水平井滑动钻进托压原因以及对策研究
定向井钻井托压分析与提效对策研究
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定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是石油勘探开发中的重要环节,是为了获取油气资源而进行的一种特殊的井钻方式。
在实际的井钻作业中,定向井钻井托压分析与提效对策是一个关键的研究领域。
本文将针对这一问题展开研究,探讨定向井钻井托压分析的相关内容,并提出提效对策以优化井钻过程。
一、定向井钻井托压分析1. 托压效应及影响因素在定向井钻井过程中,托压效应是一个不可忽视的问题。
托压效应是指在井眼中受到钻头旋转引起的摩擦力和地层阻力,导致井眼中发生一定的侧向位移,使井眼的轨迹发生偏离的现象。
托压效应的强弱受到许多因素的影响,包括地层性质、井眼尺寸、钻头工作状态等。
了解这些影响因素对于进行有效的托压分析非常重要。
2. 托压对井斜和方位的影响托压效应对井斜和井眼方位的影响较为显著。
在托压过程中,井眼的方位可能发生偏移,导致了井斜角度的改变。
这不仅会影响钻井的方向控制,还可能导致井眼偏离目标层位,增加了钻井的难度和成本。
在定向井钻中,对托压对井斜和方位的影响进行准确的分析是十分必要的。
3. 托压对钻头功率的影响托压效应还会对钻头功率产生一定的影响。
受到托压效应的影响,钻头在井眼中可能会受到额外的摩擦力,导致了钻头的工作功率增加。
这对于钻井的安全和效率都会产生一定的影响。
进行托压分析时,需要对钻头功率的变化情况进行综合考虑,以制定合理的钻井方案。
二、提效对策研究1. 优化井眼设计在定向井钻井托压分析中,合理的井眼设计是提高托压效应控制能力的重要手段之一。
通过优化井眼的尺寸、形状和材料等方面的设计,可以有效地改善井眼的托压特性,减小托压效应对井斜和井眼方位的影响,提高钻头的工作效率。
2. 优化钻头选型钻头的选型对于降低托压效应有着重要的影响。
合理选择适合地层条件和井眼尺寸的钻头,可以有效地减小钻头与井眼壁之间的摩擦力,降低钻头的工作功率,提高钻井的效率和安全性。
3. 优化钻井操作流程在定向井钻井过程中,合理的钻井操作流程是提高钻井效率的关键。
定向井钻井托压分析与提效对策研究
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定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是石油钻探中的一项重要技术,通过对地下油气藏的水平、倾角和方向等参数进行控制,以达到最佳生产效果。
定向井钻井托压分析与提效对策研究,是针对定向井钻井过程中托压情况进行分析,并提出提高工作效率的对策。
一、定向井钻井托压分析1. 托压的概念托压是指在井下钻井过程中,由于地层性质、井斜、井深等因素造成钻头在钻井过程中对井壁的侧向应力。
托压不仅会影响钻井工艺的执行,还会影响井下设备的寿命和钻井效率。
2. 托压的影响因素(1)地层性质:地层的岩性、强度、韧性等对托压产生影响。
一般来说,坚硬的地层托压较小,而软弱的地层托压较大。
(2)井斜:井斜角度越大,托压越大。
(4)钻具类型和参数:钻具的类型、尺寸、旋转速度、钻井液的性质等都会对托压产生影响。
3. 托压的测量方法目前,常用的托压测量方法包括:实时地质录井法、声波法、井下应变仪法等。
通过这些方法可以实时监测托压情况,及时进行调整。
托压对定向井钻井会产生以下几方面的影响:(1)增加钻井工具的磨损:托压会加速钻头、扩孔器等钻井工具的磨损速度。
(2)增加钻具挤卡:托压增加将导致钻具挤卡现象的产生,增加了井下作业的难度。
(3)减低钻井效率:托压不仅增加了钻具磨损,还会增加钻井操作的难度,从而减低了钻井效率。
二、提高定向井钻井效率的对策1. 优化地层选择在进行地层选择时,应更加注重地层的物性参数和力学性质,避免选择过于软弱的地层,以降低托压的影响。
2. 优化井斜设计在井斜设计时,应尽量控制井斜的角度,避免过大的井斜角度导致托压增加。
3. 优化钻具参数钻具类型、尺寸、旋转速度等参数的选择应该根据地层情况进行合理调整,以降低托压产生的可能。
4. 定期托压监测定期进行托压监测,及时发现托压变化的趋势,及时采取调整措施,以确保钻井作业的正常进行。
5. 提高钻井液性能钻井液的性能对托压有一定影响,通过优化钻井液的配方和性能,可降低托压的发生。
水平井钻井技术难点及对策分析
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水平井钻井技术难点及对策分析一、技术难点1. 复杂地质条件水平井钻井面临的首要难点是复杂的地质条件。
水平井钻井常常需要穿越多种不同类型的岩层,包括致密砂岩、泥质岩、页岩等,这些地层的物性差异较大,导致井筒稳定性难以保障。
地质条件的变化也给井筒定向和测斜带来了困难,增加了钻井作业的风险和难度。
2. 钻井液环境水平井钻井中,钻井液的选择和使用对于钻井作业至关重要。
由于井底压力和水平段井深的特殊性,需要使用高密度和高性能的钻井液,以维持井壁稳定和减小地层损害。
如何在复杂的地质条件下选择合适的钻井液,尤其是在需要兼顾井壁稳定和岩心保护的情况下,依然是一个技术难题。
3. 完井工艺难题水平井的完井工艺也是一个技术难点。
水平井的完井需要对井筒进行小口径射孔处理,难度较大,而且射孔质量关系到井下工作效率和油气开采效果。
尤其对于非常规油气田的水平井,更需要在完井工艺上进行创新和突破。
4. 油气井产能下降对于已经投产的水平井来说,随着时间的推移,油气产能逐渐下降是一个不可避免的问题。
产能下降主要由井筒堵塞、油气藏压力下降等原因引起。
如何有效的管理和维护已经投产的水平井,保持其长期的生产能力,也是一个重要的技术难点。
二、对策分析1. 技术创新面对水平井钻井中的各项技术难题,最重要的对策是技术创新。
在复杂地质条件下,应该加强地质勘探和数据分析,有针对性地选用适宜的钻具和工艺。
针对钻井液环境的问题,应该加强对高性能钻井液的研究和开发,在选液、性能优化和循环处理等方面下功夫。
在完井工艺方面,需要加强对小口径射孔技术的研究和改进,提高射孔质量和效率。
2. 多学科交叉解决水平井钻井技术难点需要多学科交叉融合。
地质学、钻井工程、油气藏工程等不同学科的专家需要共同参与解决问题,对于复杂的地质条件,需要综合运用多学科的知识,共同制定解决方案。
3. 资源整合水平井钻井技术难点解决需要各方资源的整合。
