大位移井轨道设计问题.PPT

大位移井的基本问题韩志勇 1. 大位移井的定义； 2. 大位移井的用途和重大意义； 3. 大位移井的基本问题； 一. 大位移井的分类和定义 大位移井分浅层大位移井和深层大位移井。 美国、加拿大都打过一些浅层大位移井。水平位移1000多米，但垂深只有200米左右。使用斜井钻机甚至修井机打的。 深层大位移井，必须使用钻井的高技术。目前说的大位移井主要指的是深层大位移井。 大位移井的定义，没有统一标准，且是个发展概念。 初期认为有两个条件：水平位移超过3000米；平垂比大于1 ， 后提出水平位移超过3000米；平垂比大于2 。 一. 大位移井的分类和定义 大位移井技术是在水平井技术基础上发展起来的，所以比水平井技术要高一个台阶。在设备、工具、仪器等条件上，比水平井要求更高： 钻机上必须有顶部驱动； 一般要使用三台泥浆泵； 钻杆使用5，5-1/2，6-5/8的复合钻柱； 使用润滑性更好的油基泥浆； 有强大的泥浆净化系统； 使用导向钻井系统； 使用MWD, LWD, 等； 如果不具备上述条件也打成了大位移井，说明你定的大位移井的界限太低。 二. 大位移井的用途 大位移井的主要用途是油藏所在的地球表面上， 难以建立钻井井场， 建立井场需要花费很大代价， 从距离很远的已有的陆上钻井井场或水上钻井平台上向该油藏钻探井或开发井。 XJ24-3-A14井的目的和意义 南海东部石油公司的位置 现已开发的油田共有四个：流花；陆丰；惠州；西江。 XJ24-3-A14井的目的和意义 XJ24-3-A14井的目的和意义 三个区块：XJ24-3 ，XJ30-2 ，XJ24-1 。前两个是主力区块。 两个钻采平台，每个平台可钻井分别为30口和28口井 。生产出来的油，通过输油管线，送到“南海开拓号”油轮上。 XJ24-3-A14井的目的和意义 XJ24-3-A14该区块是美国PHILIPS公司的风险勘探区，1986年1月8日钻完第一口探井XJ24-1X，发现了11个油层。 XJ24-1区块的情况：位于XJ24-3区块的钻采平台东南（116°）约8公里处。油藏圈闭面积不到2平方公里，是一个小油田，或称为XJ24-3油田的卫星油田。该海域水深100米左右。 XJ24-3-A14井的目的和意义 如何开采XJ24-1区块？ 建立一个卫星钻采平台（无人操作）要花7000万美元，加上钻井费用和按照7年开采期计算的作业费，加起来的投资将超过一亿美元。 按采收率25％计算，可采出100万吨油。按120美元一吨算，可得1.2亿美元。基本上没有开采价值。 所以，从1986年到1996年，10年时间，该区块没有开采。 90年代以来，大位移井技术的出现和发展，很自然提出用大位移井来开发这个油田。 1995年，大位移纪录是8035米。经过论证，该井于1996年11月22日开钻，1997年5月19日完钻，6月10日完井。全井钻进时间85天，完井周期仅仅101天。 该井原计划投资2400万美元。实际打井费用1800万美元，加上论证及各项行政开支，共花钱2000万美元。 XJ24-3-A14井的目的和意义 效益 ：6月23日交井投产，初产为1672桶（6.29桶等于1方）约265方，含水63％。以后产 量 逐日增加，直到7000桶（1000吨）稳住；含水逐日减少，减到2.2％稳住。到1997年底已经生产了16万多吨，价值约2000万美元。已将投入的全部成本收回。 而且，这口井在钻井中，还有大的发现，新发现5个油层，最厚的一个是15.4米。地质储量翻了一番。 由于A-14井的效益很好，且储量翻番，所以1999年又打了一口大位移井A-17井。现已完井，即将投产。 三. 大位移井的基本问题 可归纳为四大基本问题： 管柱在井内的摩阻摩扭问题； 测量与轨迹控制问题； 井眼清洁问题； 井眼稳定问题； 三. 大位移井的基本问题1. 管柱的摩阻摩扭问题 管柱的摩阻摩扭问题是大位移井技术的头号问题。给钻井带来的问题： ①钻柱起钻负荷很大，下钻阻力很大； ②滑动钻进时加不上钻压，钻速很低； ③旋转钻进时扭矩很大，导致钻柱强度破坏； ④钻柱与套管摩擦，套管磨损严重，甚至磨穿； ⑤套管下入困难，甚至下不到底； ⑥导致严重的粘滑振动(Stick/Slip Vibration); 三. 大位移井的基本问题1. 管柱的摩阻摩扭问题 ①解决起下钻摩阻问题的方法： 使用顶部驱动，起下钻时可适当旋转钻柱，改变摩阻方向(倒划眼时要特别谨慎)； 优化井眼轨道形状，减小摩阻； 国外用悬链线轨道或准悬链线； 提高造斜点，降低造斜率； 控制稳斜角：αK=ATN(1/μ) ； 改善泥浆的润滑性 大位移井的轨道设计 大位移井轨道设计研究，国外很重视，但很少有公开发表的研究文章。 英国BP 公司在Wytch