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1、1、根据课程学习对现代钻井技术包含的内容和将来钻井技术开展方向做一简洁评述。答:内容:程度井钻井技术、大位移井钻井技术、多分之井钻井技术、旋转导向钻井技术、地质导向钻井技术、小井眼钻井技术、套管钻井技术、柔性管钻井技术、随钻测量技术、钻井信息应用技术、智能钻井技术。方向:(1)钻井技术的开展将以信息化、智能化、综合化、现代化为特点,并以实现自动化钻井阶段为目的;(2)在世界石油资源的处女地和困难地区的工作量将增大,在极地、远海、深层和困难油气田将钻更多的井;(3)钻井技术将按三个层次开展,即成熟技术集成化、在研技术工业化、高新技术和创新工程加快引入和开展;(4)钻井工程的理论探讨将更加系统化及
2、成熟。2、根据课程学习分析我国钻井技术发呈现状、存在问题和努力方向。答:差距:我国在智能钻井、智能完井、困难构造井、多分支井、大位移井和柔性挠管钻井完井等方面几乎还是空白或刚刚起步。钻井信息技术、随钻测量技术和深井技术(尤其是深初探)方面差距较大。程度井的应用还未达产业化的程度。钻井总体差距约为5-10年。问题:我国钻井技术根本上还是以跟踪为主,创新成果不多。今后:今后应明确目的、集中攻关,强调探讨及开发有自主学问产权的创新工程及技术。应加强钻井理论探讨,如钻井预料理论等。面对21世纪钻井技术的开展关键在人才,如何培育为钻井效劳的创新人才和胜任国际全球化竞争的队伍燃眉之急。3、完成一口程度井的
3、设计和施工将包含哪些方面的技术探讨工作?答:技术探讨工作主要包含以下内容:(1)程度井经济性:产量、效益、增加可采储量、进步采收率;(2)程度井井位确定布井方案探讨:地质要素、长度、泄油面积;(3)程度井油藏工程:锥进、产量预料、表皮效应、井网和形态探讨;(4)程度井设计:剖面设计、钻井参数、井身构造、钻柱组合;(5)程度井钻头:钻头漂移、侧面载荷使钻头磨损;(6)钻具及摩阻力:摩阻、扭矩计算;(7)井身轨迹限制:随钻三维井眼轨迹的动态设计、旋转导向工具、轨迹限制;(8)侧钻和取心技术:套管内侧钻、程度井段取心;(9)随钻测量技术:MWD、LWD、SWD,无磁、有磁测量,低压钻井的信息传输;(
4、10)程度井钻井液:井眼净化、井眼稳定性;(11)程度井固井技术:套管的下入、套管居中、选择性固井;(12)程度井压裂改造增产技术;(13)径向程度井钻井系统探讨。4、程度井有那几种井眼类型?简述超短半径程度井的实现方法。答:几种井眼类型:(1)长曲率半径:R400m,1-2/10m;(2)中等曲率半径:R=120-350m,6/10m;(3)短曲率半径:R=8-16m,1-10/m;(4)超短曲率半径:R0.3m。超短半径径向程度井的实现方法:简称URRS Ultra Short-Radius Radial Horizontal Drilling System;是一种新型钻采方法,钻直井到产
5、层,扩眼,下入斜向器,消费管通过斜向器由垂直方向转向程度方向的弯曲半径0.3米,消费管前接喷嘴,其特点是采纳水力喷射钻井,可以在一个程度面上完成多个程度辐射井眼;特殊合适老井的单井增产、老井重入、进步采收率。5、简述短半径侧钻程度井技术的优点、设计原则。答:优点:(1)使套损井、停产井等死井复活;(2)改善油藏开采效果;(3)有效开发各类油藏;(4)进步采收率及油井产量;(5)充分利用老井井眼、老井套管、老井井场及地面设备;(6)降低综合开发本钱;(7)有利于环境爱护。设计原则:(1)利于钻采目的的效益为主原则;(2)利于快速钻井的最小本钱原则;(3)利于开窗及侧钻施行的技术优先原则;(4)利
