大位移井讲座汇总
1.3.1大位移井
运用大位移井技术开发海上油气和从陆上开发近海油气田,可以 大大降低开 发成本。例如:
挪威北海Statfjord油田北部,用大位移井技术取代原计划的海底技术 开发方案估计可使开发成本至少节约1.2亿美元。 在加利福尼亚州南部近海的Pt.Pedernales油田,1989年,Unocal公司提 出运用大位移井技术开发该油田的方案,5年间共钻大 位移井9口,与原计划 建造第二座平台相比,新方案的开发成本节约1亿美元 。 在英国WytchFarm油田,运用大位移井技术(已钻14口)代替原计划的人 工岛开发方案,开 发成本可望节约1.5亿美元,且提前3年生产。
中国大位移钻井完井配套技术
中海洋
钻大位移井14口,H/V>2有7 口井,最大2.75 位移大于3000m的有11口 大于7000m的有4口
中石油
H/V最大红9×1井为1.46 位移大于3000m的有2口
中国大位移钻井完井配套技术
剖面设 计软件 摩阻/扭矩 水力参数 计算软件 计算软件 固井计 算软件
胜利油田埕北21-平1井 张海502KN
4420 2218 5464
4837 5387
3329 1150 4318
2634
2615 1668 3118
3167 4129
0.79 1.46 0.72
1.2
1996年 1997年 2000年
2000年 2006年
中国大位移钻井完井配套技术
大位移钻井技术的应用
井深 m 2326 2760 3053 设计预测扭矩 实钻计算扭矩 实钻监测扭矩 kN· m kN· m kN· m 23.5 28.6 32.4 23.7 27.1 33.3 24 28 34
大位移钻井实践
5
M-5 英国 Wytch Farm 油田 1995
7
7853
2760
9327
2.85
30/6C26A
挪威北海 Oseberg 油 田
1994
8 7290 2788 8761 3.14 33/9C-2
挪威北海
1993
9 6086 2696 7250 2.26 33/9C-3
挪威北海
lips
箍,使漂浮接箍以下套管处于漂浮状态,有利于套管下 入。 9) 采用了进口自动灌浆装置、悬挂器、封隔器、防摩减扭 接头、套管扶正器等。
3 10114 1650 10656 6.13 M-11 英国 Wytch Farm 油田 1998
4 8937 1795 9557 4.98 M-14 英国 Wytch Farm 油田 1998
5 8063 2986 9238 2.7 24-3A-14 中国西江油田
1997
6 8035 1607 8718
大位移钻井实践
内容
第一部分 大位移井钻井基础 • 大位移井的基本概念 • 大位移井的发展
第二部分 钻井实践 • 大位移井钻井现场实践 • 大位移井钻井关键技术
第一部分 大位移井钻井基础
大位移井的基本概念
大 位 移 井 ( 简 称 ERW) 目 前 有 两 种 定 义 : 一 种 是 指 测 深 (Measured Depth)等于或大于垂深2倍的定向井或水平井, 当大于3倍时,则称为特大位移井(Mega-reach Well),这 是在第14届世界石油大会上提出的(1994年挪威);另一 种是指水平位移等于或大于垂深2倍的定向井或水平井,这 种定义法主要来源于英国的BP公司和美国的ARCO公司,在 垂直剖面图上看起来比较直观。还有一种是水平位移超过 3000米的井。
高德利老师-大位移钻井技术及管柱力学2016
研究生课程《油气井工程科技进展》第一讲位移技管力学大位移钻井技术及管柱力学高德利2016年11月01日北京提纲一.井眼轨迹与井型的概念二.定向钻完井理论与技术二三.大位移钻完井延伸极限四.油气井管柱力学与工程五.结束语五一.井眼轨迹与井型的概念•井眼轨道:设计的井眼轴线形状。
井眼轨迹与井型的概念•井眼轨迹:实钻的井眼轴线形状。
•专业术语:轨道设计、轨迹控制。
一.井眼轨迹与井型的概念1. 轨迹基本参数井眼轨迹与井型的概念轨迹测量方法:非连续,测点、测段。
轨迹基本参数井深井斜角和井斜方位角 轨迹基本参数:井深、井斜角和井斜方位角。
(1)井深井深:井口至测点的井眼长度。
又称测深,以D m 表示。
用钻柱或电缆测量。
井深增量(井段):下测点与上测点的井深之差。
以∆D m 表示。
一井眼轨迹与井型的概念(2)井斜角.井眼轨迹与井型的概念 井斜角:指井眼方向线与重力线之间的夹角。
以α表示。
井眼方向线:过井眼轴线上某测点作井眼轴线的切线,该切线向井眼前进方向延伸的部分。
井斜角增量:下测点与上测点α的井斜角之差,Δα。
一井眼轨迹与井型的概念(3)井斜方位角井斜方位角以北方位线为始边顺时针方向旋转到井眼方位线上所.井眼轨迹与井型的概念 :以正北方位线为始边,顺时针方向旋转到井眼方位线上所转过的角度。
以Φ表示。
井眼方位线:井眼方向线在水平面上的投影井眼方位线:井眼方向线在水平面上的投影。
井斜方位角增量:下测点与上测点的井斜方位角之差,ΔΦ 。
用象限角表示:指井眼方位线与正北方位线或与正南方位线之间的夹角。
例:N30°E 。
一井眼轨迹与井型的概念.井眼轨迹与井型的概念2. 轨迹计算参数由基本参数计算得到的参数。
(1)垂直深度D:轨迹上某点至井口所在水平面的距离。
垂深的增量称为垂增(∆D)。
:(2)水平长度LP轨迹上某点至井口的长度在水平面上的投影。
水平长度的增量称为平)。