在钻井液环境选择和使用上,需要钻井液生产厂家、油田服务公司和科研机构等不同资源的整合,通过共同合作,解决技术难题。
水平井托压原因分析及解决办法
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定向井托压问题原因分析及解决措施托压的现象及危害:托压产生在直井反扣或定向井多次反扣的定向过程中、开窗侧钻井开窗侧钻定向中、水平井定向过程中托压由于井眼轨迹以及各种阻力的原因使得钻具加压后压力很难传递到钻头从综合录井仪器及指重表看就是在钻压不断增加的前提下钻头的位置不变、没有进尺泵压不升高、不憋泵在钻压继续增加的时可能会突然憋泵。
定向井托压一方面影响正常的定向施工另一方面如操作不当易产生卡钻。
二、原因分析1、井眼轨迹差定向中的托压与施工的井眼轨迹有很大的关系在实际施工中其中有一部分直井或定向井都会因为地层或施工的原因造成井眼轨迹偏离设计这时就要进行导向反扣钻进,而另一部分井会因为某种原因进行反扣几次从而造成井眼轨迹不好。
在井眼轨迹不好的前提下改变钻具结构进行反扣定向时由于钻具刚性的问题在加压时钻具的某一点会支撑在井壁上此时往往会出现托压现象。
由于井眼轨迹差造成的托压在加压后上提的过程中上提的附加拉力不会很大即和平时的附加拉力相差不多一般不会超过下压的压力。
定向井的井眼轨迹与造斜率有一定的关系,造斜率越小井眼轨迹就越平滑,施工中产生托压的现象就少。
在水平井的施工中,长半径的水平井较中半径、短半径水平井产生托压的几率要小的多。
2、井眼不干净有岩屑床的存在:造成定向井定向过程中、直井反扣过程中托压的另一个原因是井眼不干净,下井壁有岩屑床的存在。
造成井眼不干净的原因主要有以下几点1、泥浆的本身流变性能不好不能满足携带岩屑的需求2、泥浆泵排量不能满足要求使得钻井液在井眼中的上返速度达不到要求3、在钻进的过程中长时间或长的井段不进行短起下作业及时挂拉井壁这些都是造成井壁不干净岩屑不能及时被清除的原因4、指地面的净化设备差即地面净化设备对被泥浆携带的有害固相、岩屑等清除的能力差使得有害固相又重新进入井内。
就大井斜定向井及水平井来说,45-90度本身存在一个岩屑携带困难。
在定向的过程中,钻具与井壁是滑动摩擦,岩屑床的存在使得其间的滑动摩擦力增大从而造成定向过程中托压。
水平井钻井技术难点及对策分析
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水平井钻井技术难点及对策分析一、引言水平井钻井技术是油气田开发的重要技术手段之一,通过水平井钻井可以增加油气井的有效产能,提高油气采收率。
水平井钻井技术也面临着一些难点和问题,如井眼质量控制、水平段钻进速度和稳定性、钻井液循环等方面存在一定的难度和挑战。
针对水平井钻井技术的难点和问题,需要采取一定的对策措施,以确保水平井钻井作业的顺利进行和取得良好的效果。
二、水平井钻井技术难点分析1. 井眼质量控制难点在水平井钻井作业中,井眼的质量直接影响着井下工具的进出和施工作业的顺利进行,但是由于地层条件复杂、井眼直径小、倾斜度大等因素的影响,井眼的变形和破损现象较为常见,导致井眼质量控制成为水平井钻井的难点之一。
2. 水平段钻进速度和稳定性难点水平井的水平段长度通常较长,而且在实际施工中地层条件复杂、地质构造多变、井眼尺寸小等因素的影响下,水平段的钻进速度和稳定性难以保障,钻进作业存在着一定的困难和挑战。
3. 钻井液循环难点在水平井钻进过程中,钻井液的循环对井下钻具的冲刷清洗和冷却起着至关重要的作用,但是由于水平井井眼条件的限制,井下结构和设备的需求等因素的影响下,钻井液循环难度较大,常常出现井下循环效果不佳、泥浆溢出等难题。
三、难点对策分析1. 井眼质量控制对策针对井眼质量控制难点,应加强对井眼的检测和评价,采用先进的测井技术和地质勘探手段,降低井眼的倾斜度和阻力,确保井眼的完整性和稳定性。
2. 水平段钻进速度和稳定性对策针对水平段钻进速度和稳定性难点,应合理设计钻井方案、选择适当的钻井工艺和井下钻具,降低钻具的摩擦阻力和回旋力矩,改善井下工作环境,提高钻进速度和稳定性。
3. 钻井液循环对策针对钻井液循环难点,应优化钻井液配方、加强泥浆处理和过滤,提高泥浆性能和稳定性,加强对钻井液性能的监测和控制,确保钻井液循环的顺利进行和效果优良。
苏里格常见水平井托压解析
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钻柱的纵弯(屈曲)
• 概念:
– 钻柱受轴向压力而失去稳定性 ,发生弯曲,称为纵弯,或“ 屈曲”。
• 类型:
在定向井中:
倒装钻具组合,钻铤安置在钻 杆的上面,为钻杆提供轴向压 力。
– 正弦屈曲(初始屈曲); – 螺旋屈曲 • 研究钻柱屈曲问题的意义:
– 在垂直井中:
• 不允许钻杆受压。所以更不 允许钻杆发生屈曲。
目录
1.针对井眼轨迹原因造成的托压解决方法
解决这类情况,一般在连续定向时,每个单根钻完后,缓慢划眼2-3遍, 最后需余2-3m,不划眼,原因在于前面划眼将井壁尽可能修复平滑, 且此段井眼划大后,下面更利于增加定向造斜率;而最后所剩井段不 划眼,就是尽可能不破坏定向趋势。 水平段施工时,由于找气层需要,有时会出现刚上调井斜,又要下降 井斜情况发生。由于苏里格气层结构特性,这种情况在苏里格水平井 中出现较多,针对这类情况,在定向中首先要求送钻必须点送,一旦 出现托压立即活动钻具,以防粘卡。 向上增斜时,出现托压严重,将前段井段反复缓慢划眼,必要时短起 下,打完一个单根缓慢划眼2遍,余2-3m不划。如向下降斜,托压无进 尺,可以复合0.2-0.3m再继续定向,严重时可定向段结合小段复合; 一个单根打完,缓慢划眼2-3遍,划眼可以划至井底。
4.针对钻具组合原因造成托压解决方法
因钻具组合失误 造成托压,往往为上 部加重钻杆托在井壁, 要上下多活动几次, 或 复 合 钻 进 1-2m , 再 定向。托压严重时, 必要时起钻纠正钻具 错误,再下钻钻进。
5.针对钻具发生屈曲造成托压解决方法
钻具发生屈曲,前因往往为定向摩阻较大,定向中加在钻具上钻压大,导 致钻具发生屈曲。另外如在定向时,对钻具钻压计算不对,也会造成过大 的钻压加在钻具上。 避免钻具发生屈曲而导致托压,要首先计算钻具发生屈曲临界钻压,在发 生屈曲时,立即上下活动钻具,加压时将钻压降到临界钻压之下定向。而 根据近年苏里格水平井施工经验,在钻具发生正弦屈曲后,5″钻杆上可再 多加3-5吨钻压,4″钻杆可再多加2-3吨钻压,定向中发生托压现象较少。 无论在处理何种定向托压情况,需注意的是,无论是使用PDC还是牙轮钻 头,泵压不能超过循环泵压2个MPa如果用牙轮钻头泵压上升1Mpa,就证 明钻压加到了钻头上;而PDC钻头在滑动钻进时泵压可以上升或上升较小, 泵压上升超过2MPa一定要及时提起钻具以免损坏螺杆钻具。