6、于优质钻井的第一原则。6、如何确定侧钻程度井开窗位置,简述套管开窗的常用方法。答:开窗位置确定:(1)对原井油层套管试压,憋压10MPa,30 min压力不降为合格;(2)应满意井眼轨迹限制要求;(3)原井井斜、方位角及井眼轨迹有利于侧钻;(4)应避开原井套管接箍和套管扶正器,选在完好的套管本体上;(5)应避开原井事故井段和套管损坏井段;(6)避开困难坚硬地层,选固井质量好、地层易钻且较稳定的(砂岩)井段。开窗方法:(1)地锚斜向器开窗:原井套管中下入地锚斜向器,用开窗工具(复式铣锥)在套管上开出窗口,然后再用侧向钻具钻出新井眼。(2)套管段铣器开窗:将原井眼的一段套管用段铣器铣掉,然后注水泥
7、填井,再用侧钻钻具钻出新井眼。7、什么是大位移井?为什么要钻大位移井?答:大位移井定义:(1)国际定义:井的程度位移及垂深之比大于2,且航行角大于60o的定向井;(2)国内定义:垂直井深2000米以上,垂直井深及程度位移之比为1:2以上的井为大位移井。钻大位移井的目的和意义:(1)开发海上油气田:节约建立人工岛或固定平台等的投资;(2)开发近海油田:距海岸10km左右的油田,可从陆地开发;(3)用大位移井代替海底井:不用海底设备,从而节约投资;(4)开发不同类型的油气田,进步经济效益:小断块或几个不相连的小断块油气田,可钻1口或2口大位移井开发;若几个油气田或油气层不在同一深度、方位,可钻多目
8、的三维大位移井开发,节约投资,便于管理;(5)开发老油气田:利用原有根底设施钻大位移井,可加速油田探边和开发,缩短产油周期,扩大泄油半径,进步单井产量,增加井的寿命,进步最终采收率;(6)爱护环境:在环保要求比拟高的地区钻大位移井,可满意环保要求。8、及常规程度井相比,钻大位移井有哪些技术难题?答:技术难题:(1)井身设计:是一个不断调整的过程,要求广泛地优化全部有关的参数,尽量增大延长间隔 ,降低扭矩、摩阻和套管磨损,进步管材、钻具组合和测量工具的下入实力,最重要的是保证不要超过钻柱的摩阻和扭矩极限;(2)扭矩(torque) 分析计算及降扭措施;(3)摩擦阻力分析计算及降阻措施;(4)钻柱
9、设计及钻柱的选择;(5)套管设计及通过实力分析;(6)井眼稳定性:特点是钻井液密度平安范围较窄,页岩水化时机大,抽汲作用的影响较大以及当量循环密度较高等;关键是准确预料斜井段使井眼稳定所须要的泥浆密度;方法是根据理论模型和邻井资料来预料各井段的泥浆密度;(7)钻井水力参数和井眼净化分析;(8)完井可行性分析。9、钻大位移井,降低钻柱扭矩的措施有那些?答:(1)优化井身剖面的设计和施行;(2)进步泥浆的光滑性,采纳油基泥浆,加光滑剂等;(3)出现改变力时,可考虑运用旋转反应系统来降低扭力;(4)做好钻头的选择和BHA的设计;(5)加强钻具接头应力平衡和运用高扭矩的螺纹脂增加钻柱的抗扭矩实力;(6
10、)运用整体式叶片增加井眼的清洁度,从而降低由碎屑引起的机械扭矩;(7)运用削减扭矩的工具,如不转动钻杆护箍、钻柱降扭短接等。10、钻大位移井,降低管柱摩阻的措施有那些?答:(1)优化钻井泥浆的光滑性和井身剖面;(2)运用降低摩擦的钻杆爱护器;(3)优化钻杆设计,降低屈曲程度;(4)运用复合钻柱;(5)在近垂直井段运用厚壁钻杆,增加钻柱强度。(6)运用旋转顶部驱动系统。(7)通过优化浮鞋,套管浮箍以及套管旋转方案,降低套管阻力。11、什么是多分支井?及一般定向井、程度井相比,多分支井有什么特点? 答:多分支井定义:多(底)分支井是指在一口主井眼的底部钻出两口或多口进入油气藏的分支井眼(二级井眼)
11、,甚至再从二级井眼中钻出三级子井眼。主井眼可以是直井、定向斜井,也可以是程度井。分支井眼可以是定向斜井、程度井或波浪式分支井眼。多分支井特点:(1)油藏工程方面:增大油藏的袒露面积,进步泄油效率,改善油流淌态剖面,降低锥进效应,进步重力泄油效果,纵向调整油藏的开采,可以应用于多种油气藏的经济开采;(2)钻井工程方面:削减无效井段,削减钻井设备的搬迁;节约套管、泥浆费用;充分利用海上平台井口槽,降低了平台建立费用;(3)地面工程方面:由于地面井口的削减,相应的土地运用面积、地面管汇建立、油井管理等费用也大大降低,增加了经济效益;多分支井缺点:(1)完井风险,可能丧失分支井眼,沟通不了油藏;(2)
