3000m的井。
但在深水井中概念稍许变化，称为深水大位移井，但其水垂比不能沿用常规大位移井大于或等于2的概念。
二．大位移井的历史目前世界记录是BP公司在Wytch农场钻的M16井：总井深=11，277m，水平位移=10，727m，TVD=1636m，水垂比=6.55；海上水平位移最大记录：澳大利亚的Goodwyn A18井：水平位移=8，306m，总井深=9，277m；国内西江24-3-A14井总井深=9，238m，TVD=2，985m，水平位移=8，062.7m，水垂比=2.7。
三．大位移井的主要作用1）水平位移大，能较大范围控制含油面积，开发相同面积的油田可以大量减少海上钻井平台的数量；2）省建人工岛和固定平台的费用；3）大位移井勘探开发近海油田，距海岸10km左右近海油田，均可从陆地用大位移井勘探开发；4）用大位移井代替海底井，不用海底设备，节省大量投资；四．钻大位移井的技术挑战1）井眼清洁；2）高摩阻扭矩，需要高抗扭抗拉和耐压钻杆；3）大斜度长裸眼稳斜段，套管的安全顺利下入；4）平台设备能力配套与常规井差别，常规超深井考虑钻机的动力和提升载荷能力，而大位移井侧重考虑水力和顶驱输送扭矩能力；5）井斜大，裸眼段长，井眼侵泡周期时间长，影响井壁稳定性；6）普通井的经验很多不适合大位移井，大位移井一旦出现失误，惩罚比普通井严重；7）储层埋藏深度不确定性和仪器精度误差对钻井轨迹调整影响；8）钻杆伸缩性大，在接近完钻深度只能单根钻，对复杂情况处理活动空间小。
第二节大位移井井眼清洁井眼清洁在大位移井中是个很关键的因素，制约大位移井延伸能力。
斜井清洁跟直井区别很大，至少需要比直井很长的循环周时间，而且在程序方法处理上也大大不同，随着井斜的增加，井眼清洁难度加大，岩屑上返更加困难，需要循环时间更长。
大位移井井眼清洁技术应用
●
ｌ ・
图 １ 并斜 对 井 眼清 洁 影 响 示 意 图
１ ）在 直井 或低井 斜井 （ 井斜 ＜ ３ Ｏ 。 ） 中 ，井 眼清 洁很 简单 。开泵 时 要 求 岩 屑上 返 速 度 大 于 下 滑 速
度 ，克服岩 屑 的重力影 响 ，即可 把岩 屑滚动 带 出至 地面 。而在 停泵 时 ，则要 求钻 井液 能形成 有效 的 网状 结构 ，悬 浮住岩 屑 。达到 这两个 要求 ，井 眼将得 到较好 的清 洁 。 ２ ）在 大斜 度井 （ 井斜 ＞６ ５ 。 ）或 水平 井段 ，开泵 时岩 屑重力 下沉速 度方 向与钻 井 液环 空返 速 方 向形 成一个 夹 角 ，因此岩 屑下沉 是一 条抛物 线 ，最终沉 至井 眼低边 。停 层 ，井 眼 高边高 速 流体 清 砂 作 用像 传 送 带 将岩 屑 排 出井筒 ，有 些 岩屑沉 至 井 眼低 边 低 速 层 ，最 终 降 至井 眼 低 边形 成 岩 屑 床 ， 中间 岩 屑 运 移 长 短 的距 离 与 井 斜 角
度 、排 量 、钻具 转 速 、流 体 的 流 变 性 及 钻 井 液 密 度 相
速度 过快 ，岩 屑 床变厚 并 受到 干扰 ，易 向井 底移 动 ，带来 各种 复杂情 况 或事故 。 因此 ，在 进 行大位 移井 轨迹 设 计时 ，在满足 降低 扭矩 和摩 阻 的要 求 下 ，要 进行 稳斜 角优 选 ，尽量避
免采 用 ３ Ｏ ～６ ５ 。 之 间 的井 斜 角进行 稳 斜 。
运动 ，形 成稳定 岩 屑床 。
３ ）在 中斜 度井 （ ３ ０ 。 ＜井 斜＜ ６ ５ 。 ） ，岩屑 沉 降情 况介 于 直井 和水 平井 之 间 。在该 井段 ，岩屑 易沉 降
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３一ｏ ７ —２ ３
大位移井固井技术分析
调整钻井液 性 能 和循 环 洗 井是 提 高 顶 替效 率 必 不 可 少 的 重要 步 骤 。套 管 下 到 位后 ，以还 空返 速 为 ０９７ ．２ ｓ ．１￣１５ｍ／ 的速度循环 钻井液 ２ 以上 ，减少钻井液 的胶凝 ，扫 除下套 管时刮下 的岩 屑和软泥饼 。同 周
