【導(dǎo)讀】多年發(fā)展成熟的水平井、大位移井，多底分枝井技術(shù)已成為降低成本提高效益的新工藝。水平井有增加泄油面積，降低生產(chǎn)壓差，提高單井產(chǎn)量和提高最終采收率的作用。制油層出砂和底水錐進(jìn)方面優(yōu)于其它類(lèi)型井，對(duì)低滲、稠油開(kāi)采和熱采熱注都有明顯效果。完井可分為裸眼、襯管、套管固井、防砂、管外封隔器等幾種不同類(lèi)型的完井。氣田應(yīng)依據(jù)其特點(diǎn)選擇最佳完井方法滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。覆地層重壓而剪切破壞，導(dǎo)致儲(chǔ)層垮塌的力學(xué)不穩(wěn)定性。利用已有資料分析計(jì)算在不同生產(chǎn)。在整個(gè)儲(chǔ)層厚度內(nèi)是否存在坍塌夾層，異常壓力層，含水、產(chǎn)操作費(fèi)用，獲得好效益。產(chǎn)完井方案要與鉆井方案緊密結(jié)合，完井時(shí)要充分考慮油氣田生產(chǎn)特點(diǎn)，結(jié)合開(kāi)發(fā)方案要求，2）有效防止井壁垮塌，對(duì)膠結(jié)疏松的砂巖油層需進(jìn)行有效防砂。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程可能垮塌的儲(chǔ)層，采用襯管完井較多，襯管為鉆眼或割縫套管。襯管下井后由液壓或機(jī)械懸掛器坐掛在上部套管內(nèi)。礫石填充防砂管重量大，繞性差，

　　

【正文】 ）的地面扭矩，在注水泥作業(yè)期間，此預(yù)測(cè)是根據(jù)一組常摩擦系數(shù)，及由于泵入不同流體產(chǎn)生的浮力變化導(dǎo)致扭矩的變化。預(yù)測(cè)的扭矩從 m（ 13kft lb）增加到 m （ 20kft lb），由于襯管內(nèi)充滿(mǎn)比油基鉆井液重的水泥漿，而隨后的降低是由于該水泥漿替入襯管環(huán)空時(shí)產(chǎn)生附加的浮力。在校準(zhǔn)后實(shí)際和預(yù)測(cè)扭矩取 得一致，直到水泥進(jìn)入襯管環(huán)空后觀察到一個(gè)差異，這是由于環(huán)空水泥的影響，其中包括由于水泥漿滲入親油界面而使襯管扶正器間的摩擦力增加。如圖所示，“水泥扭矩”產(chǎn)生的附加扭矩達(dá) m（ 8kft lb），這是以前沒(méi)有認(rèn)識(shí)到的。另外，在后面的替水泥過(guò)程中可見(jiàn)到重大的扭矩過(guò)度情況。此扭矩高峰與水泥漿的前沿經(jīng)過(guò)襯管懸掛器區(qū)域有關(guān)。毫無(wú)疑問(wèn)，水泥漿的前沿經(jīng)過(guò)環(huán)空時(shí)帶入了各種固體。另外，同隔離液及殘余油基鉆井液混和也可能影響該界面的流變性。此扭矩高峰發(fā)生于替換時(shí)間約 6min左右，其扭矩增量為 ～ m （ 6～ 7kft lb）。關(guān)于井 F21 這兩個(gè)影響共同產(chǎn)生的扭矩約比預(yù)測(cè)值高出 m（ 15kft lb）。 作為這些觀察的結(jié)果，為后來(lái)更長(zhǎng)的油藏井段（ 2020～ 2400m）的襯管連接、襯管懸掛器和襯管下放工具方面擬定了先進(jìn)的方案，這樣使整個(gè)系統(tǒng)額定扭矩達(dá)到 ～ 32. 6kN rn（ 20～ 24kft lb）。另外，著手把水泥漿改變成低流變性混合物的工作，進(jìn)行校正分析確定恰當(dāng)?shù)哪Σ料禂?shù)以計(jì)算注水泥扭矩。圖 8414 為井 M3 襯管注水泥工作所作的嘗試結(jié)果。如圖所示，當(dāng)替換成水泥漿時(shí)，由于環(huán) 空摩擦系數(shù)從 （環(huán)空中為油基鉆井液）變?yōu)?。扭矩預(yù)測(cè)和實(shí)際扭矩密切匹配。也見(jiàn)到提高井眼清潔和改進(jìn)水泥漿流變性的好處，在這次注水泥作業(yè)期間，只見(jiàn)到較小的 m（ lb）過(guò)渡（ 2min）扭矩高峰。 