12、增加泥浆对油层的浸泡时间,可能造成油藏损害;(3)在分支井眼洗井作业时,因各分支井眼不同的要求,可能牵涉到的过程较困难;(4)操作费开支由于风险因素的存在而无法完全确定。12、按TAML分级体系,多分支井分有几级?各级的区分是什么? 答:TAML分级体系:(1)一级完井:主井眼和分支井眼都是裸眼。侧向穿越长度和产量限制是受限的。完井作业不对各产层分隔也不能对层间压差进展任何处理;(2)二级完井:主井眼下套管并注水泥,分支井裸眼或只放筛管而不注水泥。主分井筒连接处保持裸眼或者可能的话在分支井段运用“脱离式”筛管(drop-offliner),即只把筛管(衬管)放入分支井段中而不及主井筒套管进展机
13、械连接。及一级完井相比可进步主井筒的畅通性并改善分支井段的重返潜力。(3)三级完井:主井眼和分支井眼都下套管,主井眼注水泥而分支井眼不注水泥。三级完井供应了连通性和可及性。分支井衬管通过衬管悬挂器、快速连接系统(Rapid connect)或者其他锁定系统固定在主井眼上,但不注水泥。主-分井筒连接处没有水力整体性或压力密封,但是却有主-分井筒的可及性。(4)四级完井:主井眼和分支井眼都下套管并注水泥,供应了机械支撑连接,但没有水力的整体性。分支井的套管也可由水泥固结在主套管上的。主井眼和分支井都可以全井起下进入。(5)五级完井:五级完井具有三级和四级分支井连接技术的特点,还增加了可在分支井衬管
14、和主套管连接处供应压力密封的完井装置。可以通过在主套管井眼中运用协助封隔器、套筒和其他完井装置来对分支井和消费油管进展跨式连接(Straddle)以实现水力隔离。从主井眼和分支井眼都可以进展侧钻。(6)六级完井:连接处压力整体性可通过下套管获得,而不依靠井下完井工具。六级完井系统在分支井和主井筒套管的连接处具有一个整体式压力密封。一个耐压密封的连接部,是为了获得一个整体密封特征或整体成形或可成形金属设计,这在海洋深水和海底(Subsea,水下)安装中将是有价值的。13、在地层中图示多分支井井眼几何类型,说明各种类型的用处。答: 双 向 迭 加 三 叉 辐 射 形 人 字 形肋 骨 形应用于(用
15、处):(1)有多个目的层的油藏:互不连通的油藏,封隔的断块,高质量砂岩;(2)尺寸受限制的油藏:透镜体,受断层所限制的油藏;(3)多种泄油形式:通过老井重钻,限制油流的位置;(4)多层油藏:在不同的油层中获得不同的产油实力;(5)增加已投产井的产量:重钻多底井/分支井;(6)处理油藏的地质问题:穿过断层或页岩隔层;(7)限制水和气的产量:削减锥进,降低压力消耗。14、多分支井钻井要重点解决的关键技术有哪些?答:关键技术:(1)如何实现主井眼和分支井的分支连接;(2)力学完好性,分支连接处要求肯定的机械稳定;(3)水力完好性,分支连接处要求肯定的液压密封;(4)再进入实力,如何实现选择性进入各分
16、支井眼或主井眼;(5)套管准确到位,要求更准确的井眼轨迹;(6)油藏配伍性,消费机理。15、什么是几何导向?什么是地质导向? 答:几何导向:几何导向的任务就是对钻井井眼设计轨道负责,使实钻轨道尽量靠近设计轨道,以保证准确钻入设计靶区(由于地质不确定度带来的误差,原设计靶区可能并非是储层)。在地质导向技术问世之前,常规的井眼轨道限制技术均应属于几何导向范畴。地质导向:用地质准则来设计井眼的位置,对准确钻入油气目的层负责。用近钻头地质、工程参数测量和随钻限制手段来保证明际井眼穿过储层并获得最佳位置。16、简述地质导向钻井系统的主要功能。答:地质导向的任务就是对准确钻入油气目的层负责,为此,它具有测