水平段水平井钻井技术难点及改进
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水平段水平井钻井技术难点及改进一、技术难点1. 钻井路径控制难题在钻井过程中,需要通过控制钻头的方向和位置来确保井眼的质量和稳定性。
而在水平段水平井中,由于井眼本身的水平长度远远大于垂直井,导致了钻头的控制难度大大增加。
地层构造复杂也使得钻井路径的控制更加困难。
这将导致钻井路径的不稳定和失控,进而影响到整个井眼的质量和生产效果。
2. 钻井工艺优化问题水平段水平井钻井有时需要穿过复杂的地层构造,例如在边界地带进行钻井或在油气藏的边缘地带进行钻井,这将需要钻井工艺上的进一步优化。
水平段水平井也需要更高的地层保护要求,需要更高品质的钻具,更严格的施工工艺,这也是当前钻井工艺面临的挑战之一。
3. 井下作业技术问题在水平段水平井完井后,需要进行一系列的井下作业工艺,例如堵剂施工、压裂作业等。
这些作业需要保证在水平段井眼内的精确定位,以确保作业的有效进行。
由于井眼长度的增加,作业区域的扩大,导致了井下作业技术的复杂度增加。
同时水平段水平井的水平井眼结构也导致了井下施工作业难度的增加。
二、改进措施1. 钻井路径控制技术的改进针对钻井路径控制难题,可以采用先进的水平钻控系统,通过地面上的电脑和传感器对钻井井底的情况进行实时监控和调整。
通过高精度的测量和导航技术,可以对井眼路径进行精确控制,提高钻井井眼的质量和稳定性。
可以采用利用井壁贴片技术提升钻井路径控制质量。
2. 钻井工艺的优化对于钻井工艺的优化问题,可以通过采用更耐磨的钻井工具和更加严谨的施工工艺,提升钻井效率和井眼质量。
可以采用人工智能技术辅助设计和优化钻井工艺。
可以采用井下自动化装备,来提升水平井的施工效率和品质。
3. 井下作业技术的改进针对井下作业技术复杂度增加问题,可以采用更加精确的定位技术,如RTLS技术,来确保井下作业的精确进行。
可以利用先进的堵剂和压裂技术,来适应水平段水平井的特殊井眼结构和复杂地层条件。
水平段水平井钻井技术在开发利用上有着重要的意义,但是也面临着一系列的技术难题和挑战。
水平井滑动钻进托压原因以及对策
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225托压指钻井的时候,选择定向滑动的过程中,因为管柱摩阻的扭矩影响,在井加大位移的影响下,大位移井当中靠钻铤的重量会承受钻压,可以说是困难重重;在现场中的具体表现是,加压的时候,工具面不发生任何改变,泵压不出现改变,指重表的指针并不回以及钻头位置不发生改变等,此时,工具面会降低幅度,出现蹩泵现象,对水平井的钻井过程造成严重影响,因此要加强这一问题的研究。
1 浅析水平井滑动钻进托压的原因1.1 钻具水平井在定向钻进的最初阶段时,定向钻具的组合当中会出现大直径的扶正器钻具,到达造斜段的时候就会出现很大的阻力,出现托压问题。
水平井的开造斜环节,因为钻铤刚性较大,不容易出现弯曲的问题,当造斜率较大的话,钻铤贴就会在井壁中出现托压;计算倒装钻具,会使得倒装钻具的组合不能发挥自设的效果,反而使得摩阻力增大,出现严重的托压问题;钻进水平段的过程中,不能对最大钻压进行计算,钻具出现多次屈曲,使得摩阻逐渐增大,出现托压问题。
1.2 井眼轨迹在水平井的施工过程中,井眼的井斜大于30°,同时,轨迹会由于施工的定向和地层倾角等因素使得轨迹从设计或者是油气层的走向上偏移除去,特别是在水平阶段运用地质导向的钻井技术,由于要寻找气层段,如果井眼轨迹从油气层中偏移就要对轨迹进行调整,还要连续性地定向发展,导致定向轨迹出现不规则的问题,出现多个S型,使得井眼井壁出现多处台阶,此外,钻具的本体和钻具的接头或者是扶正器的支撑都是在井壁的台阶中,或者增加摩阻,或者把钻具卡在工程的台阶当中,加压没有进尺,托压出现。
1.3 不干净的井眼泥浆的转化非常晚,定向造斜的过程中还是运用的清水聚合物的体系,在泥浆体系中不具备较强的携砂能力,井底出现掉块问题;大斜度的斜井段与水平段很容易出现岩屑床,当钻具进入岩屑床时,会出现一定的压差使得摩阻出现,导致托压问题出现,此外,钻具的接箍和扶正器会被岩屑床托住导致托压问题出现。
1.4 地层水平井进行钻进的过程中,地层会发生交结改变,特别是新钻开的井眼,其井壁并不光滑,在定向的时候接头和扶正器会在地层的交结位置卡住,导致托压问题出现。
定向井钻井托压分析与提效对策研究
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定向井钻井托压分析与提效对策研究摘要:随着石油勘探开发技术的不断进步,定向井钻井技术被广泛应用于油田开发中。
在实际钻井作业中,由于地层条件的复杂性和井眼轨迹的曲线性,常常会出现托压问题,导致钻具卡钻、井筒失稳等现象,严重影响钻井作业的顺利进行。
本文通过对定向井钻井托压问题进行分析研究,提出了相应的提效对策,旨在优化定向井钻井作业,提高钻井效率和安全性。
1. 引言定向井钻井作业是一种在井眼轨迹弯曲或水平方向钻井的技术,主要用于提高油气井开采效率和降低开发成本。
在实际钻井作业中,由于地层条件的复杂性和井眼轨迹的曲线性,定向井钻井常常会出现托压问题,严重影响钻井作业的效率和安全性。
本文通过对定向井钻井托压问题进行分析研究,提出了相应的提效对策,旨在优化定向井钻井作业,提高钻井效率和安全性。
2. 定向井钻井托压问题分析2.1 托压的原因定向井钻井托压是指在钻井过程中,由于井眼轨迹的曲线性或地层条件的复杂性,钻具受到环空侧向力的作用,导致钻具卡钻、井筒失稳等现象。
托压的原因主要可以归结为以下几点:(1)地层条件复杂:在定向井钻井中,地层条件的复杂性是导致托压问题的主要原因之一。
地层的硬度、韧度、破碎程度等都会对托压产生影响,使得钻具在钻井过程中受到不同程度的侧向力作用。
(2)井眼轨迹的曲线性:定向井钻井的井眼轨迹一般是曲线形状,这就意味着钻具在钻井过程中需要不断地转动和调整方向,这种转动和调整会产生一定的侧向力,从而增加了托压的风险。
(3)钻井参数的不合理选择:钻井参数的不合理选择也是引起托压的重要原因之一。
如钻井液的流量、压力控制不当,钻具的旋转速度、静下重量等不合理,都会导致钻井托压。
2.2 托压的影响定向井钻井托压问题严重影响钻井作业的效率和安全性,具体表现为以下几点:(1)钻具卡钻:由于托压导致钻具受到侧向力的作用,使得钻具无法顺利地向下进行或从井内取出,从而造成钻具的卡钻现象,严重影响钻井作业的进展。