［ 关键词］大位移 井； 固井技术 ；居 中度 ；顶替效率 ；水 泥浆
［ 中图分类号］Ｔ ２ ３ Ｅ ５
［ 文献标识码］Ａ
［ 文章编号］１７ — ４９ （００ １ Ｎ ０ — ２ ６３ １０ ２１ ）０ 一 ２５ ０
大位 移井 一 般指 水平 位 移 与垂 深之 比大 于 或等 于 ２ 、测 深 大于 ３０ｍ 或水 平 位 移超 过 ３０ ｍ 的井 。 ００ ００ 当水 平 位移 与垂 深 之 比超过 ３ 、测 深 大于 ３ ０ｍ 时 ，为 高水垂 比大位 移井 。与 常规井 相 比 ，大位 移井 具 ００ 有 高难度 、高投 人 、高风 险的特 点 。近 年来 ，南海 东部 地 区的一 些对 外合 作 项 目中 ，大位 移井 作 业较 为 频繁 ，已经完 成 的 ３口大 位移 井 的测 深 ／ 垂深 分 别 为 ８２ ／ ７０ ８ ８２ ４ 、８ ３／ ８８ ８８ ２ ９ 、８０ ／ ８０ ８６ ２４ ｍ，且 均 采用 油 基钻 井液 钻进 。在大 位移 井 固井 施 工 中普遍 存 在 的 问题 主要有 ：井 眼状况 不 佳 、地层 承压 能力 低 、裸 眼 段长 、套 管下 入 困难 、套 管 居 中难 、顶 替效 率 不高 以及 油 基钻 井 液影 响水 泥胶 结 强度 等 。笔者 通 过研究
表 １ 大 位 移 井 扶 正 器 使 用 数 量 统 计
由表 １ 知 ，现场 固井 作 业 中必 须适 时使 用 扶正 器 ，而且保 证 扶正 器合 理 的加 装 数 量 ，才 能 大 幅度 可 地 提 高套 管居 中度 ，从 而保 证 固井 作 业顺 利进 行 。
大位移井技术
大位移井技术一．大位移井定义大位移井即水平位移与垂深之比大于或等于2的，或者水平位移超过3000m的井。
但在深水井中概念稍许变化，称为深水大位移井，但其水垂比不能沿用常规大位移井大于或等于2的概念。
二．大位移井的主要作用1）水平位移大，能较大范围控制含油面积，开发相同面积的油田可以大量减少海上钻井平台的数量；2）省建人工岛和固定平台的费用；3）大位移井勘探开发近海油田，距海岸10km左右近海油田，均可从陆地用大位移井勘探开发；4）用大位移井代替海底井，不用海底设备，节省大量投资；三．大位移井剖面设计大位移井的设计与常规井差不多，但是大位移井面临设备挑战和钻具钻井的极限，因此设计要不断进行优化和论证，将地层、靶点着陆、摩阻、水力、钻具组合等在剖面设计中结合表现，这样一个完整的设计才是优秀的设计，在指导打井才更具有实际意义。
在设计中并非将设计归于单一的设计剖面选型，而是将设计结合实际情况，将设计约束因素进行排比，进行权衡，因此井的剖面有时是两种剖面类型以上结合使用。
以下为设计简单应用举例：a）关于上部地层夹层多，易井漏，垂深较深：由于大位移井井身结构剖面简单，一般8-1/2"井段为生产段，一个是从完井油管角度考虑，另外就是钻柱的强度限制大位移井小井眼的延伸，因此在不可能增加小井眼钻井情况下考虑这种情况，如果选择单一的造斜率，当然减少摩阻和井深，但增加表层17-1/2"井段的斜深，增加大井眼的钻井难度和13-3/8"套管下入难度，如果使用双造斜率，在上部井段使用较小的造斜率或拟悬链曲面，以尽可能小的井斜角及最短的井深到达易漏层段下，将其封隔好，减少17-1/2"井段作业压力，然后在12-1/4"井段继续造斜，毫无疑问12-1/4"井段稳斜角将高于第一种方案，方案变化其实将17-1/2"部分压力嫁接给12-1/4"，因此方案的优选要进行综合评估。
定向井井眼净化技术
定向井井眼净化技术定向井施工中，尤其是大难度大位移定向井，常有砂床存在，它的存在极易引起起下钻阻卡、磨阻增大、划眼、电测遇阻等井下复杂情况，甚至卡钻等到事故，钻井液钻进过程中的循环流体，其性能优良与否，对钻井安全十分重要。