17、量、传输和导向三大功能,详细为:(1)近钻头地质参数(电阻率、自然伽玛)和工程参数(井斜角)测量,用无线短传技术把近钻头测量信息越过导向马达传至MWD(LWD)并进一步上传;(2)用随钻测量仪器(MWD)或随钻测井仪器(LWD)作为信息传输通道,把所测的井下信息(局部)传至地面处理系统,作为导向决策的根据;(3)用井下导向马达(或转盘钻具组合)作为导向执行工具;(4)地面信息处理及导向决策软件系统,将井下测量信息进展处理、说明、推断、决策,指挥导向工具准确钻入油气目的层。 17、旋转导向钻井系统的突出优点是什么?从工作方式和原理区分,可将旋转导向钻井系统分为哪几种类型?答:突出优点:(1)井下
18、闭环带来高质量的井眼轨迹,可消退滑移形式,打出更平滑的井眼;(2)避开螺旋状井眼和井眼弯曲(Hole Spiraling & Wellbore Tortuosity);(3)旋转导向避开滑动钻进,降低磨阻,净化井眼,可防止岩屑积累及轴向振动(Cutting Build up & Axial Shock);(4)特殊钻井须要,如高难度大位移井、设计师井等具有困难构造的特殊井;(5)井深超过1万米,扩大勘探开发面积,节约平台和投资;(6)油藏导航“Reservoir Navigation”,即在困难油藏中导向钻井;(7)调整工具面不消耗时间,钻速是滑动导向的一倍。几种类型:(1)AutoTrak
19、或 RCLS Steerable Rotary Close Loop drilling System;(2)PowerDrive;(3)RCDOS Remote Controlled Dynamic Orientating System。18、简述一种旋转到向钻井系统的工作原理和系统组成。答:工作原理:流场变向器原理系统组成:测量系统、限制系统、执行机构、双向通信系统、地面监控系统。19、随钻测量系统可区分为哪几大类?各类系统采集的信息的主要作用是什么? 答:随钻测量系统分类:MWD measure while drilling;EM.MWD eleetronic measure MWD;FE
20、.MWD formtion Evaluation MWD;DWD Diagnostic-While-Drilling;LWDlogging while drilling;SWDseismic while drilling;GST Geosteering Tool。随钻测量参数:井斜、方位、工具面、井下钻压、井下扭矩、马达转速;井下振动、伽马射线、地层电阻率、密度;方位中子密度、中子孔隙度、环室温度;探测各种异样地层压力、预料钻头磨损状况;探测井下异样状况及故障分析;通过井下存储可实现测井的全井图像分析。20、简述随钻地震的工作原理。答:随钻地震的工作原理:在油气钻井过程中,钻头及井底岩石互相作
21、用产生振动,形成钻头波场,钻头震源波一局部能量沿着钻杆自下而上传播形成参考信号,而钻头震源波的其余能量则经地层传播,以直达波和反射波的形式传播到地面,布置在地面的检波器接收到来自地层的各种地震波(包括多种干扰波),通过处理和说明即可获得及常规地震说明类似的有关地层参数的结果,这就是随钻地震。21、小井眼钻井的主要优点是什么?结合个人的相识或所在油田的实际状况,浅谈小井眼钻井应用的前景。答:优点:(1)节约钻井费用:大量钻井理论说明,小井眼比常规井节约钻井费用3075%。(2)有利于环境爱护:小井眼占用耕地少,排放废料,废气少,噪声小。(3)机动性能好:小井眼钻机设备轻巧,机动性能好,特殊适用于
22、遥远地区,困难地面条件油气田(如海滩,沼泽,沙漠,戈壁,山区,丛林,城市)。应用的前景:(1)对外开放和市场经济的须要;(2)钻井本钱占整个石油工业总投资的5580%,应用小井眼钻井节约投资;(3)我国人口众多,土地资源贫乏,钻井占用耕地和环境污染的问题特别突出;(4)东部油气田有大量老井须要挖潜改造,打加深井,侧钻井,程度延长井等都可运用小井眼钻井;(5)西部油气田沙漠,戈壁和边际油田的勘探井运用小井眼可以削减风险投入;所以小井眼钻井有广泛的应用前景。22、及常规钻井相比,小井眼钻井的技术关键是什么?答:技术关键:(1)井控:环空水利学,井涌早期检测,动态压井技术,高精度、高灵敏度压力、流量