增(∆L)P(3)水平位移S:轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影(或轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离)。
第三部分__大位移延伸井技术(ERD)
2014-12-29
李琪主讲
10
World Record – Extended Reach Well
M-16SPZ well, Wytch Farm, drilled 10,728 meters step out (35,196 ft)
– – – – – Well completed with 81/2-in. hole section PowerDrive rotary steerable system for directional control Deepest oil and gas well at 11,278 meter (37,001 ft) No mechanical or electronic MWD or motor failures 123 days to drill and case
测量技术、井眼稳定、井眼清洗、钻井程序、水力参数。
风险分析:成功率:69%,失败率:31% 投资预祘: (1)XJ24-1与XJ24-3联合开发:一个卫星小平台方案或采用水下 井口生产系统方案费用大于7000万美元。 (2)钻大位移延伸井:测深9450m水平位移8171m,钻完井周期计 划为115天,7年期间可以采出石油122万吨,投资2400万美元。 实施:1996年11月22日开钻,1997年6月10日交井投产,扣除钻机改造 时间,实际作业时间101天,投资1810万美元。
2014-12-29
李琪主讲
3
The Calculated Step Beyond 10km
2014-12-29
李琪主讲
4
3.2 钻大位移井的目的和意义
1、开发海上油气田:10km左右的油田,可从陆地开发。 3、用大位移井代替海底井:不用海底设备,从而节省投资。
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。
定向井、水平井、大位移井固井技术PPT40页
定向井、水平井、大位移井固井技术
6、法律的基础有两个,而且只有两个……公平和实用。—ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ伯克 7、有两种和平的暴力,那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序,有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起,可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的,因为好人用不着它们,而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
第三部分 大位移延伸井技术(ERD)
2020/3/2
李琪主讲
6
大位移井记录
时 间 井 号 所在油田 作业公司
1999.4
Cullen Norte 1
阿根廷
Ara
Total Austral
1999.7
M-16SPZ
英国 wichfarm
BP Amoco
M-11 wichfarm BP Amoco
M-15 wichfarm BP Amoco
M-9 wichfarm BP Amoco
M-9 wichfarm BP Amoco
测深 11187m
11278m 10659m 8892m 8303m 8303m
• 测量与中靶
• 套管和固井
• 完井和人工举升
• 后勤支持和特殊作业应急计划
• 主要钻井难点
2020/3/2
李琪主讲
20
中国第一口世界记录延伸井西江24-3-A14
(四)钻机改造
对原XJ-24-3具有6000m钻井能力的钻机进行升级改造
(1)预计主要负荷和动力需求
a、起下钻负荷值预计(最大 855387 lbf)
b、各阶段需要的动力预计——马力数(最大 7351 hp) c、扭矩要求:正常最大扭矩40000英尺磅(54.29m-KN)
瞬时超高扭矩60000英尺磅(81.44m-KN)
(2)升级改造项目
a、平台下部结构和基础
大钩/井架负荷,590/681t;钻台上立柱载荷,272.4t;转盘载荷,454t。 b、井架:额定载荷,681t;钻杆排放量,7015m。
国际钻井监督技术培训-大位移井下套管固井14- ERD Casing and Cementing
Casing Selection
• Contingency
• Maintaining contingency may increase risk up the hole (drilling larger hole sizes)
• Often preferable to just re-drill the section
• Will it actually go to bottom? • How will it effect other aspects of the well design? • Can the casing be cemented without losses? • Has the casing design accounted for casing wear?