为了改善钻井液的携砂性，提高钻井液对“砂床”的清除能力，合理控制钻井液的流变性，并结合“变排量”洗井、短起下、“紊流段塞”洗井技术，较好地解决了“砂床”对安全钻井造成的危害。
一、钻井液的流变性定向井钻井液携砂性能的好坏是衡量钻井液流变性优劣的重要标准。
定性地讲：（1）振动筛筛面返砂与钻井速度相比正常；（2）钻井液各种性能参数稳定；（3）钻井各工况井下正常；（4）地质录井岩屑不混杂，地质分隔清晰。
就认为相应情况下钻井液流变性能对于清洗环空井眼比较合适。
而对应地层位置如发现振动筛返砂明显减少，活动钻具阻卡严重，下钻划眼，转盘扭矩异常大，录井岩样杂乱，下钻到底有大量岩样反出等，就认为钻井液流变参数不利于环空携沙。
中原油田定向井井斜大多在30~40度，据国外资料分析和钻井实践证明，此井斜区间为最困难井段，岩屑运移中“爬坡”过长，极易形成“砂床”，一旦“砂床”形成，对钻井安全、完井作业十分不利。
对一口井来讲，施工中除去钻井液流变性外，其他条件几乎都是不可变因素。
因此，调整钻井液流变性、提高携沙悬浮能力是改善井眼净化效果的重要措施。
1．技术思路钻井液是一种非牛顿的塑性流体，其成分组成决定了它具有粘滞性。
井斜增大后，影响井眼净化效果的主要因素是钻井液上返速度和有效是粘度，视粘度增加，携砂所须的最底环空上返速度就下降，环空岩屑也相应降低。
受水力参数和机泵功率的限制，视粘度也不能过高；同时为防止砂床过快过厚的形成，兼顾井下安全、激动压力的大小，钻井液具有适度的表观粘度、较高的静结构和较低的变性（静结构随时间的变化降低），此体系有利于提高井眼静化效果。
2.技术要求根据室内模拟实验，结合有关资料和现场经验，首先正电胶MMH作为定向井钻井液的流型调节剂。
基于井眼清洁效果的大位移井钻井参数与钻井液性能优化方法研究与实践
基于井眼清洁效果的大位移井钻井参数与钻井液性能优化方法
研究与实践
李根;王磊;李乾;杨雪峰
【期刊名称】《海洋石油》
【年(卷),期】2024(44)2
【摘要】针对东海油气田大位移井在钻井过程中易形成岩屑床,井眼清洁困难,导致摩阻扭矩大甚至频繁出现憋泵憋扭矩等复杂的问题,提出了一种基于井眼清洁效果的钻井参数设计和钻井液性能优化方法。
首先,分析大位移井井眼清洁的主要影响因素,使用VIRTUALMUD软件对影响大位移井井眼清洁性能的钻井液排量、机械钻速等工程参数和钻井液6转3转读数等钻井液参数进行优化设计。
然后,通过优选合适的基础油、乳化剂和重晶石等方法对现场使用的油基钻井液进行性能改进。
在大位移井A井应用优化后的钻井参数及钻井液体系,井眼清洁效果好,钻井液携岩效率高,在作业过程中未发生憋钻卡钻等复杂情况,起下钻顺利。
现场应用情况表明,该方法具有较好的可行性和有效性,对于提高钻井效率和降低钻井成本具有重要意义。
【总页数】6页(P94-99)
【作者】李根;王磊;李乾;杨雪峰
【作者单位】中海石油(中国)有限公司上海分公司;中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE254
【相关文献】
1.大位移井井眼清洁技术研究与实践——以胜利油田庄129-1HF井为例
2.长北大井眼大斜度井段钻井液体系改进与实践
3.疏松地层大位移井钻井液性能优化技术研究
4.浅层大位移井井眼清洁效果评价及优化方法
5.考虑井眼清洁条件下的小井眼钻井液性能优化研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
海洋大位移井井眼清洁工具的应用
技术与信息行解释后，根据企业应急预案、相关规章制度体系文件，分析准备、预警、响应、恢复等环节的责任主体，为应急能力评估提供支撑。
4应急能力评估及对策措施建议4.1评估结果本项目应急能力评估方法额编制是根据《安全生产应急准备评估指南（征求意见稿）》。
其中对三级指标85个、二级指标48个及一级指标14个，分别详细地进行应急能力评估。
总分1650分，应得分1390分，实得分960分，得分率为69.1%。
