大位移延伸井鉆井技術(shù)(編輯修改稿)
2024-09-01 04:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (16) Ki= (17)２．２. 不同軌道類型的對(duì)比 某井目標(biāo)電垂深２９８５米，水平位移８０６２．７米，造斜點(diǎn)垂深４４２米，造斜點(diǎn)以上為直井段，給定穩(wěn)斜段井斜角為８０176。，設(shè)計(jì)方位角為１１４．９176。，摩阻系數(shù)０．０９，井眼直徑２１５．９mm。鉆井液密度１．１g/cm3，鉆壓１００KN,鉆進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)速８０r/min。機(jī)械鉆速１０米／小時(shí)．懸鏈線軌道和剖拋物線軌道過(guò)度段的造斜率為２176。／３０米，利用四種曲線分別進(jìn)行軌道設(shè)計(jì)，再利用摩阻扭矩軟件，對(duì)滑動(dòng)鉆進(jìn),旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和起鉆三鐘工況下的摩阻扭矩分別計(jì)算，然后進(jìn)行比較分析，結(jié)果見(jiàn)下 表１．四種不同軌道類型的比較從表中可以看到：１． 與其它三種軌道相比，側(cè)位懸鏈線軌道的摩阻、扭矩和井眼長(zhǎng)度最小，因此，側(cè)位懸鏈線偶比圓弧線、懸鏈線和二次拋物線要好。２． 懸鏈線和二次拋物線軌道的最大曲率很大，易導(dǎo)致套管磨損及其它事故的第三節(jié) 大位移井鉆井關(guān)鍵技術(shù)大位移井鉆井的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：優(yōu)化井眼設(shè)計(jì)、鉆柱設(shè)計(jì)、降低摩阻和扭矩、井壁穩(wěn)定及井眼凈化、控制鉆柱震動(dòng)以及下套管等合理的井眼軌跡和井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是大位移井成功的第一步，在設(shè)計(jì)大位移井井眼軌跡時(shí)，應(yīng)考慮盡量降低摩阻及井眼彎曲程度，目前比較流行的設(shè)計(jì)剖面是準(zhǔn)懸鏈線剖面，因?yàn)樵撈拭媾ぞ睾湍ψ璧?，且造斜率較低。大扭矩的頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要使用高強(qiáng)度的鉆柱，除此以外，國(guó)外大位移井鉆井還采用了大扭矩接頭、高扭矩絲扣油以及接頭應(yīng)力平衡等技術(shù)來(lái)提高鉆柱的抗扭能力。通過(guò)使用高潤(rùn)滑性的泥漿、不旋轉(zhuǎn)鉆桿保護(hù)器和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下扭矩及摩阻可大大降低鉆進(jìn)時(shí)的扭矩和摩阻。 井壁穩(wěn)定及井眼清潔在大位移井特別是在大斜度井段確保井眼穩(wěn)定是非常重要的。關(guān)鍵是要設(shè)計(jì)好泥漿比重，采用抑制性良好的泥漿；估計(jì)出井壁周圍巖石的原地應(yīng)力、最大水平應(yīng)力方向和最小水平應(yīng)力方向?qū)⒂兄谀酀{比重的設(shè)計(jì)。酯基泥漿和高含鉀泥漿在大位移井中都得到了很好的應(yīng)用。 控制鉆柱震動(dòng)在大位移井鉆進(jìn)時(shí)常會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響鉆頭壽命、鉆柱性能和鉆速、甚至旋轉(zhuǎn)鉆井能力，旋轉(zhuǎn)反饋系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)和減少扭轉(zhuǎn)震動(dòng)，井下加速度計(jì)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下鉆柱的橫向震動(dòng)。第四節(jié) 大位移井的摩阻和扭矩計(jì)算 在大位移延伸井的鉆井過(guò)程中，由于鉆具與井壁之間存在磨擦力，使井眼沿水平方向的位移受到限制。摩阻是指鉆具的凈重量與下鉆載荷之間的差距；扭矩是佛轉(zhuǎn)盤(pán)提供的扭矩與鉆頭工作扭矩差值。在鉆進(jìn)過(guò)程中，摩阻和扭矩是同時(shí)存在的，而且也是大位移井和水平井鉆井過(guò)程中必須有效克服的關(guān)鍵技術(shù)和根本性的問(wèn)題。大位移井鉆井技術(shù)中與其它井的不同之處，或者說(shuō)大位移井特殊工藝技術(shù)，大多數(shù)是由此而引出的，或者說(shuō)都是與之密切相關(guān)的。 摩阻、扭矩對(duì)大位移井的影響（1） 、設(shè)計(jì)大位移井井身剖面時(shí)要考慮使用到摩阻、扭矩最小；（2） 、確定對(duì)鉆機(jī)能力的需求；（3） 、設(shè)計(jì)鉆具和下部鉆具組合；（4） 、監(jiān)控井眼磨擦系數(shù)以防止鉆井的復(fù)雜情況；（5） 、選擇井底完井工具，并確定能否轉(zhuǎn)動(dòng)安們；（6） 、計(jì)算注水泥過(guò)程旋轉(zhuǎn)和上下浮動(dòng)時(shí)的尾管連接部位的摩阻礙和扭矩；（7） 、計(jì)算狗腿部位的套管磨損；（8） 、調(diào)整狗腿嚴(yán)重度的極限； （9） 、確定鉆柱、套管或軟管是否會(huì)縱壓彎曲；（10） 、計(jì)算利用定向井下動(dòng)力鉆具所能鉆達(dá)的最大橫向井段長(zhǎng)度；確定在長(zhǎng)的水平井段中能否加足夠的鉆壓。綜上所述，摩阻和扭矩的大小和計(jì)算，對(duì)大位
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