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水平井技術ppt課件(已修改)

2024-11-15 23:29 本頁面
 

【正文】 鉆井與完井新技術 專題三 — 特殊井鉆井、完井技術 (水平井、大位移井、分支井、小井眼) 水平井鉆井完井技術 定向井 、 大斜度井 、 水平井就鉆井工藝而言應屬于同一范疇 , 即都是從一定的軌道 ( 井斜角 、 方位角 ) 定向擊中設計目標 ( 靶區(qū) ) 。 不同點為水平井是指井斜達到 90?后水平鉆井延伸一段水平距離 , 一般將井斜角在 60?~85?的定向井定義為大斜度井 , 井斜角達到 90?的井定義為水平井 。 水平井鉆井完井技術 水平井鉆井 、 完井主要以提高油氣產量和提高油氣采收率為目標 , 也是當代國際石油界迅速發(fā)展并日臻完善的一項綜合性配套技術 , 已經投產的水平井絕大多數(shù)帶來了十分巨大的經濟效益 , 因此水平井技術被譽為石油工業(yè)發(fā)展過程中的一項重大突破 。 水平井技術具有以下優(yōu)勢: ① 在裂縫油氣藏中鉆水平井可以提高裂縫的鉆遇率 , 從而獲得高于直井數(shù)倍的產能; 水平井鉆井完井技術 ② 在有底水 、 氣頂?shù)挠筒刂秀@水平井可降低水氣的錐進速度 , 延長油井的無水采油期 , 可以合理地利用油層的能量 ,提高油井產量和油藏采收率; ③ 在天然氣氣藏中鉆水平井 , 對低滲透氣藏可增加泄氣面積 , 從而減少生產井數(shù);對高滲透氣藏可以減少紊流影響 ,進一步提高氣藏產能; 水平井鉆井完井技術 ④ 鉆水平井作為注入井 , 在注水 、 注氣 、 混相驅和聚合物驅中可以提高波及體積及驅油效率; ⑤ 在薄油藏 、 低壓低滲透油藏中鉆水平井 , 可增加井眼與油層的接觸面積 , 明顯提高油產量和采收率 。 水平井鉆井完井技術 水平井按曲率半徑可分成三種類型: ① 長曲率半徑水平井 曲率半徑 R=300~600m, 曲率 K=1?~2?/10m。 見 圖 1。 ② 中曲率半徑水平井 曲率半徑 R100m, 曲率 , 見 圖 2。 ③ 小曲率半徑水平井 曲率半徑 R=5~10m, 曲率 , 見 圖 3。 mK 106 ??mK?10~4?水平井鉆井完井技術 水平井剖面一般采用圓弧型剖面 ( 單圓弧 、 雙圓弧 ) 和“ 增 穩(wěn) 增 ” 的井身剖面 。 對中 、 長半徑水平井 , 目前多采用“ 直 增 穩(wěn) 增 平 ” 井身剖面 , 并且兩個增斜段都是園弧形 。見 圖 4。 “ 增 穩(wěn) 增 ” 的井身剖面具有以下優(yōu)點: ① 圓弧形造斜率恒定 , 有利于軌道控制; 水平井鉆井完井技術 ② 剖面設計和計算都十分方便; ③ 由于工具造斜能力和油層位置的不確定性 , 兩個增斜段之間的穩(wěn)斜段 , 可以補償上述兩個不確定因素對井眼軌道的影響 。 水平井鉆井完井技術 ① 選在地層穩(wěn)定 、 且適合造斜的層段; ② 減小起下鉆摩擦阻力和摩擦扭矩 , 造斜點應選擇深些 ; ③ 造斜點選擇有利于安全著陸 , 造斜點太深會引起脫靶 。 水平井鉆井完井技術 水平井軌道設計包括兩部分內容: 靶區(qū)設計; 軌道設計 。 (1).靶區(qū)設計 靶區(qū)設計的主要任務是確定水平段的井眼方向和水平段控制體的位置 、 形狀和尺寸 。 靶區(qū)設計的依據(jù): ① 油藏類型; 水平井鉆井完井技術 ② 油藏構造特征; 如對東加里曼丹所鉆的 50口水平井評估 , 認為對有氣頂和底水的薄油藏 , 在靶區(qū)設計時應考慮: 1).當著陸點太靠近油氣界面時 , 由于氣頂降壓而導致采收率降低; 2).但當著陸點太低 , 會出現(xiàn)底水錐進; 3).只有當著陸點接近油層中上部位置時 , 獲得了好的開采量 。 因此 , 靶區(qū)設計中 , 著陸點及控制體位置 、 形狀 、 尺寸對水平井開采效益是非常重要的 。 水平井鉆井完井技術 (2). 軌道設計 下面簡要介紹 “ 直 增 穩(wěn) 增 平 ” 剖面設計的思路 。 如圖6所示 。 剖面上的幾個基本特征點 a、 b、 c、 T。 a、 T的坐標位置是已知的 , 而未知的 b點位置取決于第一增斜段的最大井斜角 αw, 未知的 c點取決于 b點的位置及第一增斜段的長度 bc。 因此這種剖面設計主要解決的問題在于求 αw 、 bc。 在 圖 6的 Δbcf中: (1) bfcftgw ??水平井鉆井完井技術 由圖 6所示的幾何關系可得到: (2) (3) 或 (4) 其中: oooooowARRAHHatg????? 2222222 ooow RAHL ????wowow aAaHL s i nc o s ???212121c osc oss i ns i nRRRaRaRDAaRaRDHofiHotivo????????水平井鉆井完井技術 算出 aw和 ?Lw后 , 便可進行井身軌跡設計計算了 。 式中: ?Lw—— 穩(wěn)斜段長度 , m; (3). 設計舉例 某儲層的油層傾角 ?=3?、 下傾方位角 ?=60?, 要求水平段的井眼方向與油層下傾方向的偏離角 ?=15?。 預計在兩個增斜井段上所用工具的最小造斜率分別為 ?/30m和 9?/30m, 設計造斜率分別為 4?/30m和 10/30?m。 若目標點垂深 HT=500m,水平井段的控制體參數(shù) ?=0?, ?LH=300m, H1=8m, H2=12m。假設采用斜井鉆機 , 其初始井斜角 ai=30?, 試設計該水平井軌道 。 水平井鉆井完井技術 ① 確定水平井段的井眼方向 ② 確定造斜點位置 R1=5400/( 4) = 3( m) R2=5400/( 10) =( m) ? ? ? ?? ? ? ? ? ????????? o s o s3s i nc o s11????????SG Nc t gc t ga f?? ? ? ?? ? ? ?mRmRnn21??????水平井鉆井完井技術 ? ?mh o s2 i n8 ???? ? ?? ???? 7 2 0 o s3002 8121 0 2 112 ??? ??? ?tga? ?mH b 40c o s2 12,0c o s2 8m i n ??????? ??? ???
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