4.2事件情景构建成果通过典型事件案例，结合LNG槽车在高速公路隧道内侧翻泄漏情景实际，得出以下结论：1)当LNG槽车运输途中发生事件时，往往距离公司所在地较远，且事件现场状况复杂，从接警至应急处置人员赴现场需要较长时间。
2)槽车侧翻泄漏事件发生后，最主要的处置措施是疏散人员、有效控制LNG泄漏状况、防止明火引燃或限制初期燃烧。
迅速建立事发现场报警、应急响应行动，明确公司接警中心及公司指挥部的应急处置指令，保持第一时间对事件现场应急处置行动的有效指挥。
3)严格公司应急报警平台接警处置程序，提高并保障公司应急指挥部对事件的及时掌控和对现场应急处置的有效指挥。
4)事件发生现场均为社会区域道路，亦属于交通事故，现场应急处置会由道路主管单位甚至当地政府接管处置。
当确认事件等级后，配合现场应急指挥部的应急行动，提供必要的应急支持是企业的职责。
5)建立与道路管理部门及地方政府的应急联动机制，制定该类突发事件的专项应急预案。
4.3建议1)企业应建立突发事件现场应急处置机制，确保现场及时预警，迅速响应，努力遏制事态恶化进程，做出减小事件影响的先期处置。
2)专家能为领导提供正确应急决策，是应对突发重大事件的重要保障，企业应建立一支专业的应急专家队伍，保证应急指挥者做出更快速合理的决策。
3)应急平台是依托现代信息通信技术，结合软、硬件的一种应急管理信息系统，企业应急指挥中心信息平台应具备实时远程信息互联，当发生重大突发应急事件时，能够实现远程指挥调度、辅助决策和及时应急救援。
大斜度大位移定向井井眼净化技术
大斜度大位移定向井井眼净化技术作者：牛乐祥马凡刚来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第01期【摘要】在大斜度大位移定向井中，岩屑在井眼中极易积累形成岩屑床，导致起钻困难、蹩泵、甚至卡钻，完井作业难度大、固井质量差。
本文分析了岩屑床的形成及危害，总结了影响井眼净化效果的因素，提出了提高井眼净化效果的几项途径。
在施工的多口大斜度、大位移定向井中应用效果良好，为施工该类型定向井提供了一定的技术支持。
【关键词】大斜度大位移定向井井眼净化岩屑床钻井液随着油田勘探开发的不断深入，大斜度大位移定向井不断增多，这类井岩屑在环空中的下滑速度随着井斜角的增大而增加，岩屑携带困难，不断沉积到环空的底边形成岩屑床，极易造成卡钻、电测遇阻、固井质量不合格等问题。
能否及时有效的清除岩屑是实现优快钻井的关键。
1 现场施工中影响井眼净化效果的因素1.1 井斜角除近乎直井外，不管使用何种钻井液，都与岩屑床的形成存在问题[1]，井斜提供了其形成的条件，其厚度取决于井斜角的大小。
用清水或具有流变性的流体作钻井液，环空岩屑的总浓度、临界流速（可拖带走岩屑的最低速度）均随井斜角的增大而增大，净化效果则随井斜角的增大而降低。
1.2 环空返速环空返速是影响岩屑床的主要可控因素。
在任何井斜角度下，无论层流还是紊流，提高环空返速均会改变井眼净化效果。
岩屑床的厚度随着环空返速的增加而减小，当返速足够大时，岩屑床就会被破坏，井眼净化效果较好。
有专家指出，井斜角从0°增到45°时，确保岩屑有效上返的临界返速增加很快，且是直井的1～2倍[2]。
井斜角越大临界返速越大。
对大斜度大位移井，环空返速存在一个最佳范围。
提高返速无疑对净化井眼有利，但又存在压耗增加，钻井泵能力有限，冲刷井壁等原因造成井壁失稳、井径扩大等负面影响。
返速过低，井眼净化效果不好，造成井下摩阻过大，而且极易引起卡钻等井下复杂情况的发生。
1.3 钻井液流态有关研究证明，井斜角在0°～45°的井段，层流比紊流携岩效果好；井斜角在45°～55°的井段层流和紊流没有明显的区别；55°～90°的井段紊流比层流净化效果好。
浅析大位移井井眼净化问题_杨恒涛
引言目前国内外钻井技术日新月异，井身结构越来越复杂。
现代钻井技术已经实现对许多大井斜角、大水平位移的高难度井的钻进。
