【正文】 (1) 采用 動態(tài) 壓井法還是常規(guī)壓井法，取決于地層壓力預(yù)測值和可獲得的環(huán)空壓耗。 (3) 將鉆柱稍稍提起，關(guān)閉環(huán)行防噴器，使泥漿通過節(jié)流管線流出。 中國石油大學(xué)（華東）成 人 (網(wǎng)絡(luò) )教育畢業(yè)論文 19 動態(tài)壓井法（動平衡壓井） 動態(tài)壓井是利用循環(huán)泥漿時產(chǎn)生的壓力損耗來控制地層壓力。 Amoco 公司井涌檢測法（出入口流量法） 在泥漿吸入管和返出管線上安裝電磁流量計，實時記錄入、出口流量，并打印出，從 曲線 的變化及發(fā)生現(xiàn)井涌或井涌，也可通過計算機實時判斷并報警，這種方法的靈敏度高。由此可見，傳統(tǒng)的計算方法不適用于小井眼，但除環(huán)空以外的其它部分的壓力損失，仍然可以用傳統(tǒng)的方法計算，而小井眼的環(huán)空壓力損失可由 SHADS 井所得公式確定 見式 (31） 。 從井控的觀點來看，流體在井筒侵入高度越高，井控的難度就越大。 (3) 完井工具 (主要有小尺寸封隔器、尾管懸持器、防砂工具等 )。 (3) 注重小井眼鉆機配套技術(shù)及設(shè)備的研究與開發(fā) 由于小眼井環(huán)空間隙小，井涌監(jiān)測與控制就變得非常突出，所以早期井涌監(jiān)測系統(tǒng)、防噴器組及除氣裝置應(yīng)與鉆機配套開發(fā)。 從各油田鉆小眼井的情況看，由于鉆機選擇不合理，或鉆機不配套 (如修井機沒有泥漿 循環(huán)系統(tǒng) )，鉆井、測井工具不配套，以及小井眼井控設(shè)備不配套等原因，在鉆井過程中，遇到的各種事故不能及時處理，設(shè)備待機時間太長，使得鉆井設(shè)備費用抵消了小井眼工藝過程中其他項目節(jié)省的費用，實際上有些小井眼費用已超過了常規(guī)鉆井費用。 ④ 打撈工具小井眼打撈工具乃是非常 重要的工具，國外已專門設(shè)計制造了幾種直徑在 以下的打撈筒，可以打撈小井眼鉆井事故中的各種落魚，其 提升能力 都在 20t 左右，足以打撈起井下鉆柱總成。 新型的 PDC 聚晶金剛石鉆頭和 TSD 金鋼石鉆頭，外形為 穹形刀頭，對深層、中硬地層二疊紀(jì)的鉆井及擴眼效果非常好，在降低扭矩、鉆頭冷卻方面都比普通的 PDC 和 TSD 鉆頭效果好。 m)，起下鉆時，可進行劃眼或倒劃眼。 Long year 公司生產(chǎn)的 PM603 小井眼取心鉆機，采用雙筒連續(xù)取芯筒，巖芯通過取芯鉆頭進入 27m 長內(nèi)筒，筒滿后，可在鉆具內(nèi)將鋼絲繩打撈筒下入井內(nèi)，與取芯筒內(nèi)筒連接提至地面，然后再將另一內(nèi)筒下入井內(nèi)。改造的另一部分是豎直鉆桿排放導(dǎo)軌系統(tǒng)，共有 12 個排放鉆桿籠，每個可裝 18根 立根，利用 一懸臂吊可把鉆桿抓舉到井眼中。實驗證實小直徑螺桿鉆具直徑為中國石油大學(xué)（華東）成 人 (網(wǎng)絡(luò) )教育畢業(yè)論文 9 ，配以 TSD 和 PDC 鉆頭，在轉(zhuǎn)速為 6001000r/min 范圍 內(nèi)鉆不同地層，此轉(zhuǎn)速低的牙輪鉆頭以 150r/min 鉆進速度快 35 倍。該系統(tǒng)可用在 小井眼內(nèi)進行取芯 鉆進、擴眼完井，還可以用于老井加深的小井眼完井。隨著井深加大，其比重上升。 國內(nèi)外對環(huán)境保護問題越來越重視，鉆井作業(yè)帶來的大量鉆井液、廢油、水泥漿、鉆屑，各種廢料的處理和排放、空氣污染和噪聲污染等問題一直使鉆井承包商感到頭疼。據(jù)幾家石油公司小 規(guī)模實驗統(tǒng)計，與常規(guī)井相比小井眼可節(jié)省鉆井費用 2550%。因而，按常規(guī)設(shè)計了 的伽馬測井工具，結(jié)合密度與井徑測井曲線，可提供足夠多的測井資料。