哈石油大四期末复习之水平井钻井_水平井钻井质量重点
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1.水平井:是最大井斜角保持在90度左右,并且在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井2.井斜角:井眼轴线上任一点的切线与铅垂线的夹角3.造斜率:单位进尺井斜角的变化4.曲率半径:从垂直段到水平段转弯时的转弯半径5.着陆控制:由直井段末端的造斜点(kop)到钻至靶窗的增斜井段6.水平控制:在靶体内钻水平段这一控制过程
9.设计着陆点:水平井的增斜段设计线与靶窗的交点11设计靶心线:靶窗内通过A点的两条正交的基准线13 错垂线投影点:通过实钻的水平段曲线
A·B·上某点的铅垂线与靶心设计平面的交点12靶心设计平面:通过靶窗,靶底内水平靶心线的平面14极限曲率,是指下部钻具组合的侧向力为零时所对应的井眼曲率值
15工具造斜能力(Kt):是指工具在钻井过程中,改变井斜和方位的平均综合能力即指全角变化率而非单指井斜角变化率16工具造斜率:又称工具实际造斜能力,是指工具在钻进过程中的实际造斜率17.平均偏离高度:实钻水平段AB上所有点的铅垂距(均取正直)的平均值,称为平均偏离高度7.靶窗:靶体的前端面8.靶底:靶体的后端面
19.靶上最大波动高度:实钻水平段曲线AB在靶心平面以上部分的最大铅垂距
20.铅垂投影点:通过实钻的水平段曲线AB上某点的铅垂线与靶心设计平面的交点21.铅垂距:AB曲线上的某点到其铅垂投影点间的距离18.靶下最大波动高度:AB在靶心平面以部分的最大铅垂距,称为靶下最大波动高度10.设计终止点,平井段设计线与靶底的交点
简答
力-位移模型法的主要构成环节?1.钻具分析模型---确定Pa和P%
2.地层力分析模型---确定Fa和F%3.侧向切削模型---确定Sp和SQ
4.轴向切削模型---确定Sz和机械钻速值R5.轨道参数设计模型---即预报井斜角,方位角,井斜变化率和方位变化率
导向螺杆钻具的选型原则1.根据井眼尺寸确定钻具的公称尺寸2.根据井身设计造斜率确定工具造斜率3.根据钻头水眼压降确定传动轴类型4.根据排量要求选择转子类型5.根据井底温度确定定子材料耐温级别6.根据破岩力矩选择马达类型和参数7.根据造斜率选择螺杆钻具的结构形式
着陆控制技术要点略高勿低(2)先高后低(3)寸高必争(4)早扭方位(5)稳斜探顶
(6)矢量进靶(7)动态监控水平控制的技术要点(1钻具稳平(2上下调整(3多开转盘(4注意短起(5动态监控(6留有余地(7少扭方位
四类水平井的特点1)长半径水平井的特点:设备,工艺,钻井,固井,完井与常规定向井基本一致,困难增大使用导向钻井系统控制井眼轨迹,提高钻速缺点:摩擦阻力大,起下钻困难数量越来越少 2)中半径水平井的特点:使用弯外壳动力钻具增斜必要时使用导向钻井系统控制井眼轨迹,固井完井与常规定向井基本一致,困难更大3 短半径水平井的特点:
老井侧钻,死井复活,提高采收率也有打新井的,需要用特殊的造斜工具,完井困难更大,只能使用裸眼和割缝筛管完井,中靶精度要求高,增产效果显著4 超短半径水平井的特点:老井复活,在同一井深处可钻多个水平井眼一般4-12个井的增产效果显著,地面设备简单,钻速较快有很大的发展前景需要特殊的井下工具,钻进工艺和完井工艺要求高