在大位移井的钻进过程中，岩屑沉积问题一直尤为严重，若不能很好的清理沉积的岩屑，将会引发一系列问题影响钻进。
岩屑沉积不仅增大了钻具的扭矩及摩阻，降低钻速，且直接影响钻井、固井等作业的正常运行[1]。
大位移井井眼净化问题是阻碍钻进速率的重要因素。
为了更安全、高效的实现大位移井钻进，井眼净化问题的解决显得极为迫切。
1 大位移井井眼净化问题分析在大位移、大斜度井中，岩屑有一种向下崩落的自然倾向，造成在井筒内的积累。
当钻井泥浆的流速变得不足以维持一个干净的井眼时，在井底就会形成岩屑床，给钻井工作带来负担。
尤其对于保持高速钻进的井眼倾斜超过30°的大水平位移井是十分关键的，现场作业中通常会需要额外的钻井时间来进行清理工作。
过程中，钻井和井眼净化过程包括高转速、高流量、循环、高压冲洗、通井、循环冲刷井底、慢脱扣、划眼和倒划眼等。
井眼净化的好坏对钻井的性能和成本有很大影响，特别是对受时间成本影响很大的海上钻井平台。
在钻井开始，一切工作似乎都进展顺利时，岩屑就开始从井底自下而上的充满井筒。
当岩屑的量在一个可以接受的范围内时，因为并不影响正常的钻进而被人们忽视，直到钻井工作显示很多异常，出现越来越多的问题时才引起人们的警觉。
如果继续无视这一问题，那么就会出现一系列钻井异常情况，比如机械钻速降低、需要高钻压、扭矩不稳定、切削速率不稳定、卡钻等现象。
一旦发生这种情况，就必须采取必要的补救措施，诸如额外的通井、洗井、长时间的钻井液循环以及其他的常用的故障排除方法。
在井眼直径较小（小于8½英寸）时，尤其是水平井中，井眼净化的标准是不同的。
过高的环空压力和高当量循环钻井液密度（ECD）会使岩屑在井底不断沉积，从而加快井底岩屑床的形成。
随着井眼中水平段的长度增加，这个问题愈加严重，特别多见于大位移井（ERD）中。
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。
冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术
冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术徐小峰;孙宁;孟英峰;宋巍;魏纳【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(039)001【摘要】随着冀东油田勘探开发的持续深入,大斜度大位移井比例逐年增加,钻井过程中井眼清洁问题凸现.针对大斜度大位移井的特点,通过室内模拟实验及岩屑颗粒的受力特征探讨了岩屑床成因及岩屑运移规律.并基于水力学计算模型优化设计水力参数,应用CFD仿真模拟岩屑床清除钻杆周围流体的流动特性,评价优选钻井液材料维护钻井液性能,同时采取井眼清洁实时监测、高效携岩剂等工艺,从设计到施工全面提高井眼净化水平,形成了一套改善大斜度大位移井井眼流动条件的配套技术措施,为大位移井的安全施工提供了技术支持.现场应用结果表明,后续施工的大斜度大位移井极少发生井眼清洁不好导致的憋钻卡钻等复杂情况.【总页数】7页(P148-154)【作者】徐小峰;孙宁;孟英峰;宋巍;魏纳【作者单位】“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学,四川成都610500;中国石油冀东油田钻采工艺研究院,河北唐山063200;“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学,四川成都610500;“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学,四川成都610500;中国石油冀东油田钻采工艺研究院,河北唐山063200;“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE21;TE243【相关文献】1.冀东油田大斜度大位移井岩屑床的解决方法 [J], 郭梁栋2.