Casing Selection
• 80 - 90% of ERD wells 13-3/8” x 9-5/8” x 7” • Basic ERD – stick to the standard sizes
• Equipment and tool availability • Run history
• Cementing critical?
• ECD limitations (6-5/8” rather than 7” liner) • Centralization (compromise installation?)
• Liner considerations
• Buckling of running string • Setting liner top packers • Surge /fluid by-pass • ECD benefit • Consider cleanout (tapered drill strings)
大位移井钻井技术
① 工程设计人员先根据油藏地质部门提供的基本 数据计算出靶点数据,然后根据地质及地层情况、 中靶要求、现有设备及工具仪器的能力、可能使 用的钻柱和底部钻具组合特性等,给出造斜点深 度、稳斜角及造斜率等参数的可用范围;
② 对于各种曲线的轨道(圆弧轨道、双圆弧轨 道、悬链线轨道、修正悬链线轨道及恒变增曲率 曲线轨道等),分别改变造斜点深度、稳斜角及 曲线曲率等几个对轨道剖面形状影响较大的参数, 设计出一系列的轨道;
大位移井钻井技术 主讲:都振川
第一章 大位移井定义
及应用现状
一、开题意义及国内外现状
大位移井ERD(Extended Reach Drilling),目前国际上比较认同的 定义是水平位移与垂深之比大于2的 定向井、水平井。
垂 直 井 深
水平位移
大位移井技术起始于20年代,•近年来在世界范 围内得到广泛地应用,•90年代以来,在滩海油气田 开发中显示出巨大的潜力。
目前国际上已基本形成钻大位移井成熟的配 套技术,具体表现在:
1)世界上每年完成的大位移井数量在成倍增加, 且钻井周期越来越短,钻井成本明显降低。
2)控制实钻轨迹的手段更加先进,测量仪器录取数 据也由单一的井身参数向地质参数和油藏特性描述 等多方面发展。
3)研制成钻大位移井的多种井下工具系列。
4)已形成保持井壁稳定和井眼清洁的大位移井泥 浆体系。
主要用于开发海上或浅海滩涂油田
我国有广阔的海岸线和丰富的浅海滩涂油 气藏,仅胜利油田沿海岸长达414公里, 海上和滩海有着丰富的石油资源,已发现 十几个油气田,对于沿岸极浅海域的勘探 开发条件都十分困难,无论是从陆地还是 从海上进行勘探开发,大位移井无疑都是 一种有效的选择方案。钻大位移井可以实 现海油陆采、节省建平台或人工岛的投资。 在该地区钻大位移井一定能带来巨大的经 济效益。
3大位移井解析
国内定义:垂直井深2000米以上,垂直井深与水平
位移之比为1:2以上的井为大位移井
2018/10/10
李琪主讲
2
What is Extended Reach Drilling?