水平井的水平段施工难点及相应的措施
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水平井的水平段施工难点及相应的措施和普通定向井钻井施工相比,水平井钻井作业有一定的难度,特别是小井眼水平井,由于钻具尺寸小、柔性大、钻具和井壁间的环空间隙小等特点,施工存在不少难点,主要包括:(以下主要讨论小井眼水平井的施工)1.1钻具偏心弯曲变形大,滑动钻进加压困难小眼水平井施工时,下部所用钻具外径只有60.3mm,刚度低、柔性大。
在下部井段钻进时,因钻具偏心弯曲变形,导致滑动钻进摩阻很大、转动钻进扭矩大,钻压传递非常困难,严重影响钻井速度,这是小眼水平井施工的最大难点。
1.2泥浆上返速度底,岩屑输送困难小眼水平井施工,由于钻具和井壁的环空间隙最小处只有8mm,泥浆排量低、上返速度慢,进尺快,满足不了大排量携砂的需要,造成岩屑输送困难,给安全施工带来了隐患。
1.3水平段长,中靶精度要求高小眼水平井,水平段和常规中、小尺寸的水平井一样,水平段长、水平位移大、靶点多,同时水平段上下0.6米、左右7.6米的靶点范围,使得轨迹控制难度增加。
1.4井下复杂情况多1.4.1 在小井眼循环系统中其功率分配与常规井眼不同。
在常规井眼中,环空压耗只占10%左右,而在小井眼中则占到75%以上,国外一些资料甚至认为占到90%,环空压耗的大幅度增加使钻井液的当量密度也大幅度增加。
1.4.2 井眼小,钻具与井眼之间的环空间隙小,起下钻具产生的压力波动大。
1.4.3 临近油气井经过多年的开采后地层实际压力系数低。
1.4.4 小井眼环空间隙小,环空返速高,泥浆剪切稀释作用明显,而在大肚子井段则返速很低,给携沙洗井带来很大的困难。
1.4.5环空压耗高,压持效应明显,而钻头水眼处的水功率又小,井底清洗困难,并容易留下隐患。
1.4.6小井眼环空间隙小,钻具上提下放产生的压力激动和抽吸作用较大,易导致井壁失稳,产生掉块,增加洗井时的难度,严重时造成坍塌卡钻。
1.4.7在侧钻过程中,发生压差卡钻的几率很高,在斜井段,钻具与井壁接触面积大,与泥饼相粘附,在压差作用下造成卡钻。
托压的对策 [
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托压的对策
滑动钻进加不上钻压的解决方法:
–- 采用滑动导向钻井系统,尽可能旋转钻柱。
•需要定向时用滑动钻进方式;
•不需要定向时尽量用旋转钻进方式;
–- 采用动力钻具压差载荷加压;
–- 采用液力加压器加压;
–- 开发先进的旋转导向钻井系统,彻底抛弃滑动钻进方式;
探索出了解决大井斜井段的托压问题
女MH4 井造斜井段在孔店组和中生界地层中,地层硬度大,可钻性较差,从井斜达到65 度后开始出现托压现象,特别是在3221-3300m 井段井斜为850-90.680 造斜过程中发生了严重托压,最大钻压达到300KN 仍然不能钻进,通过补充膨化石墨解决了托压问题。
女MH4 井定向时托压及遇卡
本井钻到3280 米进行导向钻进时,有托压产生,钻具下压30吨,发生憋泵后上提遇卡,上提190 吨未解卡,转动转盘10 圈解卡。
当时泥浆性能:密度1.27g/cm3、粘度53S、失水4ml、泥饼0.5mm、切力2.5Pa/5.0Pa、含砂0.3%、PH9、含油9%、般含3.10%、固相15%、摩阻0.05。
井斜达到75 度后,井下也偶有托压产生。
采用加入1%膨胀石墨的办法,基本解决了托压问题。
控制合理的含油量,固体、液体润滑剂复配使用,特别是引入膨化石墨润滑剂,配合其它润滑剂,降低扭矩和摩阻,防止托压和卡钻。
水平井中钻井液润滑性很重要,建议在造斜和水平井段复合使用原油、膨化石墨润滑剂、塑料小球等,将摩阻控制在0.08 以内,含油量在8-10%为宜。
定向井钻井托压分析与提效对策研究
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定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是一种在油田开发中常用的技术,它能够在地表上钻出井口,并且在地下水平方向上延伸,从而实现更大范围的油气开采。
在定向井钻井过程中,存在着托压不足、能效低下等问题,影响了钻井作业的进展。
本文将对定向井钻井托压分析及提效对策进行研究。
分析定向井钻井中存在的托压问题。
定向井钻井过程中,需要通过钻柱对钻头进行托压,以维持钻头在井底的正常运转。
在实际作业中,由于井深的增加、水平段的弯曲等因素,托压力往往不足,导致钻头工作不稳定,进而影响整个钻井作业的效率。
对于定向井钻井托压问题的分析尤为重要。
提出提高定向井钻井托压效率的对策。
对于托压不足的问题,可以采取以下几种对策来提高托压效率。
使用高强度的钻柱材料,能够提高钻柱的强度和刚度,增加托压力的传递效果。
合理设计井筒结构,减少井深增长带来的托压不足问题。
可以采用曲线段减小井斜度或通过添加缓曲器来减少井斜度的急剧变化。
合理布置钻井液系统,优化压力控制策略,能够提供稳定的托压力,并且减小井底压力的波动,从而提高钻井托压效果。
结合实际案例分析,验证提出的托压提效对策的可行性。
选择典型的定向井钻井案例,通过实地观察和相关数据的收集,对比分析使用不同托压提效对策前后的钻井效果。
实验结果表明,采取上述对策后,定向井钻井托压效果得到了明显的提高,钻井作业的效率也得到了显著提升。
定向井钻井托压分析及提效对策的研究具有重要的理论和应用价值。
通过分析托压问题,提出相应对策,并通过实际案例验证,能够为提高定向井钻井作业效率提供科学的指导和参考,促进油田开发的进展。
定向井钻井托压分析与提效对策研究
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定向井钻井托压分析与提效对策研究定向井钻井是一种在地下水平或斜向钻井的技术,通过使用定向井钻井技术,可以在一个位置从地面打几个井,或是在不同深度或方向打几口井,从而探明更多的地下情况。
本文将从定向井钻井托压分析与提效对策这一课题出发,通过对当前相关研究与实践的梳理和总结,旨在为相关行业提供一些参考和借鉴,促进该领域的研究和实践。
一、定向井钻井托压分析定向井钻井的托压分析是对定向井井眼和曲线钻井的受力分析,主要包括钻柱和钻头等钻井工具的托压分析,旨在解决井眼弯曲段和水平段托压的问题,保障井眼的完整性和安全性。
1.1 托压效应及引起的问题在定向井钻井过程中,钻柱和钻头等钻井工具在弯曲段和水平段工作时,会受到不同的力和压力,从而产生托压效应。