大位移井井眼清洁技术研究与实践——以胜利油田庄129-1HF井为例 [J], 冯光通;胥豪;唐洪林;杨春旭3.冀东油田深层大斜度井井眼轨迹控制技术研究与应用 [J], 马海云;张军锋;贺铁柱;郭华;郝文龙;戴南燕4.大位移井井眼清洁监测技术在大港油田的应用 [J], 汪志明;翟羽佳;高清春5.涠洲油田大位移井井眼清洁技术及应用 [J], 赵宝祥; 陈江华; 李炎军; 陈浩东; 王成龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大位移井钻井技术
造斜点
水平位移/垂深 2 水平位移/垂深≥2
垂
深
水ห้องสมุดไป่ตู้位移
目 录
第二部分
大位移井的特点及用途
大位移井的特点及用途
1、大位移井的主要特点 一是水平位移大 能较大范围地控制含油面积， 水平位移大， 一是水平位移大，能较大范围地控制含油面积，开发相同面积的 油田可以大量减少陆地及海上钻井的平台数量； 油田可以大量减少陆地及海上钻井的平台数量； 钻穿油层的井段长， 二是钻穿油层的井段长 可以使油藏的泄油面积增大， 二是钻穿油层的井段长，可以使油藏的泄油面积增大，可以大幅 度提高单井产量。 度提高单井产量。 2、大位移井的用途 用大位移井开发海上油气田从钻井平台上钻大位移井， A 、用大位移井开发海上油气田从钻井平台上钻大位移井，可减少布 井数量，减少井投资。 井数量，减少井投资。 B、用大位移井开发近海 油气田 以前开发近海油气田要求建人工岛或固定式钻井平台， 以前开发近海油气田要求建人工岛或固定式钻井平台，现在 凡距海岸10公里左右油气田均可从陆地钻大位移井进行开发。 10公里左右油气田均可从陆地钻大位移井进行开发 凡距海岸10公里左右油气田均可从陆地钻大位移井进行开发。
大位移井的发展状况
大位移井始于上世纪20年代， 大位移井始于上世纪20年代，由于当时的技术限制大位移井钻井技术发 20年代 展缓慢。进入80年代后半期， 80年代后半期 展缓慢。进入80年代后半期，随着相应的科学技术和其它钻井技术 的发展，如水平井、超深井钻井技术等， 的发展，如水平井、超深井钻井技术等，大位移井钻井技术才迅速 发展起来。 发展起来。 98年的记录 年的记录） 国外情况 （98年的记录） 1）垂深与水平位移之比最大的是C-30定向井，水平位移为1485米， 垂深与水平位移之比最大的是C 30定向井，水平位移为1485米 定向井 1485 总垂深为294米，垂深与水平位移之比达1：5.05。 总垂深为294米 垂深与水平位移之比达1 5.05。 294 水平位移最大的井M 11井 水平位移10114 10114米 2）水平位移最大的井M-11井，水平位移10114米。 1999年 1999年 英国北海的M 16SPZ井 其水平位移达到10728 平垂比大6.7. 10728米 英国北海的M-16SPZ井，其水平位移达到10728米,平垂比大6.7. 全井井深世界第二(世界最深油气井) 11278米 钻井及固井， 全井井深世界第二(世界最深油气井)，11278米；钻井及固井，共 123天 123天。
大位移水平井钻井技术难点及策略
大位移水平井钻井技术难点及策略摘要：油气资源是我国社会经济发展过程中非常重要的能源。
目前，我国很多油气田的开采都已经到了后期开发阶段，石油开采量很低，开采难度较大，开采效率不高，从而影响石油开采水平的提高。
大位移水平井钻井技术是推动石油产量提升的重要方式或者途径，其对我国油气资源的开采非常有利。
在应用大位移水平井钻井技术时，影响其钻井效果的因素有很多，且在该技术应用过程中也会遇到很多的难点或者问题，加强对大位移水平井钻井技术难点的分析与策略的创新，对促进我国原油行业的快速发展非常有利。
基于此，本篇文章对大位移水平井钻井技术难点及策略进行研究，以供参考。