水平井与井液有关的特殊问题(1)携屑能力降低..水平井,大斜度井和直井,常规定向井相比,在同样条件下,钻井液的携屑能力明显降低.很多文献指出,当井斜角a = 40-55℃时很容易形成岩屑床,增加钻进与起下钻时的磨阻,甚至会造成卡钻事故2)井眼稳定性变差..随着井斜角的增加,裸眼井段在易坍塌地层中的长度大幅度增加;随着水平段加长,施工周期也相应较长.增加了井壁坍塌的可能性3)井漏的可能
性变大..在水平段中,由于岩屑床会增加流动阻力和循环当量密度,长水平段也会增加流动阻力,从而导致钻井液对地层的压力变大,使井漏发生的可能性也变大.由于水平段是在储层内进行钻进,基本上不允许封堵以免损害油层,一旦发生漏失,非常棘手4)摩阻增大水平井中,重力的影响使钻柱与井壁摩阻增大,使钻柱和套管磨损增加;摩阻严重时会造成钻头难以加上钻压,钻柱难以送进,限制了水平段的钻进长度,在设计水平井钻井液体系时,减小摩阻是要考虑的重要问题
水平井钻井难度1)水平井井眼轨道控制要求高难度大,水平井目标是一个扁平的长方体不仅要求井眼准确的进入窗口而且要求井眼方位与靶区轴线相一致,称之为矢量进靶两个不确定性:1是水平井的垂直深度有一定误差2是造斜工具的造斜率的不确定性对.水平井导致脱靶对直井常规定向井不会产生很大的影响2）管住受力复杂,(精
心设计管住):1井斜角变大,井眼曲率大导致管住在井内运动收到巨大的摩擦阻力,起下钻困难下套管困难钻头加压困难2水平段使用倒装钻具下部钻杆加压,压力过大导致失稳弯曲增大摩擦阻力3摩擦阻力,摩擦扭矩弯曲应力显著增大4弯曲应力变大,旋转时应力变大加剧钻柱的疲劳破损3）钻井液密度选择范围变小容易出现井漏井塌1在原地应力的三个主应力中,随着井斜角的增大,地层破裂压力变小,井塌压力增大,2水平段底层破裂压力不变,随着水平段长度增加,钻井液的激励压力和抽级压力将变大,导致井漏和井塌,精心设计井身结构钻井液参数减少,起下管住压力波动4）岩屑携带困难,易行成岩屑床,尤其在井斜角为45-60度井段,岩屑床沿管住下侧下滑形成堆积堵塞井眼要求精心设计水力参数和钻井液参数5）完井电测困难仪器不能靠自重滑动到井底,用管住送入仪器射孔测试用油管送入完井电测是裸眼靠钻进时管住送入不理想
填空
水平井完井方法:（裸眼完井法）(筛孔管完井法):(筛管割缝衬管带管外封隔器完井)(衬管注水泥固井射孔完井法)水平井的剖面设计:单弧剖面,.双孤剖面.三弧剖面水平井常用动力钻具按功能可分为: 造斜动力钻具组合, 稳斜动力钻具组合按主机种类可分为: 螺杆钻具涡轮钻具按导向结构型式可分为: 弯壳体动力钻具 , 弯接头加短直动力钻具, 偏心稳定器加直动力钻具
按弯角大小与组配方式可分为:固定弯壳体动力钻具, 可调弯弯壳体动力钻具.对固定弯壳体钻具又因其弯角的个数可分为：单弯和双弯钻具：又可根据两个
弯角的方向组配方式分为同向双弯和反向双弯1当实钻水平段曲线AB在靶心设计平面同侧波动全高是指AB上的最大最小的铅垂距的绝对值之差
2当实钻水平段曲线AB在靶心平面两侧,波动全度高是指靶上靶下的最大波动高度的绝对值之和3着陆点纵距和横距是衡量着陆控制水平的主要指4标靶上靶下的最大波动高度直接反映了水平控制的稳平能力5平均偏离高度描述了实钻水平段对靶心设计平面的总体贴近程度6波动全高则描述了实钻水平段自身垂向的敛聚程度7只有当太平段的平均偏离高度h和波动全高址均较小时,才表示具备这种控制能力