Traditionally: Horizontal displacement/TVD ratio > 2.0
Tபைடு நூலகம்pes of extended reach wells: • Very shallow • Very long • Ultra long • “Designer”
6、保护环境:在环保要求比较高的地区钻大位移井,可满足环保要求。
2018/10/10 李琪主讲 5
3.3 国内外现状
国外:始于上世纪20年代美国加州海湾地区,受当时的技术条件限制,
发展较为缓慢。进入80年代后期,随着科学技术的发展,该项技术得到了迅 速发展。
英国在北海除在海洋上打大位移井外,在Poole湾的Wytch Farm滩海油
2018/10/10
李琪主讲
3
The Calculated Step Beyond 10km
2018/10/10
李琪主讲
4
3.2 钻大位移井的目的和意义
1、开发海上油气田:节省建造人工岛或固定平台等的投资。 2、开发近海油田:距海岸10km左右的油田,可从陆地开发。 3、用大位移井代替海底井:不用海底设备,从而节省投资。
1999.7 M-16SPZ M-11 M-15 M-9 M-9
2018/10/10
李琪主讲
7
2018/10/10
李琪主讲
AIM: At bit Inclination Measurement
大位移井钻井技术
② 用大位移井开发近海油气田
以前开发近海油气田要建人工岛或固 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,不需要 复杂的海底井和海底集输管线。 海油陆探
海油陆采
在5公里的潮汐和滩涂地带,用修海堤或海上修公路建人 工岛等方法开发。 缺点
修堤、筑路、建人工岛费用高 建造海底管线、铺设电缆施工困难且费用高
13-3/8"/MD:1104.38m
井底垂深:2845.49m
井底位移:4128.55m
-1500
水平段长:602m
-2000
ROB1:3º /30m
STP/MD:3455m
HA:64.9º ROB2:3º /30m INC:90º HSL:602m 4500
TD:5387m
-2500
9-5/8"/MD:3607.16m 7"/MD:4359;hanger:3490m
旋转导向钻井系统,8-1/2″钻头打到底。 钻井及固井,共123天。
世界上水平位移超万米的大位移水平井
序 位 移 测 深 垂深 号 (m) (m) (m) 1 2 3 国家与油田 井号 M-11spy CN-1 M-16spz 完井周期 (d) 173 128 123
10114 10685 1605 英国,威奇法姆 10585 11184 1657 阿根廷,火地岛 10728 11278 1637 英国,威奇法姆
大位移井技术
大位移井主要用于海上油田开发和海油陆采。目前已钻成600多口大
位移井,水平位移超过10000m的井3口,最大水平垂深比达到6.55。
大位移延伸井世界最高水平纪录
BP公司于1999年在英国北海完成的M-16SPZ井,水平位移 10728m,平垂比大于6.6,是目前世界上水平位移最大、水 平位移垂深比最大的一口井。
大位移井钻井技术要点
分析岩石物理性质
测试并分析岩石的密度、 孔隙度、渗透率等物性参 数,为钻井工程提供基础 数据。
评价岩石可钻性
根据岩石硬度、研磨性等 特性,评价不同地层的可 钻性,为钻头选型提供依 据。
储层类型划分及含油气性评价
划分储层类型
根据岩性、物性、电性等资料,划分储层类型,如孔隙型、裂缝 型等。
评价储层含油气性
预测控制策略
建立井眼轨迹预测模型,提前预测和调整井眼轨迹,减少纠偏工作 量。
钻具组合优化
根据地层特点和钻井需求,优化钻具组合,提高钻井效率和轨迹控制 精度。
定向钻井技术应用
定向井技术
利用井下动力钻具和随钻测量仪器,实现井眼轨迹的精确控制。
水平井技术
通过造斜井段和水平井段的精确控制,实现储层的有效钻遇和高效 开发。
存在问题分析