关键词：大位移水平井；钻井技术；难点；策略引言在大位移水平井钻井工作开展过程中容易出现很多技术难点或者问题，如井眼轨迹的控制难度较高、钻具的断裂程度较高、井下安全事故、坍塌事故等的频发，这些都是大位移水平井在钻井工作中遇到的实际技术难题。
为了能够解决这些技术问题，从控制井眼轨迹、强化钻井泥浆质量、优化钻具摩阻扭矩大等问题，促进大位移水平井钻井水平与效率的更好提高。
1大位移水平井钻井介绍大位移水平井钻施工难度大，在轨迹控制、井眼清洁、降摩减阻、单控储量大、泄油面积广及生产差压小等特点，已成为油气田高收收率和经济效益重要支柱，如今水平井钻井技术已日臻完善，但在水平井钻井方面仍存在技术难点，需要开展技术攻关研究。
2大位移水平井钻井技术难1）坍塌率较高。
应用大位移水平井钻井技术来进行钻井作业时，必须在地层中开展定向造斜作业，而这种作业容易破坏地层的土壤结构，进而诱发坍塌问题或者事故。
我国很多油气资源开采区块的土壤都比较疏松，在疏松区块的坍塌率较高。
坍塌的范围较小会直接影响钻井作业效率，如果坍塌的范围较大，那么可能会直接诱发安全事故，导致钻井作业无法正常开展与进行。
2）频发的井下事故。
岩屑床在大位移水平井钻井作业中的作用与影响很大，其会影响钻速，使钻速降低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
- 71 -
第8期
大位移井井眼清洁技术简析
石磊，孙帅帅，王翊民
（中海石油有限公司天津分公司工程技术作业中心， 天津 300452）
[摘 要] 大位移井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，由于其井斜大、稳斜段长、水平位移长导致井眼清洁较常规定向井困难，如果作业过程中井眼得不到有效的清洁，则可能会发生憋压、蹩扭矩、卡钻等工程事故，因此井眼清洁技术是大位移井钻井工程中的难点和重点所在。
大位移井井眼清洁主要受钻井参数、钻井液性能、钻井液流态、钻井液返速等多方面影响，文章分析了井眼清洁的主要影响因素并推荐合理的作业参数，旨在减少大位移井作业过程中的复杂情况和工程事故的发生。
[关键词] 大位移井；井眼清洁；钻井参数；钻井液性能；钻井液流态；钻井液返速
作者简介：石磊（1988—），男，天津人，本科，学士学位，
工程师。
中海石油有限公司天津分公司工程技术作业中心钻井副监督。
大位移井井眼清洁是一个系统工程，国外很早就已开始研究大位移井环空岩屑运移规律，而国内则是从上世纪80年代开始进行实验和理论的研究[1]。
井斜角在45°～65°之内，环空岩屑清洁比较困难，容易形成岩屑床[2]，而大位移井由于其较长的稳斜段，较大的水平位移，定向井轨迹设计时很难避开45°～65°的稳斜角，因此大位移井作业过程中如果不能及时有效地进行井眼清洁，则极容易导致岩屑床的形成，造成复杂情况和工程事故发生。
本文以建立钻井液为非牛顿流体的塑性流体模型进行研究，作业过程中钻井参数中的钻具转速，机械钻速；钻井液性能中的剪切应力、剪切速率；钻井液流态中的层流携砂、紊流携砂；钻井液返速等都会对环空岩屑运移规律产生影响，合理地调节相应参数来达到最优的井眼清洁状态是本文研究的重点。
1 钻井参数对井眼清洁的影响
钻具的转动能将环空岩屑搅动起来，防止岩屑的沉降，有助于岩屑的清除，对一般钻井液来说，如果把钻具转速提高到100-120r/min ，岩屑
的清除效果会大大提高，而提高到150-180r/min 时岩屑清除效果更明显，但由于钻井设备和井下动力钻具的限制，作业过程中钻具钻速往往达不到最佳的清除岩屑的钻速，因此在允许的范围内提高钻具钻速有助于岩屑清除，其相应关系如图1所示。
机械钻速是指作业过程中每小时的钻井进尺，机械钻速越高则钻头岩磨性越快，形成的岩屑颗粒极不均质，较大颗粒岩屑较多，相对应的环空中岩屑密度越大，极不利于环空清洁，因此相对的控制机械钻速有利于环空岩屑清除，避免岩屑床的形成。
2 钻井液性能对井眼清洁的影响
