【正文】 發(fā)范圍內(nèi)，已發(fā)現(xiàn) 109 個(gè)油氣田，其中大油田 4 個(gè)，中型油田 40 個(gè)，小型油田 65 個(gè)。這些局部的小構(gòu)造有望通過大位移井鉆井技術(shù)得到開發(fā)。大位移鉆井技術(shù)是定向井水平井技術(shù)的延續(xù)，但又在很多方面對(duì)鉆井完井技術(shù)提出了更高的要求。一些技術(shù)代表了當(dāng)今世界上最先進(jìn) 的鉆井技術(shù)水平。 大位移鉆井技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第 1 章 大位移井的概況分析 大位移井是在定向井、水平井技術(shù)之后又出現(xiàn)的一種特殊工藝井，英 文 名稱 為ERw(ExtendedReachwell)， 大 位移 鉆 井 技術(shù) 稱 ERD(ExtendedReachDrilling)。正是由于這一特征，即大井斜、長(zhǎng)井段下的突出的重力效應(yīng)，帶來(lái)了大位移井的一系列技術(shù)難點(diǎn)和特點(diǎn)，具體表現(xiàn)在鉆井工藝 、固井工藝、井下工具和儀器等諸多方面。水平位移與垂深之比的定義美國(guó)公司和英國(guó)公司用得較多，這種定義從垂直剖面上看較直觀，也比較確定 [1]。由于多種類型油氣藏的需要，從不變方位角的大位移井，又發(fā)展了變方位角的大位移井，這種井稱為多目標(biāo)三維大位移井 (DesignerWel)。因此能較大范圍地控制含油面積，開發(fā)相同面積的油田可以大量減少陸地及海上鉆井的平臺(tái)數(shù)量?？梢允褂筒氐男褂兔娣e增大，大幅度提高單井產(chǎn)量。 3)摩阻和扭矩大。 大位移鉆井技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 大位移近水平井的鉆井難點(diǎn) 1)區(qū)塊復(fù)雜，著陸控制、穩(wěn)斜段長(zhǎng)控制難度大； 2)對(duì)鉆井裝備、鉆井液設(shè)備要求高； 3)鉆具、監(jiān)測(cè)工具、儀器等針對(duì)性強(qiáng)，技術(shù)含量高； 4)要求鉆井液有很強(qiáng)的潤(rùn)滑性、懸浮能力和攜砂能力，并能保持井眼穩(wěn)定； 5)對(duì)防噴、防漏和保護(hù)油氣層、固井質(zhì)量、完井技術(shù)的要求高； 6)井下惡劣條件與隨鉆測(cè)量?jī)x器和動(dòng)力鉆具使用的矛盾十分突出； 7)井眼軌道的預(yù)測(cè)、控制難度大，需要有高質(zhì)量的應(yīng)用軟件和高素質(zhì)的工程技術(shù)人員。挪威北海西 sleiPner 油田，用大位移井代替原來(lái)的開發(fā)方案，節(jié)約了 10 億美元。英國(guó)的 wytchFaIm 油田，在岸上鉆大位移井，代替原來(lái)的建人工島方案，節(jié)約費(fèi)用 億美元。開發(fā)海上油氣田，用常規(guī)定向井、水平井鉆井，需要建的人工島或固定平臺(tái)的數(shù)量多，打井也多，花錢多，如果鉆大位移井，就可少建人工島或固 定平臺(tái)，少打井，可節(jié)省大量投資。過去開發(fā)這類油田，需要建造人工島、固定鉆井平臺(tái)，或用活動(dòng)鉆井平臺(tái)鉆井。這樣，可以不建人工島或固定平臺(tái)，也可以不用活動(dòng)鉆井平臺(tái)設(shè)備，完全可以從陸上向海上鉆大位移井勘探、開發(fā)油田，從而節(jié)省大量投資。對(duì)于幾個(gè)油田， 油氣層不在同一深度，方位也不一樣，這時(shí)可鉆多目標(biāo)三維大位移井，節(jié)省投資。 大位移鉆井技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 （ 5）有些油氣藏在環(huán)保要求高的地區(qū)，鉆井困難。 所以說(shuō)大位移鉆井技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用對(duì)我過石油事業(yè)的發(fā)展有重大意義。 (2)控制實(shí)鉆軌跡的手 段更加先進(jìn) ,測(cè)量?jī)x器錄取數(shù)據(jù)也由單一的井身參數(shù)向地質(zhì)參數(shù)和油藏特性描述等多方面發(fā)展。 (4)已形成保持井壁穩(wěn)定和井眼清潔的鉆井液體系。中海石油有限公司深圳分公司南海西江邊際油田開發(fā) ,對(duì)大位移井關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究 ,形成了大位移井開發(fā)工程計(jì)算和工藝技術(shù)。截至 2020 年 6 月底 ,XJ241 油田實(shí)際利潤(rùn)與政府稅收綜合已超過 20多億人民幣。我國(guó)的大位移井技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平相比 ,存在相當(dāng)大的差距 ,鉆一口水平位移 3000m 左右的大位移井 ,與國(guó)外鉆一口水平位移10000m 的鉆井速度相當(dāng)。 對(duì)井下工具、儀器和裝備的要求，表現(xiàn)在 10 個(gè)方面 : (1)選好鉆機(jī)，克服大摩阻，保證鉆出長(zhǎng)井段。 大位移鉆井技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 (3)選好驅(qū)動(dòng)裝置，保證井眼質(zhì)量。 (5)選好鉆井工具，保證有足夠扭矩克服摩阻鉆出長(zhǎng)井段。 (7)選好井下工具，保證鉆頭加上足夠鉆壓，快速鉆進(jìn)。 (9)選好鉆井液，減少摩擦，增大攜屑能力。 總而言之，這一系列要求的核心在于，用工程手段 (工藝、工具、儀器、裝備 )，克服大摩阻，提高鉆速，減少作業(yè)時(shí)間，保證成功，兼顧成本。 大位移鉆井技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 3 章 大位移井的關(guān)鍵技術(shù) 鉆大位移井時(shí)，由于井斜角和水平位移的增加而摩阻和扭矩增大是非常突出的問題，它是限制位移增加的主要因素。 鉆柱扭矩和摩阻力的計(jì)算 為簡(jiǎn)化計(jì)算，作如下假設(shè)： 在垂直井段，鉆柱和井壁無(wú)接觸；鉆柱與鉆井液之間的摩擦力忽略不計(jì)； 在斜井段，鉆柱與井壁的接觸點(diǎn)連續(xù)，且不發(fā)生失穩(wěn)彎曲。若要知道鉆柱上某點(diǎn)的扭矩或摩阻力，只要把這點(diǎn)以下各單元的扭矩和摩阻力分別疊加，再分別加上鉆柱底部的已知力。 該單元的扭矩增量為 rRFM?? （ 31） 式中 M? — 鉆柱單元的扭矩增量， N R — 鉆柱的半徑， m。 m。 m； iM? — 第 i 段的扭矩增量， N ⑵鉆柱摩阻力的計(jì)算（轉(zhuǎn)盤鉆） 轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)時(shí)，鉆柱既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有沿井眼軸向運(yùn)動(dòng)，因此 ，鉆柱表面某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)為螺線運(yùn)動(dòng)。圖 31 中， V 為鉆柱表面 C 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度， Vt 和 Vr 分別為 V 沿鉆柱軸向和周向的速度分量； F 為 C 點(diǎn)處鉆柱所受井壁的摩擦力，其方向與 V 相反； Ft， Fr 分別為 F 沿鉆柱軸向和周向的摩擦力的分量，即鉆柱的軸向摩擦力和周向摩擦力。 減小管柱扭矩和摩阻的措施 為減小管柱在大位移井中的扭矩和摩阻，在大位移井的設(shè)計(jì)與施工中要采取各種必要的措施。 (2)增強(qiáng)鉆井液的潤(rùn)滑性 許多大位移井采用油基鉆井液，油水比越大，鉆井液的 潤(rùn)滑性越好。在大位移井中一般使用高強(qiáng)度薄壁鉆桿，以減少扭矩和摩阻。 (4)使用降扭矩工具 使用不轉(zhuǎn)動(dòng)的鉆桿護(hù)箍和減摩接頭可有效地減小扭矩。 （ 6）漂浮法下套管 國(guó)外應(yīng)用漂浮法下套管技術(shù)，可降低套管的摩阻。用的較多的是部分充氣，這種方法可使套管的法向力大大降低。與此同時(shí)，井壁出現(xiàn)裂縫的可能性也增加了。 （ 2）當(dāng)量循環(huán)密度高（ ECD） 大位移井井眼長(zhǎng)，鉆 井液循環(huán)時(shí)環(huán)空壓降大，