定向井技術(shù)課件_大位移井技術(shù)報告(已修改)
2025-06-07 14:20 本頁面
【正文】 1 大位移井技術(shù)報告 韓志勇 中國石油大學(xué) 石油工程學(xué)院 1999 年 12 月 10 日 2 大位移井鉆井技術(shù)基本問題 韓志勇 這份資料是根據(jù) 1996年 12月在我國大港油田舉行的“大位移井技術(shù)座談會”的資料和個人的理解整理而成。由于資料很不全，個人水平所限，所以難免有看法片面和觀點錯誤之處。敬希各位專家批評指正。 一 . 定義： 什么是大位移井？目前尚無統(tǒng)一的定義。初期，認(rèn)為水平位移超過 3000米就是大位移井，或認(rèn)為 KP＞＝ 1 就是大位移井。我國前幾年水平位移超過 1000米的井，就認(rèn)為 是大位移井。所以關(guān)于大位移井的定義，實際上是個發(fā)展過程。目前有兩種定義法： 一種為“ KC＝測量井深與垂直井深之比＞＝ 2稱為大位移井， KC＞＝ 3為特大位移井”。這是第 14屆石油大會上有人提出的。此定義目前主要用于挪威。 一種為“ KP＝水平位移與垂直井深之比＞＝ 2 ”。這種定義目前主要用于英國的 BP公司和美國的 ARCO公司。這種定義法在垂直剖面圖上看起來比較直觀。 現(xiàn)在這兩種定義法各持己見。 二 . 大位移井的主要用途： 大位移井的主要用途是油藏所在的地球表面 (主要是水面 )難以建立 鉆井井場的條件下，或者建立井場需要花費很大代價的條件下，從距離較遠(yuǎn)的已有的鉆井井場上向該油藏鉆探井或開發(fā)井。 三 . 大位移井發(fā)展情況： 大約從 30年代初，在美國加利福尼亞海岸上向海里鉆定向井時，就可以認(rèn)為這種思想就是鉆大位移井的思想。但由于當(dāng)時技術(shù)的限制，實際只能鉆小位移的定向井。 現(xiàn)代大位移井大約從 80年代末、 90 年代初開始。 1. 1989年開始，美國 Pedernal 油田 (是距離加利福尼亞海岸 6. 5 公里的海上油田 )在原鉆井平臺上鉆大位移井，少建了一個平臺，省了 1 億美元。至 1993年，共鉆了 6 口大位移井，水平位移為 2500～ 4473米。 2. 1990年開始，美國 Dos Cuadras 油田 ( 是距離加利福尼亞海岸 9 公里的海上油田 )在原海上 C 平臺和 B 平臺上鉆了 9 口垂深非常淺相對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＝ ； C— 30 井垂深 294 米，水平位移 1485米，KP＝ ；都創(chuàng)造了當(dāng)時的世界記錄。 3. 1990年開始，挪威的海上油田 Statfjord 油田從原來的 C 鉆井平臺上連續(xù)鉆了 4口大位移井。其中 C— 10 井水平位移 5006 米，創(chuàng)造了 1990 年的世界記錄。 1991年鉆的 C— 3井水平位移達(dá)到 6086米， 1993年鉆的 C— 2井水平位移達(dá)到 7290米，創(chuàng)當(dāng)年世界記錄。 4. 1992年開始，挪威的 Oseberg海上油田用水平井和大位移井開發(fā)兩個平臺之間 (兩個平臺相距 15公里 )的油，共鉆了 17口水平井。其中 1995 年完鉆的 C— 26A 井水平位移達(dá)到7853米，在油層內(nèi)延伸 2100米。 5. 1991年開始，英國的海上油田 Wytch Farm 油田鉆大位移井。原計劃建立 40 個人 工島，后改為從陸上鉆 14口大位移井，開發(fā)該油藏，可節(jié)約 ， 而且采油期提前了三年。