非牛顿流体的塑性流体的钻井液流体模型流动时的剪切速率和剪切应力之间的关系如图2所示，图2中流变曲线可以看出当t>tr 时，此时的钻井液体系还不能均匀地被剪切，继续增加t 值，当其数值达到一定程度后，此时的钻井液体系被均匀地剪切，此时的性能也达到了稳定值，其流变曲线变成直线，此直线的斜率为塑性黏度，直线段的延长与剪切应力轴相交的值称为动切应力，因此剪切速率和剪切应
力组成的流变曲线根
- 72 -技术交流石油和化工设备2019年第22卷
据其相应值的变化可得到相应的塑性黏度和动切应力，这两个参数也是钻井液性能的重要指标，工程上追求钻井液性能为低塑性黏度和高动切应力，也就是高t/r，对钻井液携砂有利。
3 钻井液流态对井眼清洁的影响
钻井液循环流动过程中常见的流动模式为尖
峰型层流和紊流状态，尖峰型层流的特点是流体流动过程中过水断面流速分布不均与，流动中心的流速最快，靠近两侧的流动速度最慢，这种流体状态下会导致井壁周围的岩屑无法有效清除，从而堆积形成岩屑床。
紊流的特点是流体过水断面流速分布均匀，携砂过程中岩屑不存在翻转滑落现象，对携砂较利，但不足之处是紊流时流体的流动是紊乱和无规则的，而且紊流流速高，动能大，对井壁有较强的冲蚀作用，容易引起井壁垮塌，不利于井壁稳定。
结合这两种流态的优点，工程上追求钻井液的流态为平板型层流。
平板型层流流动中心存在一个等速核，等速核直径越大越可实现用环空返速较低的钻井液有效地携带岩屑。
钻井液流态的判断采用综合雷诺系数来判别，当综合雷诺系数>2000时为紊流，雷诺系数为2000时按公式(1)计算出临界返速，钻井液流动
过程中返速大于临界返速时为紊流。
公式(1)式中：v c -临界返速，cm/s；μp -塑性黏度，Pa•s；τo -动切力，Pa；ρ -钻井液密度，g/cm；
D -井径，cm；d -钻杆或钻铤外径，cm。
平板层层流的理想状态是流动中心的等速核和环空直径相等，即环空流动状态为完全平板化，影响平板化层流平板化程度的因素如公式(2)。
公式(2)式中：d0 -流核直径，cm；D -井径，cm；d -钻杆或钻铤外径，cm；v f -钻井液上返速度，m/s。
从公式中可以看出流核直径的大小与动塑比及上返速度有关。
4 钻井液返速对井眼清洁的影响
钻屑在环空中的运移规律为靠自重岩屑在环空中有下沉的趋势，而钻井液向上流动过程中由于摩擦力的存在会携带岩屑向上运移，根据实验证明，对于钻井液非牛顿流体的塑性流体模型，钻屑在钻井液中的下沉速度小于或等于环空返速的一半则能达到井眼净化要求，由公式（3）可以得出最小的环空返速[2]。
公式(3)式中：v a -环空返速，m/s；d s -钻屑当量直径，mm（通常牙轮钻头d s=10mm；PDC钻头d s=8mm）；ρm -钻井液密度，g/cm；μ-环空钻井液视黏度，mPa•s。
根据公式计算的井眼净化所需的最小环空返速可以指导作业过程中满足井眼清洁所需的钻井排量要求。
5 结论
（1）通过钻井参数对井眼清洁的影响分析，作业过程中在允许的范围内尽量提高钻具转速和适当的控制机械钻速来达到井眼净化要求。
（2）提高钻井液性能中的动塑比来提高钻井液的携砂能力，从而达到井眼净化要求。
（3）钻井液循环流态尽量避免紊流和尖峰型层流的出现，尽量使钻井液流态处于平板化程度较高的平板型层流，既能满足携砂要求又能保证井壁稳定性。
（4）井眼清洁对于钻井液环空返速要求较高，作业过程中尽量使钻井液环空返速处于大于2倍岩屑下沉速度而小于紊流的临界返速之间。
（5）影响井眼清洁的因素还有很多，本文只针对了其中一部分影响因素进行了分析，其它方面的影响因素还需后续继续分析研究。
◆参考文献
[1] 郭晓乐，连吉弘，胡家品，等. 惠州油田大位移井水力参数设计难点及对策研究[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2011，13(4)：36-40.
[2] 董星亮等编著. 海洋钻井手册[M].北京：石油工业出版社，2009.
收稿日期：2019-04-15；修回日期：2019-06-18。