當(dāng)井斜角大于臨界摩擦角 θ c時(shí)，需要對(duì)套管施加推力才能下行，這部分額外施加的推力用來(lái)克服由摩擦造成的重力損失。 與摩擦阻力造成的重力損失相區(qū)別，機(jī)械阻力造成的重力損失是指由巖屑、井壁坍塌、臺(tái)肩、壓差粘卡、扶正器嵌入巖層和其他因素造成的損失。經(jīng)驗(yàn)表明，在無(wú)論什么樣的裸眼井段里都會(huì)產(chǎn)生這種機(jī)械損失，其機(jī)械損失往往超過(guò)摩擦損失。圖 8415 為 Wytch Farm油田某井 244mm 生產(chǎn)套管的下入重力。套管下行重力非常低，而上行重力大大高于預(yù)測(cè)值。與扭矩一樣，下套管時(shí)機(jī)械影響也可能超過(guò)摩擦影響。在這種情況下，在 2020m 測(cè)深附近，由于巖屑和井壁臺(tái)肩機(jī)械作用導(dǎo)致的重力損失約 （ 70klb）。在該點(diǎn)使用套管循環(huán)工具，并于循環(huán)的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)套管。如圖所示，盡管下入重力得到部分的恢復(fù)，但仍保持在考慮摩擦的預(yù)測(cè)水平以下約 178kN（ 40klb）。下套管期間在幾種情況下進(jìn)行了套管 循環(huán)，在約2700m 測(cè)深以下套管的下入重力終于恢復(fù)到了預(yù)測(cè)的水平。 （ 2）扭矩控制 如果具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力來(lái)處理高扭矩，就沒(méi)有必要減少扭矩。在接近極限的情況下，可以尋找各種措施來(lái)減少扭矩或提高設(shè)備的額定能力，使用非轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿護(hù)箍能減少套管井眼的扭炬。同樣，使用安裝在軸承節(jié)上的非轉(zhuǎn)動(dòng)金屬套筒短節(jié)，可以取得減小裸眼扭矩的效果。在總體設(shè)計(jì)和施工方面優(yōu)化油井軌跡可能對(duì)減少扭矩至關(guān)重要。增加鉆井液潤(rùn)滑性和使用潤(rùn)滑劑是減少扭矩的另一選擇。當(dāng)已使用了油基鉆井液，則有效的潤(rùn)滑劑就很有限，然而增加油水比可提高 油基鉆井液的潤(rùn)滑性。潤(rùn)滑珠能減少扭矩，但通常必須連續(xù)加入，因?yàn)樵诘孛婊厥涨蛑橛欣щy。也可以使用高濃度的纖維防漏材料，減少很多的低邊床。實(shí)際應(yīng)用觀察到扭矩減少 30％的效果。 4．摩擦系數(shù) 對(duì)于初始扭矩和阻力模擬，必須指定摩擦系數(shù)，在傳統(tǒng)的油井作業(yè)中，使用摩擦系數(shù)預(yù)測(cè)扭矩和阻力的典型誤差在 20％以?xún)?nèi)。然而，在大位移井作業(yè)中，實(shí)際扭矩和阻力可能變化更大，因此，扭矩和阻力預(yù)測(cè)應(yīng)以使用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)校正預(yù)測(cè)模型的綜合方法為基礎(chǔ)。應(yīng)該測(cè)量、監(jiān)視、記錄扭矩和懸重，并在可能的限度內(nèi)完全實(shí)時(shí)地跟預(yù)測(cè)模型作比較。即使 在缺乏實(shí)時(shí)模型比較的情況下，扭矩和阻力的偏離也為大位移井完井作業(yè)提供有價(jià)值的早期預(yù)報(bào)。 下面是一些摩擦系數(shù)資料，可供在下放完井管柱，初始模擬扭矩和阻力時(shí)參考。表 841是 BP 石油公司采用的摩擦系數(shù)。表 842 是文獻(xiàn)［ 8］中從中收集的摩擦系數(shù)數(shù)據(jù)。表 843是英國(guó) Tern TA 一 05 井實(shí)測(cè)與預(yù)測(cè)摩擦系數(shù)的對(duì)比情況。 