这种托压效应会引起一系列问题,如井眼偏心、井眼变小、井底压力增加等,严重时会导致井眼坍塌和井口事故等。
1.2 托压分析方法针对定向井钻井的托压问题,目前常用的分析方法主要有弹性理论、塑性理论和有限元分析法。
这些方法可以帮助工程师和技术人员更好地了解和解决托压问题,保障钻井作业的顺利进行。
当前,国内外对定向井钻井托压分析的研究已经取得了一定的成果,但仍存在一些问题,如对复杂井眼的托压分析的理论和方法还需进一步深化和完善,实际应用中缺乏有效的托压监测手段等。
为了提高定向井钻井的工作效率和质量,需要针对托压问题提出一些对策,从而降低托压效应带来的不利影响,保障钻井作业的安全进行。
2.1 钻具设计和选择可以通过优化钻具的设计和选择,减轻钻柱和钻头等钻井工具在定向井钻井过程中的受力和压力,降低托压效应的发生和程度,提高钻井的稳定性和安全性。
2.2 优化钻井工艺和操作可以通过优化钻井工艺和操作流程,避免过大的旋转速度和下压力,避免过多的撞击和震动,以减少托压效应的产生和累积,降低井眼变形的风险。
2.3 加强托压监测和控制可以加强托压效应的监测和控制,及时掌握井眼和钻具的受力情况,采取相应的措施和调整,避免托压效应带来的不良影响,保障钻井的顺利进行。
关于拖压问题的预防及应对措施
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关于拖压问题的预防及应对措施定向井水平井相较于直井,井眼不是垂直的,从根本上就决定了井眼摩阻较大,另外在斜井段容易形成岩屑床且艾哈代布油田的定向井水平井斜井段都较长,就导致了艾哈代布油田在定向滑动钻进时拖压问题的出现。
针对拖压问题的形成原因和特点,提出以下预防及应对措施。
一.拖压的预防1.实钻井眼轨迹尽量圆滑。
2.在造斜段,了解各地层不同岩性,在轨迹控制范围内,尽量选择在钻时快的地层多定向少复合,在钻时慢的地层多复合少定向。
3.在水平段,通过钻井参数的相互配合调整,尽量增加复合钻进井段的长度,减少定向段的长度。
4.在水平段,轨迹调整要早预判早调整,尽量避免不定向就要出靶的情况出现,在定向困难时可通过适当的复合钻予以缓解。
5.建议定向完后不立即开顶驱划眼,至少打完一根单根后再划,保持较好的定向效果。
6.坚持两短一长的短起措施,有效破坏岩屑床。
7.要保证足够的排量,尽量达到紊流状态,有效携带岩屑,减缓岩屑床的形成速度。
8.在洗井时保持钻具一定的旋转和上下大范围活动,也可在一定程度上破坏岩屑床和有效携带岩屑,降低摩阻。
9.有效维护好泥浆性能,特别是润滑性、携砂性和造壁性能,泥饼质量要薄而韧,降低整个井眼的摩擦阻力和减缓岩屑床的形成速度。
10.现场应常备部分原油、废机油、液体润滑剂等物资,在出现拖压问题时可及时进行调整。
11.因艾哈代布油田灰岩的井径扩大率较小,有时甚至有缩径的井段,造成摩阻增大,加大了后续施工的风险,建议在降低泥浆密度时要慎重考虑。
二. 拖压处理原则及应对措施滑动定向出现拖压问题时,在保证井下安全的前提下,应遵循先易后难、先简后繁的处理原则。
1.出现拖压问题后,首先应及时加入一定量的润滑材料,因为此种措施见效快,且定向井段及频次一般较少,建议此措施为首选措施。
2.在轨迹控制范围内,可复合钻0.5米左右,并通过划眼将已钻井眼进行修整后再定向。
3.采取加大鉆压来克服摩阻的措施,计算好井下钻具可产生的有效鉆压,在有效鉆压范围内调整鉆压至克服摩阻和稳定工具面的平衡点,但鉆压平衡点的调整较困难费时且存在一定的井下风险,故此措施推荐为在加润滑材料效果不佳和复合划眼无效时采用。
浅谈苏里格地区水平井钻井托压问题
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西部探矿工程
1 1 5
扶 正器 卡在 地层 交结 处 , 造 成托 压 。
窗, 这样就会 出现 因曲率较 大 , 钻具 在 自身刚性作 用
下, 支 撑在 H 2 井在斜井段施工 时, 曾多次遇到此 类情况 , 且遇托压之前定 向时 , 未出现托压现象 , 其中 尝试复合 l m后再定 向, 但在定向中, 仍然严重托压 , 加 压无进尺 , 泵压无 明显变化 , 定 向前后复合钻进时 , 钻
时均快 , 故排 除钻头 、 螺 杆 问题 。后 根 据 随 钻 伽 马 分
解决这类情况 , 一般在连续定向时 , 每个单根钻完
后, 缓慢划眼 2 ~3 遍, 最后需余 2 ~3 m, 不划眼, 原 因在
于前 面划眼将井壁尽可能修复平滑 , 且此段井眼划大 后, 下面更利于增加定向造斜率 ; 而最后所剩井段不划
明显 的托压 ( 见图 1 、 图2 ) 。
过程中 , 下部 大 尺 寸 钻具 在 过 台阶 时 引起 了情 况 较 为
造 成定 向托 压 现 象 原 因众 多 , 针对 不 同定 向托 压
表现现象 , 现场人员分析造成定向托压原 因, 采用多种
方法 , 以解 决 和 预 防定 向托 压 问题 。分 析造 成 托 压 原
技 术 的快 速 发 展 和先 进 工 具 的开 发 应 用 , 水 平 段 的 长
调整轨迹 , 井 眼轨迹形成多个 S 型, 此情况下井壁极易
出现定 向托 压特别 严 重现象 。
卡住钻具 , 导致定 向托压 。当时最后一次向下定向时 ,
定 向钻进 与 复合 钻进 过程 中井径 扩大 率 的不 一 样
度逐渐增加 。伴随着苏里格水平井井数增加 , 施工 时 定 向托压现象的问题也愈发凸显 , 不但影响钻井速度 , 甚至会带来井下复杂情况发生 , 如何有效地预防及解
水平井解决托压的方法

水平井解决托压的方法咱就说在石油开采中啊,水平井遇到托压那可真是个让人头疼的事儿!就好像你走路的时候,老是有东西拽着你的腿,让你走不快,还特别费劲。
那咱就得想法子来解决这个托压的问题呀!你看啊,就像咱平时过日子,遇到难题总得找办法不是?咱可以从几个方面入手呢。
首先呢,咱得把钻井液调整好,让它就像那顺滑的油一样,能减少摩擦,这样不就不那么容易托压啦。
这就好比你给车加了好的机油,那车子跑起来肯定更顺畅呀!要是钻井液太稠或者太脏,那可不就容易卡着嘛。
然后呢,咱得看看钻具组合是不是合理。
这就跟你搭积木一样,你得把那些积木摆得合适了,才能搭得又稳又高。
如果钻具组合不合理,那肯定容易出问题呀。
咱得精心设计,让它既能顺利钻进,又能避免托压。
还有啊,钻进的参数也很重要呢!就像你跑步,速度太快或者太慢可能都不行。
钻进的时候,转速、钻压这些都得把握好分寸。
太快了可能就一下子卡住了,太慢了又没效率,这可得好好琢磨琢磨。
另外,咱还可以采取一些特殊的技术手段呢。
