徑向水平井鉆井技術(shù)研究(編輯修改稿)
2024-12-01 23:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 油田 油層 是由 5 1／ 2套管固井的，江漢機(jī)械研究所研制了適合于 5 1／ 2套管尺寸的 Z5 型轉(zhuǎn)向器，這種轉(zhuǎn)向器具有以下幾個特點。 （ 1） 采用雙向彎曲掛鉤形的轉(zhuǎn)筒組合結(jié)構(gòu)， 適合于大直徑圓周擴(kuò)孔工藝技術(shù)， 它所 需擴(kuò)孔直徑同國外第一代轉(zhuǎn)向器相比減少了一半，擴(kuò)孔施工成本大大降低了。 （ 2） 在豎起機(jī)構(gòu)上，有機(jī)械豎起機(jī)構(gòu)和液壓豎起機(jī)構(gòu)，二者在結(jié)構(gòu)上各有優(yōu)點，在整體結(jié)構(gòu)上，可實現(xiàn)在井下多次定向，多次噴射鉆進(jìn)。 （ 3） 可以重復(fù)使用。 1994 年 4 月，在中石油集團(tuán)公司組織的中原油田地面綜合模擬試驗中，我們研制的 Z5 型轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)國內(nèi)首次實現(xiàn)鉆進(jìn)。 試驗表明：各項參數(shù)基本達(dá)到要求。所鉆水泥試件抗壓強(qiáng)度一般為 20MPa。成孔直徑 Φ 70110mm。 后在本所綜合試驗臺架上多次完成 5m 的水泥試件的噴射。 1996 年至 1999年多次在遼河油田、吉林油田、 南陽油田下井試驗，取得了豐富的經(jīng)驗和較好的試驗結(jié)果。 2． YDZ5 型轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)研究 為了在低滲透、裂縫比較發(fā)育、裂縫方向有一定規(guī)律，而且油層埋藏深度較淺、單井產(chǎn)量較低的吉林油田進(jìn)一步展開徑向水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用攻關(guān)和試驗，集團(tuán)公司科技發(fā)展局組織項目組對套2020 年 9 月集團(tuán)公司鉆井技術(shù)交流會 徑向水平井鉆井技術(shù)研究 共 8 頁 4 管單側(cè)水力開窗的徑向水平鉆井技術(shù)展開研究。為此， 我們總結(jié)了多年來鉆桿轉(zhuǎn)向技術(shù)的經(jīng)驗，研制出了適合于吉林油田應(yīng)用的套管單側(cè)水力開窗為特點的徑向水平井鉆井用的 YDZ5型轉(zhuǎn)向器。 YDZ5型轉(zhuǎn)向器是單向彎曲的，它對徑向水平井技術(shù)新型系統(tǒng)的研究作了重要的探索。其主要技術(shù)成果 在于：優(yōu)化了轉(zhuǎn)向軌跡， 整體結(jié)構(gòu)小巧。與套管圓周整體開窗和擴(kuò)孔工藝相比， 擴(kuò)孔空間降低約 300倍 ， 總施工成本可降低 40％－ 50％ 。 該技術(shù)具有施工周期短、不占用鉆機(jī)、套管破壞小等優(yōu)點，在替代打調(diào)整井和貫通鄰近井眼方面可能會更省錢。 3． YSZ7 型轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)研究 為了進(jìn)一步優(yōu)化徑向水平井鉆井技術(shù)，充分利用井下尺寸，針對遼河油田提供的 7″套管試驗井，我們研制了 YSZ7 型轉(zhuǎn)向器。該轉(zhuǎn)向器適合于 7″套管井中使用，轉(zhuǎn)筒組合為雙向彎曲結(jié)構(gòu)。設(shè)計時，采用了徑向水平井鉆桿轉(zhuǎn)向技術(shù)多年來積累的試驗成果和 ANSYS 有限元力學(xué)分析 優(yōu)化計算結(jié)果以及較先進(jìn)的設(shè)計理念 ［ 3］ 。測試結(jié)果表明： （ 1） 系統(tǒng)總阻力與雙彎的 Z5 型轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)相比減小了約 40%，鉆桿伸出轉(zhuǎn)向器后，系統(tǒng)平穩(wěn)工作阻力一般為 12－ 15KN。 （ 2） 與 Z5 型轉(zhuǎn)向器相比，持續(xù)工作性能提高了 5 倍以上； （ 3） 既可實現(xiàn)機(jī)械豎起也可液壓豎起； （ 4） 鉆桿可兩次筆直伸出轉(zhuǎn)向器（以往僅一次）； （ 5） 剛度和強(qiáng)度提高 2 倍以上。操作簡單可靠；定位、豎起、收攏簡單可靠、運(yùn)動自如。 （ 6） 適應(yīng)惡劣工況能力強(qiáng)。 4． 新型轉(zhuǎn)向器研究 適合 5 1／ 2套管井眼的雙向彎曲的 Z5 型轉(zhuǎn)向器設(shè)計于上世紀(jì) 90 年代初，為了提高徑向水平井鉆井技術(shù)適應(yīng)性 ，我們整合了多年來的研究成果，研制完成了新一代 適合 5 1／ 2套管井眼的雙向彎曲的新型轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)，該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向器 執(zhí)行機(jī)構(gòu)既可以實現(xiàn)機(jī)械豎起又可以按照液壓方式豎起。對于前期擴(kuò)孔是旋轉(zhuǎn)擴(kuò)孔或開槽擴(kuò)孔的工藝均適應(yīng)，轉(zhuǎn)向器可以半自動尋找井下槽孔；可以通過豎起判斷裝置判斷井下轉(zhuǎn)向器是否豎起，或判斷井下擴(kuò)孔空間是否達(dá)到要求；在擴(kuò)孔尺寸不到位的情況下，轉(zhuǎn)向器不完全豎起，避免了液壓豎起給轉(zhuǎn)向器帶來的不安全因素；轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)完全適合磨料射流工況?，F(xiàn)場試驗證明：該轉(zhuǎn)向器系統(tǒng)性能優(yōu)越。 5． 徑向水平井油藏工程評價 為了對徑向水平井的油 藏工程技術(shù)有一定的認(rèn)識，我們與有關(guān)大學(xué)地質(zhì)學(xué)院開展了徑向水平井油藏工程評價技術(shù)研究。作了以下幾個方面的工作： （ 1） 徑向水平井流通能力評價 （ 2） 徑向水平井使用的油藏條件和國內(nèi)相應(yīng)的油藏分布 （ 3） 各種地質(zhì)條件對徑向水平井 產(chǎn)能的影
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