大港水平井大位移井固井技术难点及存52页PPT
定向井、水平井、大位移井固井技术
---螺纹应力集中系数 API推荐为 螺纹应力集中系数, 推荐为3 IADC推荐为 K2--- 螺纹应力集中系数 , API 推荐为 3 . 0 , IADC 推荐为 2 . 0 ～2 . 5 ; ---套管管体外径 套管管体外径, Do---套管管体外径,m; ---套管管体的屈服强度,MPa. σs---套管管体的屈服强度,MPa. 套管管体的屈服强度
三,定向井,水平井固井工艺和技术 定向井,
井眼准备. 保持井径规则, 1 , 井眼准备 . 保持井径规则 , 井眼轨迹符 合设计要求,避免形成键槽; 合设计要求,避免形成键槽; 泥浆性能. 2 , 泥浆性能 . 调整好钻井液性能使之能有 效地冲洗岩屑床和携带岩屑; 效地冲洗岩屑床和携带岩屑;同时钻井液中 加入适量的润滑剂或塑料小球等降低下套管 摩阻力. 摩阻力.
3,在大斜度井段常常形成键槽和椭圆形 , 井眼, 易形成岩屑床, 井眼 , 易形成岩屑床 , 造成井眼低侧水 泥环窜槽问题. 泥环窜槽问题. 4,自由水运移.在大斜度井,水平井中, ,自由水运移.在大斜度井,水平井中, 自由水极易聚集在井壁上侧形成连续的 水槽或水带,最终成为油气窜流的通道. 水槽或水带,最终成为油气窜流的通道. 所以与直井相比较, 所以与直井相比较,更应注意水平井段 自由水运移问题. 自由水运移问题.
定向井,水平井固井技术
二00四年十月
一,概述
定向井,水平井固井即为斜井固井, 定向井,水平井固井即为斜井固井,其 注水泥工艺基本与直井相同, 注水泥工艺基本与直井相同,但技术措 施有所不同. 施有所不同.
二,固井工艺难点
1,斜井段套管与井壁发生长段面积的多处 , 接触,产生较大的下套管阻力; 接触,产生较大的下套管阻力; 2,套管居中问题.在定向井,水平井的中, ,套管居中问题.在定向井,水平井的中, 套管在自重作用下, 易靠近井壁下侧, 套管在自重作用下 , 易靠近井壁下侧 , 形成严重的偏心, 形成严重的偏心 , 降低了水泥浆的顶替 效率. 效率.
《固井施工技术》PPT课件
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项目 条件
表1-1不同压差下水泥浆的滤失速率
API
失水 温度 压差 平均失水速率
Ml/30 。C MPa
ml/s
平均压降速率 g/cm3.s
350 35 0.7 无
泥
250 35 0.7
饼 150 35 0.7
5.3 3.7 1.12
液柱压力与地层压力达不到平衡 3.水泥浆体系设计不合理
超缓凝﹑外加剂相溶性差﹑ 水泥浆与泥浆相溶性差
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出现上述质量问题所采取的补救措施往往需要花费大量的资
金，根据美国在海洋钻井的统计数据可以说明：
表1 质量问题与补救费用
出现机率 补救费用 修补作业费
问
题
（%）
（$）
（$）
返高不足
35
5600
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3.水泥浆性能设计
①密度
硅酸盐水泥本身的密度波动范围是：3.05~3.20 g/cm3
其中：
C3S — 3.15 g/cm3
C2S — 3.28 g/cm3
C3A — 3,04 g/cm3
C4AF — 3.77 g/cm3
施工中水泥浆的密度主要与设计的水灰比，外掺料
的密度及加量有关。
②完井开采方式。
裸眼，射孔，酸化，压裂，注水，热采 等。
B.地质条件限制（主要针对体系的选择）
①井深，岩性，井温；
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9
②地层压力，孔隙压力，漏失压力，坍塌 压力；
③有无盐层或腐蚀性流体。 C.施工条件的限制（主要针对注替工艺）
①井眼几何尺寸，注水泥工艺方法； ②混配方法，施工设备能力； ③密度控制能力，完井液处理情况。
大位移水平井钻井技术难点与施工工艺
大位移水平井钻井技术难点与施工工艺伴随着水平井与定向井等诸多先进钻井技术的兴起，大位移井钻井技术应运而生，其是集水平钻井技术、定向井钻井技术、深井钻井技术以及超深井钻井技术的一种综合体现，从技术涵盖内容的角度来讲，大位移水平井钻井技术是当前钻井技术中最为全面的一项技术。
目前阶段，大位移水平井钻井技术与普通水平井钻井技术之间的位垂比为1∶1，为了能够达到使井下磨阻扭矩降低的目的，并在此技术上有效优化相关井眼轨道钻井工艺设计、施工的具体方案以及钻井参数等关键技术，就一定要实现对井眼轨迹进行有效控制的目标。
标签：大位移井；水平井；钻井技术；轨迹控制伴随着市场经济的飞速发展，我国在各项领域中相继进行了重大的技术突破，其中，在大位移水平井钻井技术上的研发就成为液体资源开采领域中的重中之重。
而鉆井液技术的优化，对于泥浆性能的结构保持具有重要的保障作用，基于此，针对大位移水平井钻井技术难点与施工工艺这一话题进行深入探讨相当有必要。