比如说,用一些专门的工具来减轻托压的影响。
这就好比你有了一把特别趁手的工具,干起活来就更得心应手啦!你想想,要是不解决托压的问题,那得多耽误事儿啊!本来可以很快完成的钻井工作,就因为托压老是卡壳,那多让人着急啊!而且啊,这还可能影响到油井的产量和质量呢,那可就亏大啦!所以啊,咱可不能小瞧了这个托压问题,得认真对待,想办法把它解决好。
咱搞石油开采的,不就是要和各种问题作斗争嘛!遇到托压,咱不能退缩,得迎头而上,想办法搞定它。
就像咱生活中遇到困难,也不能轻易放弃呀,得鼓起勇气去解决。
总之呢,解决水平井托压的方法有很多,关键是咱得用心去研究,去尝试。
只要咱肯下功夫,就一定能找到最适合的办法,让水平井顺利钻进,为咱的石油开采事业贡献力量!咱可不能让托压这个小麻烦给难住了呀,大家说是不是这个理儿呢?。
小井眼水平井施工难点及对应措施
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小井眼水平井施工难点及对应措施1、施工难点分析1.1、钻具偏心弯曲变形大,滑动钻进加压困难小眼水平井施工时,下部所用钻具外径只有60.3mm,刚度低、柔性大。
在下部井段钻进时,因钻具偏心弯曲变形,导致滑动钻进摩阻很大、转动钻进扭矩大,钻压传递非常困难,严重影响钻井速度,这是小眼水平井施工的最大难点。
1.2、泥浆上返速度底,岩屑输送困难小眼水平井施工,由于钻具和井壁的环空间隙较小,泥浆排量低、上返速度慢,进尺快,满足不了大排量携砂的需要,造成岩屑输送困难,给安全施工带来了隐患。
1.3、水平段长,中靶精度要求高小眼水平井,水平段和常规中、小尺寸的水平井一样,水平段长、水平位移大、靶点多,同时水平段上下0.6米、左右7.6米的靶点范围,使得轨迹控制难度增加。
1.4、井下复杂情况多在小井眼循环系统中其功率分配与常规井眼不同。
在常规井眼中,环空压耗只占10%左右,而在小井眼中则占到75%以上,国外一些资料甚至认为占到90%,环空压耗的大幅度增加使钻井液的当量密度也大幅度增加。
井眼小,钻具与井眼之间的环空间隙小,起下钻具产生的压力波动大。
小井眼环空间隙小,环空返速高,泥浆剪切稀释作用明显,而在大肚子井段则返速很低,给携沙洗井带来很大的困难。
环空压耗高,压持效应明显,而钻头水眼处的水功率又小,井底清洗困难,并容易留下隐患。
小井眼环空间隙小,钻具上提下放产生的压力激动和抽吸作用较大,易导致井壁失稳,产生掉块,增加洗井时的难度,严重时造成坍塌卡钻。
在侧钻过程中,发生压差卡钻的几率很高,在斜井段,钻具与井壁接触面积大,与泥饼相粘附,在压差作用下造成卡钻。
相对于常规井眼而言,小井眼形成键槽的可能性更大一些。
在水平井的的造斜段,扭方位段等狗腿度较大的井段,井壁一侧出现凹槽,又因小井眼钻进中钻井参数和水力参数都受到限制,环空压耗高,井底压持效应明显,钻速慢是普遍现象。
因而钻进其间起下钻次数多,钻井周期长,尤其是裸眼段较长(>300m)和井眼较深、地层可钻性差的小井眼中,这一问题更加突出,极易造成键槽卡钻。
钻柱的托压问题及井眼净化与润滑
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钻柱的托压问题及井眼的净化与润滑胜利钻井工程技术公司 李建超1摘要:分析了定向井中托压的危害及产生原因,本文主要从井眼的净化和泥浆的润滑性能方面分析了缓解定向托压的解决措施,希望对今后的定向井施工有一定的助益作用。
关键词:定向井、托压、泥浆、井眼净化、润滑1作者简介:李建超,男,2011年毕业于中国石油大学(北京)油气井工程专业,现工作于中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司,从事定向井、水平井技术服务,助理工程师。
地址:山东省东营市德州路136号,邮编:257064。
邮箱:ljch2010_happy@ 。
前言 在定向井的施工中,由于轨迹不好、稳斜段长或泥浆性能不好都容易产生托压问题,托压不仅严重影响钻井队的施工进度,而且很容易造成压差卡钻,给施工造成重大的经济损失,定向井中的托压问题的解决就变得非常迫切。
1.托压的产生及危害 钻柱的托压效应是指由于井眼轨迹存在曲率或狗腿度,钻柱在弯曲井段以下部分与井眼底边形成接触(或托底)而无法有效施加钻压的现象[1]。
从指重表及综合录井仪上看,就是钻压不断增加,而钻头的位置不变,没有进尺,泵压不升高也不憋泵,在钻压继续增加到一定大小的时候突然憋泵。
定向井托压导致后期定向效果不明显,且费时费力。
定向井中的托压问题致使油气井钻进没有进尺,严重影响钻井队的施工进度,也很容易造成压差卡钻,给施工造成重大的经济损失。
2.原因分析 定向中的托压问题的原因主要有:由于井眼轨迹不好,狗腿度大;稳斜段越长,井斜越大,钻柱与井壁接触时产生的滑动摩擦力越大,就越容易托压;井眼不干净,下井壁有岩屑床,井斜角30°~60°的斜井段岩屑床形成容易清除较难;泥浆中固相含量高容易造成泥饼虚厚,其与钻具的接触面积大,容易造成托压。
3.井眼的净化和润滑 现场钻机的工作能力是确定的,主要采用减少钻柱接触压力、降低摩擦因数等方法来缓解钻柱滑动钻井中的托压问题。
当出现托压问题时,除了短起下及平滑轨迹外,最重要的就是要保证井眼的净化效果和泥浆有良好的润滑性能。
川西工区定向钻进防托压措施探讨
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川西工区定向钻进防托压措施探讨摘要:川西工区目前施工的常规天然气井主要采用水基钻井液体系,水平井的施工过程中因润滑性、抑制性不足,造成定向过程中托压严重,严重影响钻井时效。
关键词:水基钻井液;托压定向钻进托压是目前是使用螺杆+MWD模式常规定向一直困扰钻井、影响钻井机械钻速的一项因素,尤其在川西工区因使用水基钻井液体系,在润滑性有限,井壁不稳定容易行成不规则井眼的情况下,滑动钻井托压更加凸显。
为了解决托压问题,近年来应用总结出了一些行之有效的技术措施。
1 优化井身轨迹井身轨迹方面主要有以下几点,1、从做钻井设计开始就根据考虑现场施工的难度,在尽可能满足地质要求的前提下,降低造斜率,保证井眼轨迹平滑,减少扭方位。
2、施工中直井段防斜打直,造斜段通过调整复合钻进的钻压来控制井斜,尽量减少滑动钻进。
根据实钻过程中井斜方位变化的规律,提前干预,减少后期滑动钻进调整井斜方位的频次。
2 提高钻井液性能川西工区目前普遍使用水基钻井液体系,定向及水平段使用钾基聚磺钻井液体系,该体系要保证钾离子含量在20000,通过良好的固控设备,调整好泥浆的坂含和含砂,预防垮塌,此外通过提高润滑油含量5%左右,提高润滑性,减少滑动托压。
