小井眼鉆井技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)研究畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-02 13:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 制軌跡的走向，盡量避免或少用滑動(dòng)鉆的方式鉆進(jìn)，以便提高施工的效率及實(shí)現(xiàn)軌跡的平滑，確保井下作業(yè)的安全。 二 .馬達(dá)的 優(yōu)選 小井眼水平井的施工用鉆具尺寸一般較小，可承受的扭矩也小。若使用 120 帶扶正器馬達(dá)時(shí)，則鉆具所受扭矩較大。所以應(yīng)選用不帶扶正器的馬達(dá)，以便降低鉆具摩阻。此外，馬達(dá)的彎殼體度數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)造斜率需要，同時(shí)也要考慮到摩阻的影響，應(yīng)在較短的井段完成軌跡調(diào)的整任務(wù)。一般選彎殼體的度數(shù)比設(shè)計(jì)的彎殼體度數(shù)大一個(gè)級(jí)別。 三 .采用導(dǎo)向鉆井技術(shù) 用 MWD 超小尺寸儀器導(dǎo)向鉆井技術(shù)進(jìn)行鉆進(jìn)，以提高軌跡控制的精度和質(zhì)量，保證鉆井施工的安全和高效，為圓滿(mǎn)完井作業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 四優(yōu)化鉆具組合，避免井下復(fù)雜情況 水平段鉆進(jìn)時(shí)，過(guò)大的摩阻使鉆壓很難傳遞到鉆頭，所以在鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)井下情況盡量減少鉆鋌的使用，并根據(jù)井深適時(shí)上調(diào)加重鉆桿，優(yōu)化鉆具組合，從而減少井下復(fù)雜情況，并提高滑動(dòng)鉆進(jìn)速度。 五 . 鉆井液的控制 一般來(lái)說(shuō)，為了節(jié)約鉆井的成本及有效的保護(hù)油氣層，施工中通常采用近平衡壓力的鉆井技術(shù)。為了滿(mǎn)足攜砂需要及減少井下鉆具摩阻和扭矩，特別需要指出的是，在定向及水平段應(yīng)及時(shí)的補(bǔ)充潤(rùn)滑劑并定期的泵入一定量的高粘鉆井液以清洗井眼。 六 . 確保 MWD 正常工作 要嚴(yán)格控制鉆井液的性能。根據(jù)施工的需要，去合理選擇和利用超小尺寸的 MWD 井下儀器，多方式控制脈沖信號(hào)強(qiáng)度，使得信號(hào)既可在地面儀器可分辨的范圍內(nèi)，又會(huì)因信號(hào)過(guò)強(qiáng)而損壞井下儀器，從而確保施工的正常進(jìn)行。 第三章 小井眼技術(shù)在海洋平臺(tái)中的應(yīng)用分析 20 世紀(jì) 20 年代 ,美國(guó)最早開(kāi)始利用小井眼鉆井技術(shù) ,但直到 50 年代才開(kāi)始更進(jìn)一步的研究和應(yīng)用。國(guó)內(nèi) 70 年代在吉林、新疆、大慶油田鉆了 800 多口小井眼井。小井眼技術(shù)在沉默了一段時(shí)間后 ,于 80 年代后期 (大致是 1987 年 )又掀起熱潮。截至目前 ,世界上已鉆成小井眼井上萬(wàn)口 ,最大垂直井深超過(guò) 6 000 m,該技術(shù)已應(yīng)用于水平井、深井鉆井中。小井眼 鉆井技術(shù)比較發(fā)達(dá)的有美國(guó)的Amoco 公司、 Baker Hughes 公司、 Nabors 工業(yè)公司和英國(guó)的 BP 公司等。 小井眼技術(shù)在海洋平臺(tái)上的優(yōu)勢(shì) 節(jié)約鉆井費(fèi)用 世界范圍內(nèi)的鉆井實(shí)踐表明 ,小井眼鉆井比常規(guī)鉆井可節(jié)省費(fèi)用 50%左右 ,特別是使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的小井眼鉆機(jī)后 ,節(jié)約鉆井費(fèi)用可高達(dá) 60%~75%。 