1 大位移水平钻井施工技术难点一般情况下，在大位移水平钻井施工期间，井眼的定向造斜问题极其容易造成地层疏松，进而导致坍塌事故发生。
大位移水平井水平距离的长度都比较大，此时开展导向钻井施工的过程中，必须注意井眼轨迹的精度控制，避免因地层摩擦阻力过大为工程施工带来不必要的阻碍。
通常情况下，靶心位置深度数据值并不大，钻具本身的重量也比较小，此种情况就导致上部产生的地层磨阻参数值比较大[1]。
由于在钻井工程的施工过程中，会频繁的进行操作起下钻程序，所以很容易在水平段中出现不规则的井眼情况，使井眼施工更具复杂性。
另外，岩屑床问题的出现，也比较容易产生降低机械钻速的负面影响，加大钻具之间的扭矩，为钻井工程施工带来一定程度的阻碍，更甚者会导致井下安全事故发生。
2 大位移水平钻井井眼轨迹施工控制现场的施工工艺针对前文中提到的几点大位移水平钻井施工技术难点，必须从井眼轨迹的控制方法入手，为钻井工程的顺利完成大位移水平井的工程项目提供施工条件，采用相关的有效措施以及控制手段制定出科学可行的解决方案，才能提升大位移水平井钻井技术的应用水平。
水平井技术讲稿PPT课件
半 3.“狗腿严重度”最小
径 4.使用常规钻井设备
水 5.可使用多种完井方法
平 6.可采用多种举升采油工艺
（2）
井
7.测井及取芯方便 8.井眼及工具尺寸不受限制
各
1.进入油层时无效井段较短
种
2.使用的井下工具接近常规工具 3.使用动力钻具成导向钻井系统
类
中 4.离构造控制点较近
型
半 5.可使用常规的套购及完井方法 径 6.井下扭矩及阻力较小
水 5.直井段与油层距离最小
平 6.可用于浅油层
井 7.全井斜深最小
8.不受地表条件的影响
缺点
1.井眼轨道控制段最长 2.全井斜深增加最多 3.钻井费用增加 4.各种下部钻具组合较长 5.不适合薄油层和浅油层 6.转盘扭矩较大 7.套管用量最大 8.穿过油层长度与总水平位移比最小 1. 要求使用MWD测量系统 2. 要求使用加重钻杆或抗压缩钻杆
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序 井号 号
1
TK318CH1
类型 短半径侧钻水平井
井深 (m)
垂深 (m)
最大井 斜
(°)
开窗侧 钻井深
5705.08 5451.84 97.0
5396
位移 (m)
273
最大造斜 率
（°/m）
水平段长 (m)
完成年份
施工地点
1.4
213
2004
塔河油田
2
TK318CH2
短半径侧钻水平井
95－28 m 286.5m 286.5－86m 85－24m 24－5.77m
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水平井的分类
长半径水平井 造斜率：2° /30m－6 ° /30m 应用范围：水平位移较大的水平井 钻具组合：常规的钻具组合（弯接头、
大港油田水平井完井面临的问题与对策
精密复合筛管 精密复合筛管 分级控砂筛管 管外砾石充填
优选挡砂参数 控制合理采液强度
优选挡砂参数 控制合理采液强度
（一）地层砂分选好的储层完井工艺及参数优化
分选好的储层主要分布在羊三木、孔店、羊二庄、板桥等油田，这类储层地层 砂粒径较大，均匀性较好，主要采用精密复合筛管完井。粒度中值0.132-0.19mm， 挡砂精度一般为0.15mm左右。
大港油田第一阶段水平井实施情况统计
序号 井号 油藏类型
1 官H1 断块油藏 2 官H2 生物灰岩 3 官H3 断块油藏 4 女MH1 低渗砂岩
完井方式
固井射孔 割缝筛管 割缝筛管 固井射孔
初期产量 （t/d）
35.9 19.47 45.9 82.58
直井产量 （t/d）
22.9 3.17 3.4
平均单井产量为直井产量的2-15倍,取得了良好的效果。
割缝/冲缝筛管29口，占19%
射孔31口，占20%
精密复合筛管85口，占56%
截止到目前共投产153口井，主要采用精密复合滤砂管、 射孔完井、割缝/冲缝筛管、砾石充填等四种完井方式。
时间
阶段1 阶段2 阶段3
(92-96) (97-2003) (04-2009)
初期日产油 (t/d)
44.70
15.99
泥质 含量
%
13.6 11.4 13.5 14.6 13 12.9 11 15.7
6 12
D10
229 279 235.5 260.2 261 278.4 265 279 245 180
地层砂粒径(um)
D40
D50
D90
62.37 185 126.26 145 204 191.05 190.66 193 158 138
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
大位移水平井施工难点分析
112随着钻井技术的不断发展，水平井、定向井钻井技术也在不断提升，大位移水平井钻井技术也应运而生。
目前，对于大位移水平井的定义一般是指该井的水平位移与其垂深之比大于等于2。
随着位垂比的不断增加，也带来一些施工的难点和问题，大位移水平井的水平位移大，导致在滑动施工过程中会产生较大的摩阻，影响钻井效率，在复合钻进过程中会产生较大的扭矩波动，对钻井设备产生一定的威胁。
同时，由于水平位移大容易产生岩屑床，导致岩屑难以上返，降低机械钻速，也容易发生井下安全事故。