复杂地质条件下的大 位移井钻井技术仍有 待进一步研究和提高 。
大位移井钻井过程中 产生的废弃物处理和 环境保护问题仍需关 注。
部分专用工具和设备 存在性能不稳定、寿 命短等问题,需要改 进和优化。
未来发展趋势预测
01
02
03
04
随着深海、深地等资源的开发 ,大位移井钻井技术将得到更
广泛的应用和发展。
轨迹控制难点分析
地层不确定性
地层倾角、岩性变化等地质因素导致井眼轨迹难 以预测和控制。
钻具组合复杂性
钻具组合的刚性和稳定性对井眼轨迹有显著影响 ,需合理选择和搭配。
钻井参数影响
钻压、转速等钻井参数的选择和调整直接影响井 眼轨迹的形成。
轨迹控制策略制定
地质导向钻井
根据地质目标和实钻数据,实时调整井眼轨迹,确保中靶率和储层 钻遇率。
大位移井讲课
该项技术自二十世纪九十年代开始得到 了迅速的发展,目前国外已成功地钻成了上 百口大位移井,最大水平位移已超过一万米。 我国南海油田成功地钻成了四口大位移井, 水平位移最大已达8062.7米,其它油田也相 继已钻成了一批难度相对较小的大位移井, 并在油田勘探开发过程中发挥了重要作用和 取得了十分显著的效益。由于冀东油田地处 渤海之滨,研究应用该项技术,勘探开发滩 海油田将具有十分重要的意义。
P30
P31 P32h P33
Nm
Nm Nm Nm
2026 3697 1.82
2082 3695 1.77 1869 3631 1.94 2054 3652 1.78
350
350 295 325
87
76
五段制
五段制
762mm78m+508mm320m+339.7mm 1125m+244.5mm3585m+177.8mm4455m
井 身 结 构
339.7mm1805m 444.5mm1807m
244.5mm4050m
311.1mm4053m
139.7mm5438m 215.9mm5464.48m
国内大位移井发展状况
冀东油田大位移定向井钻井情况
1997年施工乐8×1井: –井深:2756m –垂深:1626.4m –最大井斜角:67.1 –水平位移:2000.6m –位移垂深比:1.23
大位移井钻井技术
在冀东油田的应用
大位移井一般是指水平位移与垂深 之比大于或等于2的定向井。是当今世
界上最先进钻井技术的综合和体现。尽
管其钻井技术复杂、风险大、投资高, 但对于利用现有平台开发老油田的边角 死油区、滩海和极浅海油田实现海油陆 采,可减少平台建造数量和工程费用投 资,具有可观的经济效益和社会效益。
大位移井钻井(08)概要PPT课件
2、大位移井的用途
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。 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,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。
我国进行大位移井钻 井起步较晚,但发展速度 较快,已日趋成熟。
西江24-3 海上平台
.
一次性投资2300 万美元,节约了 1400万美元。
西江24-1 边际油田
10
四、大位移井的关键技术
1、管柱的摩阻和扭矩 2、钻柱设计 3、轨道设计 4、井壁稳定 5、井眼清洗 6、固井完井 7、轨迹控制
.
11
(一)管柱的摩阻和扭矩 钻大位移井时,由于井斜角和水平位移的增加而摩阻和扭矩增大
大位移井钻井技术
现代钻井技术系列讲座
周广陈
中国石油大学石油工程学院
.
1
大位移井是在定向井、水平井和深井钻井技术的基础上发展 起来的一种新型钻井技术,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为应用。
.
2
主要内容
大位移井的基本概念 大位移井的特点及用途 大位移井的发展状况 大位移井的关键技术 结束语
.
18
(3)抽吸压力和激动压力 在大位移井中,由于狭窄的钻井液密度范围,井壁对抽吸 压力和激动压力相当敏感,可能导至井壁坍塌或破裂。
.