3 合理选用改善托压的井下工具改善井壁托压问题的井下工具有液压式和机械式两类,其中,液压式井下工具的主要原理是通过调整改变泥浆的流变性能和流变方向来实现井下水力工具震荡旋冲工作的目的。
液压式井下工具包括水力振荡器、水力加压器和旋冲钻井工具等,通过水力震荡、加压和旋冲,减少井下钻具与下井壁的接触面积,从而产生降低摩阻,减少托压的效果。
机械式井下工具包括可变径稳定器和降摩减扭工具等。
水力振荡器通过轴向振动减少井下侧向振动及黏滑振动,缓解钻具与井壁的接触面积和接触时间,达到有效缓解托压的效果;旋冲钻井工具可使井底钻具产生良性振动,避免钻具与井壁长时间的接触,避免二者之间产生真空吸附,从而缓解克服摩阻,同时产生高频冲击力并向钻头传递,给钻头施加上一个高频瞬时钻压,实现冲击破岩,并有效向钻头传递钻压;而水力加压器利用钻井液在井下流动过程中产生的液压对钻头实现加压,为钻头提供一个连续而稳定的钻压;可变径稳定器有利于增强井眼轨迹的控制能力,不仅能降低井眼轨迹的弯曲度和狗腿度,而且能增大复合钻进的井段比例,从而缩短可能出现托压的滑动钻进时间和井段。
水平段水平井钻井技术难点及改进
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水平段水平井钻井技术难点及改进水平段井钻井技术是一种在油气开发中应用广泛的技术,其优点是能够有效提高油气生产率,降低开发成本。
水平段井钻井技术也面临着一些技术难点,需要进行改进。
本文将对水平段井钻井技术的难点和改进措施进行探讨。
水平段井钻井技术存在着地质复杂性的挑战。
地质条件对井钻作业的复杂性有着直接的影响。
在一些地质构造复杂的油气田中,水平段井的钻井路径可能会受到砂体、断层、地层变形等因素的干扰,导致钻井困难。
如何准确地判断地质构造,选择合适的钻井路径,是水平段井钻井技术中的难点之一。
为了解决这个问题,需要加强地质勘探工作,提高地质模型的精度,降低钻井风险。
水平段井钻井技术面临着井壁稳定性的挑战。
由于水平段井的井眼曲率较大,井壁支撑能力较弱,往往容易出现井壁垮塌、漏失等问题。
特别是在软岩、高温高压等特殊地质条件下,井壁的稳定性问题更加突出。
为了解决井壁稳定性问题,可以采取一些措施,如使用合适的钻井液、加强井壁支撑等。
水平段井钻井技术还面临着完井作业的挑战。
水平段井的完井作业相对复杂,需要进行水平段套管下入、封隔、固井等作业。
这些作业对施工人员的技术要求较高,存在较大的安全风险。
为了提高完井作业的效率和安全性,可以利用自动化技术,开发智能完井设备,减少人工作业的风险。
水平段井钻井技术还面临着钻具磨损、井筒环空管柱等问题。
由于水平段井的钻井路径较长,钻具磨损加剧,井筒环空管柱的阻力增大。
这些问题会导致钻井效率降低,甚至导致井筒堵塞。
为了解决这些问题,可以选择合适的钻具材料,进行井筒清洗作业,减少井筒环空管柱的阻力。
水平段井钻井技术在应用中面临着一系列的技术难点。
通过加强地质勘探,优化钻井工艺,完善完井作业等措施,可以有效改善水平段井钻井技术的难点,提高钻井效率,降低开发成本,为油气生产提供更多的资源保障。
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1101 水平井钻进时托压现象及危害托压指钻井过程中,在采用定向滑动过程中,由于管柱摩阻扭矩等问题,在井位移较大的情况下,大位移井中靠钻铤重量向钻头施加钻压非常困难甚至无钻压的现场;现场表现为:加压过程中,工具面无变化、泵压不变化、指重表指针不回、钻头位置不变、无进尺,继续加压时,工具面减小幅度过大、出现蹩泵。
其造成的危害:在水平井钻井过程中,不能正常钻进,甚至毁坏钻具,如若操作不当很可能造成卡钻,造成报废井眼。
2 水平井滑动钻进托压原因分析2.1 井眼轨迹原因水平井施工时候,井眼井斜可达到30o 以上,且轨迹都会因为施工定向以及和地层倾角等原因导致轨迹偏离设计或油气层走向,尤其在水平段采用地质导向钻井技术,因需要寻找气层段,当井眼轨迹偏离油气层时而频繁调整轨迹,连续定向,使得定向轨迹不规则,形成多个S型,从而造成井眼井壁多处出现台阶,钻具本体、钻具接头或扶正器支撑在井壁台阶上,增加摩阻或将钻具卡在台阶中,加压无进尺,进而导致托压。
2.2 钻具原因水平井定向钻进初期,定向钻具组合中大直径扶正器等钻具,在进入造斜段时会受较大阻力,产生托压。
水平井二开造斜段,由于钻铤的刚性比较大不易弯曲,如果造斜率较大,钻铤贴在井壁上造成托压;倒装钻具计算,导致倒装钻具组合没起到应有的作用,反而增大摩阻,出现托压现象;在钻进水平段时候,未计算最大钻压,钻具发生多次屈曲,增大摩阻,发生托压。
2.3 地层原因水平井钻进时,地层交结变化,尤其新钻开井眼,井壁尚未光滑,定向时接头或扶正器卡在地层交结处,造成托压。
钻遇易造浆地层,泥岩水化严重,钻具处在淤泥中,容易粘托和钻头泥包,造成脱压。
2.4 井眼不干净、有掉块或岩屑床存在泥浆转化较晚,定向造斜时仍用清水聚合物体系,泥浆体系携砂能力不强,井底有掉块;大斜度斜井段和水平段容易产生岩屑床,钻具陷入岩屑床中形成一定的压差,增大摩阻,造成托压,或者钻具接箍、扶正器被岩屑床托住造成托压。
2.5 泥饼虚厚、摩阻系数大泥浆中固相含量过高或泥浆空间网状结构过强,泥浆失水过大,泥饼虚厚,与钻具的接触面积越大,增大钻具与地层之间最大静摩擦力,易造成粘卡,从而钻具托压;直接表现为在加大钻压后(如30t钻压),会突然蹩泵。
3 脱压问题对策研究3.1 加强轨迹控制控制井眼轨迹避免井斜方位偏离设计进行滑动钻进,同时优化钻具结构,减少钻挺数量,增加加重钻杆的数量,避免钻具刚性过强。
(1)气层垂深变化大,斜井段入窗需要,狗腿度较大,钻具自身刚性作用下,支撑在井壁上,造成托压。
解决方法:连续定向时,使用钻具组合,每个单根钻完后,缓慢划眼2~3遍,将井壁尽可能修复平滑,最后需余2~3m,不划眼,保持定向趋势。
(2)水平段施工时,由于找气层需要,轨迹调整频繁,呈现S形,送钻点送向上增斜时,出现托压。
解决办法:将前段井段反复缓慢划眼,必要时短起下,打完一个单根缓慢划眼2遍,余2~3m不划。
向下降斜,托压无进尺,可以复合0.2~0.3m再继续定向,严重时可定向段结合小段复合;一个单根打完,缓慢划眼2~3遍,划眼可划至井底。
3.2 及时调整钻井液性能地层交结变化引起脱压。
解决方法:(1)上下多划眼,可再复合1~2m定向;(2)通过加入2%WT-1加强钻井液抑制性,抑制地层造浆,加入1%SFT-1,在该地层表面形成一层膜,避免钻具与井壁之间直接接触;加入0.1%KPAM及一定量XCS-3,增强钻井液润滑性,防止粘托及PDC钻头泥包。