因此，针对大位移水平井钻井过程中的难点，为提高大位移水平井钻井的效率和安全性，本文重点研究以下几个方面：井眼轨道设计研究，井眼净化与水力参数研究，完井过程中下套管技术等。
一、井眼轨道的优化设计对大位移水平井的井眼轨道进行优化是保障其正常施工的关键技术之一，大位移水平井一般采取以较浅垂深获得较大水平位移的思想进行其轨道优化，同时大位移水平井顺利实施的首要关键就是对井眼轨道的合理优化，因此主要包含以下两个方面。
1.靶点及着陆方向。
综合考虑地质因素，确定合理的靶点和着陆方向，同时要考虑着陆方向要垂直于目的层最大主应力方向，这样有利于在后期钻井和完井过程中的井壁稳定，防止井眼的坍塌。
2.井眼轨道的几何剖面的优化设计。
在进行井眼轨道的几何剖面优化设计时，首先要保障的是其造斜率能够在使用常规螺杆导向钻具组合时完全达到要求，以及后期完井过程中套管柱能够顺利下入的适应性；其次要达到钻柱摩阻扭矩较小，而井眼轨迹较短，以及井眼曲率和轨迹的光滑衔接。
目前在大位移水平井施工过程中常用的井身剖面形状主要包括变曲率设计和常曲率设计两种。
其中常曲率设计主要是指在造斜段中的造斜率为常量，所以一般采用“直径段+圆弧段+直径段”为基础的剖面形式。
而变曲率设计主要是指其造斜段的斜率为变量，当前的设计方法主要有：悬链线、修正悬链线、抛物线等。
二、大位移水平井井眼清洁在大位移水平井施工过程中面临着最主要的问题之一就是岩屑清洁困难，由于井眼清洁度差将会带来一系列的复杂难题，比如钻进过程中摩阻扭矩的增大，沙桥卡钻，重复切削导致的机械钻速降低等，所以说井眼清洁的程度会对该井的钻井安全、井身质量、钻井速度等方面产生直接影响，最终会影响其经济效益。
大港油田大斜度大位移井固井技术难点及对策
大港油田大斜度大位移井固井技术难点及对策摘要：针对大港油田大斜度大位移井固井存在的地层压力系统复杂、储层密集且油水间距小、界面冲洗效率低和后期储层改造易破坏水泥环完整性等技术难题，通过强化井眼准备与提高顶替效率技术、高效冲洗隔离液技术、高强度韧性水泥浆技术和配套固井技术措施等技术集成，形成了适用于大港油田大斜度大位移井固井的成套技术，保证了固井施工安全，改善了界面胶结质量，为大港油田大斜度大位移井固井质量的提高提供了技术支撑。
关键词：韧性水泥浆大斜度大位移井固井配套措施大港油田经历50多年的大规模开发，油田老区已经进入高含水开发阶段，稳产增产难度极大。
为稳住产能规模，进一步挖掘增产潜力，目前主要以加密定向大斜度大位移、分层开采、注水开发、酸化压裂改造的方式提高产能。
油田老区随着复杂断块油藏的深入开发，地质构造复杂化（主要是油气水层多、层间隔小，层间压力系统差别大、地层压力动态变化，固井候凝过程易发生水侵），钻井液膨润土含量高、触变性强及虚泥饼厚等一系列的固井难题日益突出，严重制约着大斜度大位移井固井质量的提高。
多年来油田大斜度大位移井，特别是当井斜角大于50°且位移大于800m，固井优质率不理想，直接影响了油田产能建设。
1.主要固井技术难点1.1地质条件复杂，多压力系统并存区块先期注水，导致地层压力体系发生变化，形成局部高压圈闭，同一区块地层压力截然不同，钻井遭遇复杂，油气水侵较多。
如大港油田官16-3井，设计钻井液密度1.15g/cm3，见后效提至1.65g/cm3后继续钻进。
1.2储层密集、层间距小、油水关系复杂储层油气水层分布广且间距小，存在油气水窜风险，层间不易有效封隔。
如小5-23-1L井储层段共36个油气层显示；在港西、王官屯和枣园等区块，层间距在1-5m之间，层间压力系数不均衡。
1.3钻井液性能不匹配，影响界面胶结质量大港油田大斜度大位移井使用的钻井液体系主要以硅基钻井液、聚合物钻井液为主。
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
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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
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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。
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朱玉磊 (中海石油 (中国) 有限公司天津分公司，天津 300451)摘要：在中国社会经济持续发展过程中离不开石油资源的支撑与保障。
当前，中国的很多油田都已经步入到中后期的开发阶段，其地下原油的产量也在不断减少，为了能够增加原油产量，重视大位移水平井钻井技术的应用是非常必要的。
但是在运用大位移水平井钻井技术时容易遇到一些难点或者问题，影响石油开采效率的提升。
因此，文章主要对大位移水平井钻井技术难点及策略展开分析，旨在推动大位移水平井钻井技术应用效果与石油开采水平的更好提升。
