鉆井技術(shù)畢業(yè)設(shè)計-一口井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計-閱讀頁
2024-12-23 16:46本頁面
【正文】 出的滿眼鉆具組合，簡稱 YXY組合。近扶直徑較大，與鉆 頭直徑僅差 12mm，在易斜的地區(qū)，近扶的長度可加長；在特易斜的地區(qū)可將兩個扶正器串聯(lián)起來，作為近扶。 (2)中扶正器：簡稱中扶或二扶。中扶的直徑與近扶相同。 (3)上扶正器：簡稱上扶或三扶。 (4)第四扶正器： 簡稱四扶，一般可不安裝，僅在特別易斜的地區(qū)才裝。上扶與四扶作用在于增加下部鉆柱的剛度，協(xié)助中扶防止下部鉆柱軸線發(fā)生傾斜。中扶距鉆頭最優(yōu)先長度，以 Lp表示。圖中先不考慮扶正器的存在，由圖知，鉆頭相對于井眼中心線的偏移角 θ =θ c+θ q，中扶距鉆頭的距離增大，則 θ c減小，但 θ q增大；中扶距鉆頭的距離減少，則 θ c增大，但 θ q減小，所以存在一個最優(yōu) 距離可以使θ最小。顯然，鐘擺擺過得角度越大，鐘擺力就越大。此鐘擺力的作用就是使鉆頭切削井壁的下側(cè)，從而使新鉆的井眼不斷的降斜。而后國內(nèi)外許多學者從研究力學模型入手，經(jīng)過數(shù)學求解，提出了鐘擺組合的計算方法，這里介紹我國著名石油專家楊勛堯 的方法： 鐘擺鉆具組合設(shè)計的關(guān)鍵在于計算扶正器至鉆頭的距離 L，此距離太小則鐘擺力小，太大則扶正器和鉆頭之間的鉆柱于井壁會產(chǎn)生新的接觸點，所以 Lz 稱為最優(yōu)距離， （ 1） 鐘擺鉆具組合的鐘擺力隨井斜角的大小而變化，井斜角大則鐘擺力大，井斜為 O 則鐘擺力為 0，所以鐘擺鉆具組合多用于井斜角已經(jīng)較大的井經(jīng)行糾斜。鉆壓再增加，還會將扶正器以下的鉆桿壓彎，甚至出現(xiàn)新的接觸點，從而使鐘擺組合失去作用，所以鐘擺鉆具必須嚴格控制鉆壓。 （ 4） 扶正器和井眼之間的間隙對鐘擺鉆具組合影響很明顯，當扶正器直徑磨損減小時，要及時更換或修復。 第 3 章生產(chǎn)實例 地質(zhì)概況 地理概況及地質(zhì)基本數(shù)據(jù) A 井號 :A5 B 井別 :預探井 C 井位： (1)井位座標 :縱（ X）： 4275165m橫（ Y）： 20416485m 第 12頁 (2)地面海拔 :50m (3)地理位置 :XX 省 XX 市東 500m (4)構(gòu)造位置 :XX 凹陷 (5)過井測線 :504 和 45 地震測線交點 D 設(shè)計井深： 3510m E 目的層： J Q F 完鉆原則 :進入 150m 完鉆 G 鉆探目的 :了解 XX 構(gòu)造 J Q 含油氣情況，擴大勘探區(qū)域，增加后 備油 氣源 地層層位預測及巖性 鉆井的工程地質(zhì)條件是指與鉆井工程有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合，地質(zhì)因素包括巖石，土壤類型以及其工程力學性質(zhì)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)，地層中流體情況等鉆井時以不斷的破碎巖石而鉆進的，了解地層層位和巖性，是為了選用合適的鉆頭和以最優(yōu)的鉆井參數(shù)提供依據(jù)，還涉及井眼與地層之間的壓力平衡問題，處理不當會造成井涌，井噴或壓裂地層等事故，在鉆井之前，充分認識和了解該地區(qū)的工程地質(zhì)資料是一口井設(shè)計的基礎(chǔ)。注意觀察地震對鉆井的影響。 油田分公司鉆開油氣層申報制度要求，由地質(zhì)監(jiān)督以書面形式向鉆井監(jiān)督和井隊提 第 13頁 出油氣層預告，原則： 1）鉆揭目的層前 7 天。 3）鄰井沒有發(fā)現(xiàn) H2S 氣體，但本井應密切監(jiān)控。 地層可鉆性分級 巖石的可鉆性事巖石抗破碎的能力，鉆頭選型，確定鉆頭工作參數(shù)，預測鉆頭工作指標等都以巖石可鉆性為基礎(chǔ)。