a) 鉆前費(fèi)用 ,即井場(chǎng)及鉆機(jī)搬遷費(fèi)用約占節(jié)約總費(fèi)用的 30%。 b) 泥漿、套管、水泥及注水泥費(fèi)用約占節(jié)約總費(fèi)用的 30%以上。 c) 降低處理費(fèi)用。如果小井眼的尺寸是常規(guī)井的 1/2,那么鉆屑體積只是常規(guī)井的 25%,這就大大減少了處理的費(fèi)用 。而較小的井眼尺寸可使鉆屑體積減少到常規(guī)井眼的 1/6,并相應(yīng)地減少泥漿的用量。一般來(lái)說(shuō) ,小井眼井的環(huán)形空間比常規(guī)井的環(huán)形空間小一個(gè)數(shù)量級(jí)。 有利于環(huán)境保護(hù) 小井眼較常規(guī)井眼井徑縮小 50%,鉆井液用量及排放鉆屑量減少 75%,對(duì)環(huán)保有利。 同時(shí)由于小井眼鉆井所需裝備小于常規(guī)鉆機(jī) ,燃油消耗和排放到大氣的廢氣也相應(yīng)地減少。小井眼鉆井的另一個(gè)益處是噪聲低 ,在海洋平臺(tái)有限的空間內(nèi) ,這一點(diǎn)就顯得特別重要。 減少運(yùn)輸困難和勘探風(fēng)險(xiǎn) 據(jù)統(tǒng)計(jì) ,世界范圍內(nèi)探井成功率只有 13%,干井占到 87%。用小井眼打探井因減 占地及設(shè)備、材料用量而降低風(fēng)險(xiǎn)。有利于減少供應(yīng)物資的運(yùn)輸次數(shù) ,降低作業(yè)成本 ,保證連續(xù)鉆井作業(yè) ,提高經(jīng)濟(jì)效益。 增大平臺(tái)的可變載荷 對(duì)相同規(guī)模的海洋平臺(tái) ,由于鉆井設(shè)備質(zhì)量的減少 ,平臺(tái)的可變載荷增大 ,有利于鉆井作業(yè)。 有利于雙井系統(tǒng)的建造 新一代深海半潛式鉆井平臺(tái)應(yīng)用雙聯(lián)井架的主輔井口作業(yè)理念 ,在同一平臺(tái)上配備 2 套鉆井系統(tǒng) ,主系統(tǒng)鉆井 ,輔系統(tǒng)接管、維修、鉆井等 ,以提高作業(yè)效率。 增大平臺(tái)的使用面積 鉆井井場(chǎng)占地減少 75%,施工機(jī)具用量也大幅度下降 ,按一定比例縮小的裝備使得操作運(yùn)行的場(chǎng)地大大減小。 第四章 國(guó)內(nèi)外小井眼鉆井設(shè)備的發(fā)展 國(guó)外小井眼鉆井設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 一 . 小井眼鉆機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1. 由常規(guī)石油鉆機(jī)改造的小井眼鉆機(jī) 美國(guó) Paker 鉆井公司、 Cofor 公司在常規(guī)石油鉆機(jī)上裝配了 1 套鋼絲繩連續(xù)取芯裝置 ,將其改造成能鉆 6 000 m 的小井眼鉆機(jī)。并制造了能滿(mǎn)足鉆壓和轉(zhuǎn)速要求的 mm( 英寸 )特殊鉆柱。法國(guó) Foraso1Foramer 公司分別改造成功了 1 臺(tái) WN Apache 型拖車(chē)式、全自動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)小井眼鉆機(jī)和 1 臺(tái)可控硅電驅(qū)動(dòng)半自動(dòng)鉆機(jī)。其共同特點(diǎn)是自動(dòng)化程度高、作業(yè)更安全、效率高 ,只需 3 人操作 ,所用鉆桿較常規(guī)鉆桿長(zhǎng) ,鉆機(jī)配備有液壓大鉗 ,自動(dòng)卡瓦 ,管子自動(dòng)排放系統(tǒng) ,并配有
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