16
(3)准悬链线剖面
准悬链线剖面有许多优点,它不但对管柱的扭矩和摩阻 低(钻柱与井壁之间的接触力近似为零),而且使套管的下 入重量增加。目前这种剖面在大位移井中广为应用。
1.3.1大位移井
大位移井记录
真 垂 深 , ft
水平位移,ft
大位移井记录
目前,全球有3口大位移井的水平位移超过万米:
序 号
1 2 3
位移 (m)
10114 10585 10728
测深 (m)
10685 11184 11278
垂深 (m)
1605 1657 1637
国家与油田
英国,怀奇法拉姆 阿根廷,火地岛 英国,怀奇法拉姆
防磨减扭接头
防磨减扭接头的结构设计
滚轮扶正器 滚轮扶正器
垂深2400 垂深 2400米
双弓扶正器 双弓扶正器
滚轮扶正器
位移 3096米 位移3096
北堡西3X1完井管柱
钻大位移井的关键技术
1、扭矩/阻力
(1)定向剖面最优化
准悬链线剖面,下入悬重提高25%
(2)泥浆润滑性
石蜡/酯混合物 (3)降低扭矩的工具 非旋转钻杆保护器,扭矩降低25% (4)摩阻预测计算机模拟
北堡西3X1井为预探井。2002年4月21日 一开,2002年6月20日钻进至4189m完钻,钻 井周期60天。水平位移为3056.9m。机械钻 速:14.08m/h。全井施工未发生任何事故、 复杂,井身质量、固井质量合格,圆满的完 成了该井的钻探任务。
中国大位移钻井完井配套技术
北堡西3x1井钻柱扭矩预测与实测对比表
专题:大位移井钻井技术
大位移井是指测量深度等于或大于真垂直深度两倍的井 ,特大位移井是指测量深度大于真垂直深度三倍的井。 另外的定义:水平位移等于或大于3000米的井。 大位移井的英文名称 Extended Reach Well
造斜点
水平位移/垂深≥2
垂 深
水平位移
大位移井
( 4) 对于环境敏感的地区 , 可以考虑采用大位 ) 对于环境敏感的地区, 移井技术,在环保要求相对不太高的地区钻井, 移井技术,在环保要求相对不太高的地区钻井, 以满足环保要求。 以满足环保要求。 推动大位移井向前发展的主要动力来自于高效 开发边际油田。以挪威的北海和英国的Wytch 开发边际油田。以挪威的北海和英国的 Farm油田为例,比较在边际油田上建平台或 油田为例, 油田为例 人工岛和利用大位移井技术两种开发方式, 人工岛和利用大位移井技术两种开发方式,可 以发现采用大位移钻井技术可以大大降低开发 成本(见表1-1)。 成本(见表 )。
START OF HORIZ. 1957 m TVDRT TARGET (200 m x 200 m) +/- 1.5 m TVD
稳斜角80° 稳斜角80°。
+/- 3 m TVD
END OF 400 m HORIZONTAL AT 2967 MDRT
• 所谓大位移井(ERD),就是在原定向 所谓大位移井( ),就是在原定向 ), 井的基础上, 井的基础上,把井眼进一步向外延伸的 井。大位移井通常定义为水平位移与垂 直深度之比大于2.0以上的井 以上的井。 直深度之比大于 以上的井。
世界大位移井前4名排序 表1-3 世界大位移井前 名排序
名 次 垂深 水平位 测量深 移(m) 度(m) ( m ) 位 移 / 垂深比 作业者 井名 地 区
1
10114
10656
1650
6.13
BP
M-11
英 国 Wytch Farm 中国南海西江
2
8063
9238
2986
2.7
Phillips