采用小型傳感器就不必利用常規(guī)直徑的油井來獲得地下信息。進入 60 年代中后期 ， 世界范圍內(nèi)小井眼活動減少，主要原因是借助常規(guī)鉆機或改進的常規(guī)鉆機打小井眼井節(jié)省費用不大。 (1) 美國 Amoco 公司 ： 90%以上的井眼用小 于 6″的鉆頭鉆成。在國內(nèi)， 中原油田在小井眼側(cè)鉆技術(shù)方面形成了一套新的研究方法和技術(shù)，在此研究基礎(chǔ)上開發(fā)了配套的高效鉆井工具，得到初步應(yīng)用，取得了良好的效果。本文通過對國內(nèi)外小井眼鉆井技術(shù)的基本理論及在國內(nèi)的一些實 際應(yīng)用的敘述使大家對小井眼鉆井有個更清晰的認(rèn)識。 (2) 法國 Elf 公司 ： 完鉆井眼小于常規(guī)完鉆井眼（ 81/2″） 的井統(tǒng)稱為小井眼。 70 年代初，開始借用采礦業(yè)的小井眼連續(xù)取心鉆機鉆井，并專門研制專用的小井眼鉆機，例如瑞典 的 Cordell 公司研制的 MD 系列鉆 機 。從而可大大降低成本。目前還沒有適于小井眼尺寸的井徑測量工具，但將其微型化也不是很難。在個別邊遠(yuǎn)地區(qū)甚至使鉆井費用降低 75%。小井眼鉆井使這些問題得到 了較好的解決。 (3) 評價費用，包括錄井、測井、中途測試、巖心分析等費用，約占節(jié)約總費用的 1112%。 連續(xù)取芯 鉆進系統(tǒng) Amoco 公司最早研制并使用了這種鉆井系統(tǒng)，采用礦業(yè)取芯 小鉆機，液壓頂驅(qū)，外平接頭薄壁鉆桿， 電纜可回收巖芯 筒和取芯 鉆頭。 國外小井眼鉆井設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 (1) 由常規(guī) 石油 鉆機改造的小井眼鉆機 美國 Pacer 鉆井公司、 Coffer 公司在常規(guī)石油鉆機上裝配了 1 套鋼絲繩連續(xù)取芯裝置，將其改造成能鉆 6000m 的小井眼鉆機。鉆機最大起吊行程可達 16m，鉆機平臺高度為 ，頂驅(qū)由 4 個液壓馬達組成，并可提供可達 36kN采用液壓頂驅(qū)，可鉆 3000m(完井井徑 77mm)，據(jù)稱是目前世界上最好的取芯鉆機。該鉆機配有 Amoco 公司的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)和井控專家系統(tǒng)，可實時收集、處理、儲存、顯示各鉆井參數(shù)，專家系統(tǒng)能自動判斷井涌并通知司鉆，若司鉆沒有做出反應(yīng)，系統(tǒng) 10s內(nèi)自動采取措施。 最近美國見克休斯公司已研制成功一種適合于小眼井高速旋轉(zhuǎn)的三牙輪鉆頭，其滑動軸承采用專門設(shè)計的 ATJ33 O 型 環(huán)密封，有非常高的可靠性。 中國石油大學(xué)（華東）成 人 (網(wǎng)絡(luò) )教育畢業(yè)論文 12 ⑤ 測井設(shè)備正是由于小井眼測井設(shè)備的發(fā)展，才使得小井眼鉆井在國內(nèi)外再次興起。 對我國研制小井眼鉆井設(shè)備的 幾點建議 隨著我國小井眼鉆井工作的開展，國內(nèi)已研制成功了液壓頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)、金剛石小井眼鉆頭、小井眼測斜儀器、小井眼井下鉆具、液控盤式剎車，而液壓絞車、液壓泥漿泵也正在研制中，這些都為小井眼鉆機的研制奠定了基礎(chǔ)，加之科學(xué)技術(shù)，制造水平的進步與引進，我國已具備了制造或改造小井眼鉆機的技術(shù)實力與制造能力。另外，小井眼鉆井循環(huán)泥漿量較小，當(dāng)量循環(huán)密度大，選擇 或設(shè)計合理的泥漿固控設(shè)備也是鉆機開發(fā)應(yīng)考慮的重要內(nèi)容。 (4) 小尺寸測斜儀器及 MWD。 中國石油大學(xué)（華東）成 人 (網(wǎng)絡(luò) )教育畢業(yè)論文 16 小井眼井控要 解決 的問題： (1) 井眼系統(tǒng)的壓力分布規(guī)律及計算公式； (2) 最佳 的溢流監(jiān)測方法； (3) 最有效的壓井方法。 SHADS 公式 (31) 式中 ： din —— 鉆柱直徑， mm； do —— 井徑， mm； f —— 摩阻系數(shù)； k —— 鉆井液稠度系數(shù)； n —— 鉆井液流性指數(shù)； nninfnnn qddddn nk ????? ???????? ???? 220220342 )()(12 ??????? ????203029)()( ii dddd qfp ?中國石油大學(xué)（華東）成 人 (網(wǎng)絡(luò) )教育畢業(yè)論文 17 Re—— 雷諾數(shù)； Δ p —— 環(huán)空壓力損失， K Pa； q —— 排量， L/s； ρ —— 鉆井液密度， g/cm3。 Ana drill 公司的井涌檢測方法 該公司 研究 了兩種井涌檢測法 (1) 泥漿 流量 的波測量方法。 例：在圖 8 所示的小井眼中，以 ， 當(dāng)量循環(huán)密度 (ECD)為 。 在鉆進 過程 中發(fā)生井涌，也可不停鉆，通過增大排量和鉆柱的旋轉(zhuǎn)速度來控制井涌。環(huán)空壓耗的大小取決于設(shè)備能力（額定排量、功率）、井徑、井深、泥漿性能、鉆柱直徑。 三個重要應(yīng)用領(lǐng)域 ：小井眼水平井、老井側(cè)鉆、老井加深 中原油田是中國石化集團公司第二大油氣田，是我國東部地區(qū)重要的石油天然氣 生產(chǎn) 基地。在小井眼技術(shù)方面中原的開窗側(cè)鉆技術(shù)已經(jīng)取得了很好的效果。 ④ 目前的套管開窗工具施工周期長，其結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)準(zhǔn)確定位和實現(xiàn)快速分叉 。 窗口 形成 技術(shù)的核心是：可靠的高效率的開窗工具。 (2) 小井眼側(cè)鉆井軌跡優(yōu)化 設(shè)計與控制技術(shù) 目前，國內(nèi)針對自己領(lǐng)域的需要，已開發(fā)出定向井及水平井軌跡設(shè)計系統(tǒng)。為了適應(yīng)各種油田地層的需要，提高鉆井速度和解決小井眼側(cè)鉆卡鉆事故頻繁和小井眼固井難的難題，我處研究出異型金剛石切削刃鉆頭，使鉆頭壽命提夠 4 倍以上；同時開發(fā)出新型可擴眼鉆 頭，將直徑 118mm 鉆頭機械式擴眼到直徑 130mm 中國石油大學(xué)（華東）成 人 (網(wǎng)絡(luò) )教育畢業(yè)論文 25 至 150mm 。地層壓力情況 ： 壓力系數(shù) ， 井底溫度 ， 3310m， 91℃。 ⑤ 小井眼中處理井下事故、復(fù)雜情況的工具、手段較少 ， 發(fā)生事故不易處理 ， 風(fēng)險大。小井眼共使用 4 只牙輪鉆頭 ， 一只 PDC 鉆頭 ，鉆進進尺 ， 平均機械鉆速為 。 ② 磨鞋效率低。 ③ 隨著 地質(zhì)勘探 理論和認(rèn)識的不斷提高 ， 利用老井眼進行加深勘探 ，是降低勘探成本 ， 加快勘探速度的一條有利途徑。但如用小型石油鉆機、礦業(yè)連續(xù)取心鉆機、鉆修兩用鉆機、專門研制的小井眼鉆機或連續(xù)軟管作業(yè)裝置鉆小井眼，還能大幅度減少井場占地，進一步減少環(huán)境污染和降低鉆 后井場占地的修復(fù)費用。 史老師在百忙之中對我的論文悉心的指導(dǎo)，對我論文的完成給予了很大的支持，同時我還要感謝我身邊的 熱心幫助我的 朋友們 。 (2)連續(xù) 取心探井結(jié)合小量地震勘探有助于減少勘探風(fēng)險，降 低勘探費用，縮短勘探周期，提高勘探準(zhǔn)確性。 ③ 使用 118mm 磨鞋磨下部結(jié)構(gòu) ， 可以滿足下 鉆頭的需要。設(shè)計加深進尺 50m， 實際加深進尺 154m，從搬家到完井用時 44d， 鉆井周期 17d， 施工中無復(fù)雜、事故發(fā)生 ， 成功的進行了錄 井 、測井作業(yè) ， 取全了地質(zhì)資料 ， 順利地完成了鉆探任 務(wù)。 ① 套撈電橋 鉆具組合 :115mm 銑鞋 + 115mm 隨鉆打撈杯 +73mm 鉆桿 +76mm 方鉆桿 ， 套銑 參數(shù) 為 : 鉆壓 30kN， 轉(zhuǎn)速 65r/min， 排量 6L/s， 泵壓 810MPa 。 (1) 地質(zhì)設(shè)計 地質(zhì)設(shè)計要求 ， 在原井深的基礎(chǔ)上加深鉆進 50m 左右 ， 鉆井至井深3360m， 井底無油氣顯示完鉆。 中原油田井下特種作業(yè)處在小井眼高效側(cè)鉆技術(shù)方面作了一些基礎(chǔ)性研究工作，取得了一些研究成果，開發(fā)了一些簡便、經(jīng)濟、實用的新型鉆井工作。我們采用空間約束條件下的多目標(biāo)（兩個靶點以上）軌跡設(shè)計方法，基于 PDC 鉆頭、單 牙輪鉆頭 與水力加壓時相結(jié)合的鉆具結(jié)構(gòu)，進行小井眼約束條件下的鉆柱靜力學(xué)和運動學(xué)分析計算，確定最優(yōu)軌跡控制的鉆具結(jié)構(gòu)及鉆進參數(shù)。 軌跡優(yōu)化設(shè)計與控制技術(shù)的核心是：設(shè)計手段的先進性和鉆具結(jié)構(gòu)。因此，它能解決油田老區(qū)塊上具有開發(fā)價值的事故井、變形井和加深井，而靠常規(guī)修井技術(shù)不能恢復(fù)其產(chǎn)能的問題。通 過幾年的研究工作，目前已初步形成“小眼井側(cè)鉆工具及工藝配套技術(shù) 體系，主要內(nèi)容包括： (1)側(cè)鉆井 單井評價技術(shù)； (2)側(cè)鉆井井壁穩(wěn)定分析計算與控制技術(shù) ； (3)小眼井側(cè)鉆井成套工具配套技術(shù)； (4)小眼井鉆井液技術(shù)； (5)小井眼 軌跡優(yōu)化設(shè)計與控制技術(shù) ； (6)小眼井側(cè)鉆井?dāng)U眼井與快速鉆井技術(shù)； (7)小眼井側(cè)鉆井完井技術(shù)。 目前，油田開發(fā)形勢喜人，呈現(xiàn)出了油穩(wěn)氣升的良好局面。 (2) 動態(tài) 壓井 有利有弊，用環(huán)空壓耗控制井底壓力容易壓漏地層，從而進一步加重井控問題，所以選擇和實施動態(tài)壓井要審慎行事。 (2) 可以 盡快 地實施。 通過改變 排量 、鉆柱旋轉(zhuǎn)速度和泥漿性能，就可控制小井眼井涌，而不需要加重 泥漿 。 由于波在 氣體 中的傳播速度比在泥漿中慢，傳播時間急劇增加就說明發(fā)生了氣涌。 例： Amoco 公司做過實驗： 井深 2438m，泥漿密 度 為 ， 泵排量 Q=，鉆柱不旋轉(zhuǎn)時，環(huán)空 壓降 為 ， 當(dāng)量循環(huán)密度為 ，鉆柱以 600r/min 旋轉(zhuǎn)時，環(huán)空壓降為 ， 當(dāng)量循環(huán)密度為 。 掌握系統(tǒng) 壓力 損失是小井眼井控的關(guān)鍵，有關(guān)測試數(shù)據(jù)表明，小井眼中的壓力損失分布與常規(guī)井是相反的。 中國石油大學(xué)（華東）成 人 (網(wǎng)絡(luò) )教育畢業(yè)論文 15 第 3 章 小井眼技術(shù)的難點及對策 小井眼 技術(shù)的難點主要表現(xiàn) 在井控方面 。過去各油田在小井眼鉆井實踐中都不同程度地開發(fā)了一些