3.3 加强净化,保持井眼清洁水平井造斜过程中,环空返速应控制在0.9~1.5m/s 为宜。
钻井液使用顺序:高粘水化白土浆清扫井底(循环)-清水聚合物体系(下钻)-复合盐水钻井液体系(钻进),清除岩屑床,避免钻具脱压。
同时,在大井斜水平井滑动钻进托压原因以及对策研究李永军1 冉辉21. 川庆钻探公司长庆钻井总公司第五工程项目部 陕西 西安 7222062.中国石油长庆油田分公司第五采气厂 陕西 西安 722200摘要:本文通过系统的分析滑动钻进托压原因,并针对每个原因,提出相应的工程对策,为解决水平井滑动钻进脱压提出解决办法。
关键词:水平井 轨迹控制 钻井液 托压 研究对策 Causes and Countermeasures for supporting pressure of horizontal drilling in sliding drillingLi Yongjun 1,Ran Hui 2Chuan Qing Drilling Company Changqing Drilling Company Fifth Engineering Department ,Shanxi Xi ’an 722206Abstract:In this paper,through systematic analysis of the causes of sliding drilling,and aiming at every reason,the corresponding engineering countermeasures are put forward to solve the solution of sliding drilling in horizontal well.Keywords:Horizontal well;trajectory control;drilling fluid;Pressing pressure;Research Countermeasures111定向井40°以后。
每次钻井100m,进行短起下钻,长度拉到上次短起下井深以上200~300m,井斜度到20~30°井斜的井段;使用物理方法清除岩屑,防止脱压。
3.4 提高钻井液润滑性、改善泥饼质量在硬地层产生的定向托压,加入固体石墨润滑剂;造浆性严重的软地层产生定向托压,加入液体润滑剂和大分子聚合物如KPAM等。
改善泥饼质量,可加入乳化沥青、酚醛树脂超细钙等泥浆材料;利用固控设备,清除劣质固相,改善泥饼质量,从而减少因粘卡造成的托压问题。
3.5 使用机械水力加压器对于长水平段钻进时候,使用水力加压器,利用其喷嘴和钻头的压降作用在活塞上,直接向钻头施加恒定钻压,可减小钻具振动,避免钻头跳离井底,同时可在水力加压器下再接一定长度的钻铤。
一方面可弥补钻压不足;另一方面可给钻头施加冲击振动能量,提高破岩效率,进而提高机械转速。
4 现场应用分析以苏里格气田苏东XX-XXH1井为例,设计井深4411 m,水平段全长1300m,钻遇泥岩率20%;在钻进过程中,造斜段井眼轨迹使用Ф215.9PDC*0.4m+Ф165LZ*8.64m+461*460回压凡*0.48M+461*460MWD-SUB*0.89M+Ф165NDC*9.35M+461*410SUB*0.46M+Ф127HWDP*12根,全程定向划眼,环空返速应控制在0.9-1.5m/s之间,钻井液及时加入2%WT-1和1%SFT-1,增强钻井液润滑性;在水平段,入液体润滑剂和大分子聚合物KPAM改善润滑钻井液,可加入酚醛树脂超细钙改善泥饼质量;施工过程中钻压如图1所示,全程没有出现钻具脱压情况;图1 钻压与井深实时关系图5 结束语1) 钻具托压问题能由于钻具组合、地质、井眼轨迹、钻井液性能、施工过程等多方面综合引起的;2)水平井钻进中,应多次及时井眼轨迹,多次划眼,增强钻井液润滑性,改善泥饼质量,能有效的防止脱压现场的产生;参考文献 [1] 周兴友.大位移井关键技术研究进展[J].石油工业技术监督,2003:3-4.[2] 刘希圣.钻井工艺原理[M].北京:石油工业出版社,1988:26-30.[3] 蒋世全.大位移井技术的发展现状及启示[J].中国海上油气(工程),1999,11(3):1-2.[4] 谢桂芳.水力加压器在钻井施工中的应用[J].石油矿场机械,2009,38(5):89-91.[5] 苏义脑.螺杆钻具的工作特性[J].石油钻采工艺,1998,20(6):11-15.泵,启备用泵,并记录备用泵运行时长,直至分离缓冲罐内液位降至最低限,停泵。
若备用泵运行t时间后分离缓冲罐内液位仍未降至最低限,停备用泵,启之前停的主泵,依次往复运行,直至分离缓冲罐内液位降至低限。
此方法在长庆油田某采油厂的橇装原油接转站进行了试验应用:该站内的原油接转装置配套40m 3分离缓冲罐,罐内径Φ2400,高限启泵液位2.1m,低限停泵液位0.4m,配套扬程250m,排量为15m 3/h的输油泵2台,输油泵允许的连续运行时间为2小时,并且每1小时允许每台输油泵启停1次。
在生产中期,来油量平稳,分离缓冲罐从高限液位启泵到降至低限液位停泵,需输出45m 3原油。
因此输油泵的控制策略如下:当分离缓冲罐液位到达高限时,主输油泵启动,连续运行2小时后停,再启备用泵继续运行1小时后停泵,此时分离缓冲罐内液位到达低限。
在生产的前、后期,原油接转装置的来油量波动大,在来油量较低时,分离缓冲罐从液位到达高限启泵再到液位降至低限停泵,只需输出30m 3原油,此时经过主泵运行2小时即可使分离缓冲罐液位降至低限,而由于来油量波动大,分离缓冲罐内液位在30分钟内又达到高限启泵液位,由于安全运行的需要,只允许每台输油泵每小时启停一次,此时,系统识别到主泵在一小时内已经启停一次,因此,切换备用泵启动。
3 结束语通过上述试验,该方法取得了良好的应用效果,相比于常规的接转装置输油泵控制方法,本输油泵控制方法可以延长输油泵使用寿命,更好地保护输油泵,因此可以降低站场运行成本及输油泵维护成本。
并且,常规的接转装置输油泵控制方法,主/备输油泵切换依据人工经验,本输油泵控制方法避免了人工经验判断及人工操作,降低了人力成本。
因此本控制方法具备比较良好的推广前景。
作者简介左晨,工程师,2010年毕业于西安理工大学大学自动化系,现从事油气田建设、油气管道、石油化工及天然气处理等领域的仪表自控系统的设计、科研工作。
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