表 841 摩擦系數(shù) 鉆井液類(lèi)型 套管井眼的摩擦系數(shù) 裸眼的摩擦系數(shù) 水基鉆井液 油基鉆井液 鹽水 表 842 文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo)的摩擦系數(shù) 鉆井液類(lèi)型 套管井眼的摩擦系數(shù) 裸眼的摩擦系數(shù) 參考資料 合成油基鉆井液 無(wú)機(jī)油基鉆井液 聚合物水基鉆井液 聚合物鹽水鉆井液 鹽水 Alfsen Guild Muller,Kimball Ⅲ Muller,Kimball Ⅲ Muller,Kimball Ⅲ 表 843 TA－ 05 井預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)摩擦系數(shù)的對(duì)比 井徑， mm 井眼類(lèi)型 預(yù)測(cè)阻力和扭矩的摩擦系數(shù)范圍 實(shí)測(cè)阻力的摩擦系數(shù) 實(shí)測(cè)扭矩的摩擦系數(shù) 311 裸眼 216 套管井眼 套管井眼 裸眼 ~ ~ ~ ~ 參考文獻(xiàn) ［ 1］ Bel1， R． A．， Hinke1， R． M．， Payne， J． D．， Hood， J． L．，《 Application of Innovative Extended Reach and Horizontal Drilling Technology in Oilfield Development》， LADC／ SPE27463， Dallas， Texas， February l994 ［ 2］ Jariwala， H．， Davies， J．， Hepburn， Y．，《 Advances in Extended Reach Completions》， JPT， October l996。 ［ 3］ Benesh， J． M．等，陳會(huì)年等譯，《日本鉆成亞洲水平段最長(zhǎng)的水平井》， Petroleum Engineer Int， April l996 ［ 4］ Tee1， M． E．，《 Longer Reach is Key to Future Developments》， World Oi1， Apri1， 1994． ［ 5］ Longwel1， H． T．， Seng， N． K．，《 Extended Reach Drilling Experience at Tabu B》， IADC／ SPE 36406， Kuala Lumpur， Malaysia， September， 1996 ［ 6］ Payne， M． L．， Cocking， D． A．， Hatch， A． J．，《 Critical Technologies for Success in； Extended Reach Drilling》， SPE 28293， New Orleans， LA， USA， September l994 ［ 7］ Payne,M． L． ,Abbassian,F． ,《 Advanced Torque and Drag Consideration in Extended － Reach Wells》， IADE/SPE 35102， New Orleans， Louisiana， March 1996 ［ 8］ Hill,T． H．， Guid， G． J．， Summers， M． A．，《 Designing and Qualifying Drill Strings for Extended Reach Drilling》， SPE/IADC， Amsterdam， March 1995 ［ 9］ Meertens， R．， Harst， T．， Kloss， P．， 《 Drilling to the Limit/Long Reach Oil Strike》 ,SPE 28833， London， U． K．， October 1994 ［ 10］ Blikra， H．， Drevdal， K． E．， Aarretad， T． V．， 《 Extended Reach， Horizontal， and Complex Design Wells： Challenges， Achievements and CostBenefits》 ,Tulsa／ SPE 28005， Oklahoma， August 1994