大位移井的概念形成于20世纪 年代, 当时 大位移井的概念形成于 世纪20年代 , 世纪 年代 是出于经济上的考虑想在美国加州享延顿海滩 从陆上钻大位移井开发海上油气田。 从陆上钻大位移井开发海上油气田。1984年, 年 澳大利亚巴斯A16井 , 测量深度 井 测量深度5533m, 水平 澳大利亚巴斯 , 位移4597m , 这在当时水平位移是最大的 。 位移 1980年代末,随着水平井钻井技术的发展,包 年代末,随着水平井钻井技术的发展, 年代末 括 随 钻 测 量 技 术 ( MWD ) 、 井 下 动 力 钻 具 (PDM)、钻井液的润滑技术等日趋成熟,极 ) 钻井液的润滑技术等日趋成熟, 大地促进了大位移井钻井完井技术的发展。 大地促进了大位移井钻井完井技术的发展。
大位移井设计
• 摩阻、摩扭最小; • 井段长度最小; • 考虑最难度最大的工况;
2 培训讲课 韩志勇
大位移井轨道设计问题
增斜段曲线形状: 曲率由大变小:
• 曲率不变:圆弧曲线; • 曲率由小变大:
– 二次抛物线; – 悬链线; – 修正悬链线; – 恒增变曲率曲线 – 椭圆曲线
侧位二次抛物线; 侧位悬链线; 侧位修正悬链线; 恒降变曲率曲线; 椭圆曲线; 旋轮线(摆线)
3 培训讲课 韩志勇
大位移井轨道设计问题
4 培训讲课 韩志勇
大位移井轨道设计问题
5 培训讲课 韩志勇
大位移井轨道设计问题
6 培训讲课 韩志勇
大位移井轨道设计问题 (悬链线轨道)
给定设计条 件: 目标点t 的垂 深D
目标点t 的水 平位移 S
造斜点垂深 Da
7 培训讲课 韩志勇
大位移井轨道设计问题 (悬链线轨道)
11
培训讲课 韩志勇
大位移井轨道设计问题 (二次抛物线轨道)
二次抛物线的基本公式:
D
p
2tg 2
1
4atg 2
令 1 p
2a
S p 1
tg 2atg
L
p cos
p
ln tg
2sin 2 2 2
cos 1
ln tg
4a sin 2 4a 2
K
1 sin 3
p
2a sin3
12 培训讲课 韩志勇
分点计算:令 Q cosb ln tg b
sin 2 b
2
tg M
1
sin
M
ln
tg
M 2
2 p
lM
Q
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韩志勇
1. 大位移井的定义; 2. 大位移井的用途和重大意义; 3. 大位移井的基本问题;
一. 大位移井的分类和定义
大位移井分浅层大位移井和深层大位移井。 – 美国、加拿大都打过一些浅层大位移井。水平位移1000多米,但
垂深只有200米左右。使用斜井钻机甚至修井机打的。 – 深层大位移井,必须使用钻井的高技术。目前说的大位移井主要
XJ24-3-A14井的目的和意义
南海东部石 油公司的位 置
现已开发的 油田共有四 个:流花; 陆丰;惠州; 西江。
XJ24-3-A14井的目的和意义
XJ24-3-A14井的目的和意义
三个区块:
XJ24-3
,
XJ30-2
,
XJ24-1 。前两
个是主力区块。
两个钻采平台, 每个平台可钻 井 分 别 为 30 口 和28口井 。生 产出来的油, 通过输油管线, 送到“南海开 拓号”油轮上。
一. 大位移井的分类和定义
大位移井技术是在水平井技术基础上发展起来的,所以 比水平井技术要高一个台阶。在设备、工具、仪器等条 件上,比水平井要求更高:
– 钻机上必须有顶部驱动; – 一般要使用三台泥浆泵; – 钻杆使用5,5-1/2,6-5/8的复合钻柱; – 使用润滑性更好的油基泥浆; – 有强大的泥浆净化系统; – 使用导向钻井系统; – 使用MWD, LWD, 等;
XJ24-3-A14井的目的和意义
如何开采XJ24-1区块?