目前已經(jīng)鉆了 9 口大位移井。其中 LM05SP 井，垂深 1605米，測量井深 8700米，水 3 平位移達(dá)到 8035米，創(chuàng)造了大位移井的新的世界記錄。 預(yù)計到 20xx年，大位移井的最大位移可達(dá)到 10000米。 我國目前的大位移井距離世界水平相差很大。大港油田 1991年完成的 張 17— 1井，測量井深 米，垂直井深 3000米，水平位移 米，這是我國大位移井的水平位移最高記錄。從 1991年以來至今沒有新的進(jìn)展。勝利油田也鉆過 6 口大位移井，其中 樁 310井水平位移達(dá)到 米。勝利油田鉆的郭斜 11井，測量井深 2342米，垂深 米，水平位移達(dá)到 米， KP＝ ，是我國目前大位移井 KP值的最高記錄。還有一種看法，張 17— 1井造斜點在 20xx多米，若從造斜點算起， KP 值將大于 1了。 表一 八口典型的大位移井 作業(yè)者 位置 井名 KOP(m) αE(176。) αD(176。) TVD(m) DPM(m) MD (m) KP KC 驅(qū)動方式 泥漿類型 Unocal 美加州 C30 85 95 88 294 1485 1734 動龍 水基 Unocal 美加州 A21 290 86 68 1534 4472 5094 頂驅(qū) 水基 Statf jord 挪威北海 C2 396 83 70 2788 7290 8761 頂驅(qū) 水基 Statf jord 挪威北海 C26A 2770 7853 9327 油基 Woodside 澳大 NRA21 168 70 61 3013 5006 6180 頂驅(qū) 油基 Freeport cMoRa 墨西哥灣 A10 30 57 50 3449 4582 5839 頂驅(qū) 水基 Amoco 英國 A44 244 61 27 3899 4952 6763 轉(zhuǎn)盤 油基 BP公司 英國Wytch Farm LM05SP 1600 8035 8700 頂驅(qū) 油基 四 . 大位移井的關(guān)鍵技術(shù) (1).摩阻摩扭問 題： 這是大位移井面臨的首要問題。井斜角大，井眼特長，鉆柱在井眼內(nèi)起下或旋轉(zhuǎn)將要遇到很大的阻力。此阻力大到一定值時，鉆柱將無法運動。解決此問題需從以下幾個方面著手。 ： 開始也有使用雙增剖面的。目前用得最多的是“懸鏈線剖面”或“準(zhǔn) (視，假，類 )懸鏈線剖面”。增斜率從 176?！?176。 /30m逐漸增加到 176。 /30M，每 400m增加 176。 /30m。此種剖面可以顯著減小鉆柱摩阻，并使套管的可下重量增加 20～ 25％。 剖面的最大井斜角，一般不超過臨界井斜角α K。α K的計算如下式： 4 α K＝ ATN(?1) 式中：μ —— 鉆柱與井壁的摩阻系數(shù) 大位移井的剖面設(shè)計必須依靠摩阻摩扭軟件進(jìn)行優(yōu)化，而且要權(quán)衡各種工況。例如：起鉆，下鉆，鉆進(jìn)，正劃眼，倒劃眼等，工況不同，鉆柱的受力情況就不一樣，要求的懸鏈線形狀也就不同。還要權(quán)衡不同井段的需要。同一鉆柱結(jié)構(gòu)，鉆頭所在的位置不同，則形成的懸鏈線形狀也就不同。過去的定向井懸鏈線軌道都是根據(jù)起鉆解卡的需要設(shè)計的。究竟應(yīng)該選擇哪一條懸鏈線作為大位移井的井身軌道，需要根據(jù)最 困難的井段、最困難的工況下的懸鏈線來選擇。 ： 用得最多的是油基泥漿。也有在泥漿中加入“潤滑珠”的。 ： 這是一種被稱為
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