下部鉆具組合后面再設(shè)計。 一開（ 228mmdc,內(nèi)徑 ,qt=2847Mm）。 （ 1） 第一、二次開鉆，鉆頭尺寸為 ,最低環(huán)空返速 第 18頁 Vs=① 確定最小排量 Qmin=π /40（ ） = 1/s 每臺泵 的最小排量為 由 3n1000 鉆井呢漿泵水功率特性表可查得 150mm 缸套 Qr=,Pr=,選兩臺 3NB1000， Q=2 =② 確定 Kp,Kc,Kg,m,a Kp=Pα pvLp[B/ pt+(dndp)3(dn+dp)]= Kc= Pα pvLc[ci+(dndc)3(dn+dp)] = Kg= pv(L1/d1 + L2/d2 + L3/d3 + L4/d4 )= 第 19頁 M= Pα pv[B/ pi+(dndc)3(dn+dc)]= A=Kg+Kcmlc= ③ 確定最優(yōu)排量： Qopt=(Pr/)= 計算循環(huán)壓耗：△ Pc=(Kg+Kp+Kc) = 計算鉆頭壓耗：△ Pb=Ps△ Pc== 計算鉆頭水功率： Pb== ④ 計算噴嘴當量直徑： 確定第一臨界井深 Dpc 和第二臨界井深 Dpa Dpc=Pr/ Dpa=Pr/ 由于 DpcDpa,故 de=（ 2/PrC） 1/4= ⑤ 確定射流噴射速度 Vi,射流沖擊力 Fj A0=(π /40)Σ (di2) de2=Σ (di2) Vj=10Q/ A0=⑵ 第二次開鉆， 鉆頭尺寸為 311mm ， 最低環(huán)空返速 第 20頁 Vs=確定最小排量 Qmin=π /40() = 1/s 故每臺泵的最小排量為 由 3NB1000 鉆井泵水功率參數(shù)表理得 φ 1200mm 缸套 Qr= L/s,Pr= mPa, 選用兩臺 3NB1000， Q=2 = L/s 同理可得基它參數(shù)。它需要采用圖形方式 (包括二維的和三維的 )針對地層的巖性特點、地層的造斜能力、井深結(jié)構(gòu)和鉆井參數(shù)等，設(shè)計出多種下部結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合方案及其結(jié)構(gòu)圖，并對其模擬計算和仿真，經(jīng)過反饋修正，從中得到最優(yōu)方案．最終將其編制為相應的設(shè)計方案書。沒有形成一個系統(tǒng)的開發(fā)模式，可維護性和可擴充性較差 ， ，且僅能支持單個獨立者的獨立設(shè)計，而當前鉆井設(shè)計過程中有著分層、分布和并發(fā)的特點，另外，鉆井作業(yè)地區(qū)從陸地到海洋，從戈壁到沙漠，地域遼闊、復雜多變，在人才較為缺乏的情況下，如何能充分利用各油田、鉆井公司、設(shè)計院在長期的實踐工作中所積累的豐富的鉆井設(shè)計經(jīng)驗、方法和知識，讓各方專家在計算機網(wǎng)絡支持下協(xié)同進行鉆具組合設(shè)計工作．從而達到降低成本、快速響應市場的需要是非常重要的。共同協(xié)作與協(xié)調(diào)來完成一項任務。在以后的工作中，本軟件將會在以下方面加以該井和完善： (1)鉆具組合設(shè)計過程是一個順序流轉(zhuǎn)的過程，需引入工作流的思想，使設(shè)計任務劃分清晰，便于管理。 (2)在鉆具組合 協(xié)同設(shè)計的可視化方面，可引進虛擬現(xiàn)實技術(shù)，開發(fā)過程更為形象逼真，接近現(xiàn)實。從而實現(xiàn)鉆具組合設(shè)計的智能化。因而，需借助 WEB技術(shù)，研究開發(fā)基于 WEB的協(xié)同式 第 22頁 鉆具組合設(shè)計軟件系統(tǒng)。值此論文成稿之際，謹向 黃 老師致以崇高的敬意和衷心的感謝 !還要感謝 遼河石油職業(yè)技術(shù)學院 給了我學習石油工程專業(yè)課程的機會，使我能在畢業(yè)后更加自信的走向自己的工
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