建立一个卫星钻采平台(无 人操作)要花7000万美元, 加上钻井费用和按照7年开采 期计算的作业费,加起来的 投资将超过一亿美元。
按采收率25%计算,可采出 100万吨油。按120美元一吨 算,可得1.2亿美元。基本上 没有开采价值。
所以,从1986年到1996年, 10年时间,该区块没有开采。
如果不具备上述条件也打成了大位移井,说明你定的大 位移井的界限太低。
二. 大位移井的用途和发展
大位移井的主要用途是油藏所在的 地球表面上,
– 难以建立钻井井场, – 建立井场需要花费很大代价,
从距离很远的已有的陆上钻井井场 或水上钻井平台上向该油藏钻探井 或开发井。
二. 大位移井的用途和发展
大约从30年代初,在美国加利福尼亚海岸上向海里钻 定向井时,就可以认为这种思想就是钻大位移井的思 想。但由于当时技术的限制,实际只能钻小位移的定 向井。
现代大位移井大约从80年代末、90年代初开始。
– 1. 1989年开始,美国Pedernal油田(是距离加利福尼亚海岸6.5 公里的
海上油田)在原钻井平台上钻大位移井,少建了一个平台,省了1 亿 美元。至1993年,共钻了6 口大位移井,水平位移为2500~4473米。 – 2. 1990年开始,美国Dos Cuadras 油田( 是距离加利福尼亚海岸9公里 的海上油田 )在原海上C 平台和B 平台上钻了9 口垂深非常浅相对水 平位移非常大的大位移井。其中,C—29 井垂深293 米水平位移1156 米,KP=3.95;C—30 井垂深294 米,水平位移1485米,KP=5.05; 都创造了当时的世界记录。
90 年 代 以 来 , 大 位 移 井 技 术 的 出现和发展,很自然提出用大 位移井来开发这个油田。ຫໍສະໝຸດ 二. 大位移井的用途和发展
– 6. 1996年Wytch Farm油田钻的LM-05SP 井,垂深1605米,测量井 深8700米,水平位移达到8035米,创造了1996年大位移井的新的 世界记录。
– 7. 1997年我国南海东部石油公司,与国外合作,在西江油田的243区块上,利用已有的钻井平台,向24-1区块上钻了一口大位移井, 井名为西江24-3-A14井。全井井深9328米,水平位移达到8063米, 创造了1997年的新的世界纪录。
XJ24-3-A14井的目的和意义
XJ24-1该区块是美国 PHILIPS公司的风险勘探区, 1986年1月8日钻完第一口 探井XJ24-1X,发现了11个 油层。
XJ24-1区块的情况:位于 XJ24-3区块的钻采平台东 南(116°)约8公里处。 油藏圈闭面积不到2平方公 里,是一个小油田,或称 为XJ24-3油田的卫星油田。 该海域水深100米左右。
二. 大位移井的用途和发展
– 3. 1990年开始,挪威的海上油田Statfjord油田从原来
的C 钻井平台上连续钻了4口大位移井。其中C—10井水 平位移5006米,创造了1990年的世界记录。1991年钻 的C—3井水平位移达到6086米,1993年钻的C—2井水平 位移达到7290米,创当年世界记录。
指的是深层大位移井。 大位移井的定义,没有统一标准,且是个发展概念。 – 初期认为有两个条件:水平位移超过3000米;平垂比大于1 , – 后提出水平位移超过3000米;平垂比大于2 。
定义的界限:主要反映了技术难 度。大位移井技术是在水平井技术 基础上发展起来的,是当代定向井 钻井技术的新的高度,新的里程碑。 目前国外的大位移井水平位移远远 大于3000米;平垂比也远远大于2.
– 4. 1992年开始,挪威的 Oseberg海上油田用水平井和 大位移井开发两个平台之间(两个平台相距15公里)的油, 共钻了17口水平井。其中1995年完钻的C—26A井水平 位移达到7853米,在油层内延伸2100米。创1995年的 世界纪录。。
– 5. 1991年开始,英国的海上油田Wytch Farm油田钻大 位移井。原计划建立40个人工岛,后改为从陆上钻14 口大位移井,开发该油藏,可节约1.5亿美元,而且采 油期提前了三年。
– 8. 1998年2月,英国BP石油公司在英国南部WF油田又创造了新的 大位移井世界纪录,测量井深10656m,水平位移10114m,位移与 垂深比值6.13。
– 9. 1999年,英国BP Amoco公司在英国Wytch Farm 油田打的一口大 位移井,创造了大位移井至今的最高记录:水平位移世界第一, 10728米;全井井深世界第二(世界最深油气井),11278米;使用旋 转导向钻井系统PowerDrive,8-1/2”钻头打到底。钻井及固井,共 123天。