关键词：大位移；水平井；钻井技术；难点；对策中图分类号：TE28文献标志码：A文章编号：1008-4800(2021)15-0062-02DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.15.031Difficulties and Strategies of Drilling Technology for Large DisplacementHorizontal WellZHU Yu-lei (Tianjin Branch of CNOOC (China) Co., Ltd., Tianjin 300451, China)Abstract: The support and guarantee of petroleum resources can not be separated from the sustainable development of our society. At present, many oil fields in China have entered the middle and late stage of development, and the output of underground crude oil is also decreasing. In order to increase the output of crude oil, it is necessary to attach importance to the application of large displacement horizontal well drilling technology. However, it is easy to encounter some difficulties or problems in the application of large displacement horizontal well drilling technology, which affects the improvement of oil production efficiency. Therefore, this paper mainly analyzes the difficulties and strategies of large displacement horizontal well drilling technology, in order to promote the application effect of large displacement horizontal well drilling technology and the improvement of oil production level.Keywords: large displacement; horizontal well; drilling technology; difficulties; countermeasures0引言油气资源是我国社会经济发展过程中非常重要的能源。
大位移水平井钻井技术难点及控制对策
大位移水平井钻井技术难点及控制对策作者：邹升勇来源：《中国科技博览》2018年第25期[摘要]大位移水平井钻井技术是我国油气开发过程中的重要技术手段，取得了较高的应用成果。
但是在技术操作中常常会受到许多方面问题的影响，不仅拖延了施工工期，在一定程度上也增加了施工成本。
因此，为促进大位移水平井钻井技术的顺利实施，有必要全面分析技术实施中的难点，并作出相应的改善措施，从而进一步强化长水平段水平井钻井技术的操作水平，有效促进我国油田行业的稳定发展。
[关键词]大位移水平井技术难点处理对策钻井技术中图分类号：TN02 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0117-01在大位移水平井技术实施过程中，由于钻井工艺较为复杂，而且对于各种设备工具的要求也相对较高，在操作中常常会遇到一些技术难点，例如井眼轨迹控制较难、摩阻扭矩较大、下套管难度较大以及固井质量控制较难等等，为此我国不断加强大位移水平井技术的探索研究，从而了解大位移水平井钻井技术的实施难点，以便能够根据实际问题作出有效的解决问题，最大程度保证大位移水平井技术的实施顺利，促进我国能源行业的持续发展。
1、大位移水平井钻井难点分析大位移水平井在钻进过程中，给钻井带来了很多技术难题。
如水平段长度和位置的确定、井眼轨迹的控制、摩阻扭矩的降低、岩屑床的清除、润滑防卡和井壁稳定等技术难题。
分析这些技术难题的原因并提出相应的处理措施对提高大位移水平井的钻井技术是很有必要的。
1.1井眼轨迹控制的难点通常在进行大位移水平井钻井技术施工中，常常会需要许多穿越的靶点，这在一定程度上增加了井眼轨迹的控制难度，所以工作人员必须要根据实际情况进行综合分析，不仅要保证井眼的施工设计具备科学性，也要正确处理好造斜井段、水平井段以及直井段等各个井段的相互关系，从而确保井眼的施工设计具备合理性。
1.2钻具摩阻扭矩大通常在进行大位移水平井钻井技术的施工中，钻井工具与井壁之间都会产生一定的摩阻扭矩，继而在一定程度上增加了施工难度，也使得施工中容易发生安全事故。