23、检测仪器;(2)钻具选择及钻柱力学特性:钻柱动力学,钻柱强度,钻柱减震,钻柱稳定性;(3)钻井液及固控:无固相钻井液,低密度钻井液,钻井液的光滑性;(4)钻头:单牙轮钻头,热稳定金刚石钻头(TSD),PDC钻头,取心钻头,抗偏型PDC钻头;(5)钻井参数的优选:喷射钻井在小井眼中的应用,井底当量泥浆密度;(6)连续取心技术及岩心分析和说明处理技术:现场岩心快速分析处理;(7)完井方法和固井技术探讨:小间隙固井质量,小井眼电测,试井,采油,修井,增产作业。23、为什么要进展低压欠平衡钻井?目前国内推广应用欠平衡钻井最根本的缘由是什么?答:缘由:(1)常规钻井方法根本打不成的井,漏、喷、塌、卡等事
24、故严峻到无法克制的地步;(2)打了井不见油气显示,导致勘探开发失败;(3)打了井产油气太少,导致勘探开发低效;(4)常规钻井方法本钱太高,事故多,效率低,钻井困难;(5)进步钻速4至10倍;(6)进步油井增产3倍以上。根本缘由:爱护油气层,进步钻速。24、低压欠平衡钻井有待接着开展和改造的技术重点有哪些?答:技术重点:(1)可以平安,顺当地完成油气层井段钻井,完井作业;(2)具有良好的爱护油气层的实力;(3)可以适应深井和长程度井段程度井;(4)可以适应高渗,特高渗裂缝性储层,克制“负压差置换性漏失”;(5)可以应付困难的多压力体系;(6)可以有效的克制井壁失稳;(7)可以供应刚好的,准确的动
25、态试井;(8)设备简化,便于运用,降低本钱;(9)低压钻井及程度井相结合;(10)更好的经济效益及更宽的应用范围;(11)低压欠平衡钻井配套的完井技术;(12)配套的气体流体测井,地质录井及增产改造技术。25、简述液动冲击回转钻井的根本原理。答:工作原理:在常规钻柱钻头上接一个专用冲击器(约2米长)。它是以循环的钻井液为动力,驱动一重锤上下振动,产生轴向冲击载荷;冲击载荷干脆作用于钻头并通过钻头将冲击能量传递给井底岩石,其在井底岩石中产生的冲击力可达几吨到几十吨(可调),冲击频率可达80Hz以上(可调),这种冲击载荷远远超过了岩石的裂开强度;加上回转产生的剪切岩石的作用,裂开岩石的效果显著进步
26、。26、冲击钻的主要特点是什么?答:特点:(1)它要求的钻压很小,小于使钻柱失稳弯曲的临界钻压,从而消退了因钻柱弯曲而引起的井斜。(2)由于钻压很小,且由于其破岩方式变更为以轴向冲击破岩为主,钻头及地层互相作用而在钻头上产生的侧向力将大大减小,从而起到进一步防止井斜的作用(顿钻钻井井眼很直就是一例)。特殊有利于高陡构造和地层倾角大的易井斜地层防斜打直。(3)对于硬质地层,用常规方式钻井,其机械钻速往往很低。而回转冲击钻主要是冲击破岩,由于其高频大冲击功的冲击作用,将大大进步破岩效率(常见的冲击回转型手电钻比单纯回转手电钻钻眼效果好就是一个极好的实例)。 (4)冲击器在构造上可将如今的连续射流变
27、成高压聚能脉冲射流,射流淌压力大大进步,比一样条件下连续射流的动能大好多倍,有利于消退岩屑压持效应,改善喷射钻井效果,进步钻井速度。(5)可解决程度井程度段和大位移井钻井中难以施加钻压的问题,因为冲击回转钻在程度井段的钻进中所需的轴向破岩载荷主要是由自身的冲击作用产生,而不是完全依靠钻柱自重产生的钻压。(6)现代常规钻井设备即可满意冲击旋转钻井工艺要求。(7)为SWD或井间地震技术的实现供应了频率可控井下震源。27、针对钻井工程或结合自身工作需求,阐述建立信息系统的必要性;信息系统主要有哪几局部组成?其进一步开展的趋势是什么?答:必要性:信息是第一财宝,信息将成为石油企业的商品。信息化将给石油
28、公司带来宏大的经济效益,估计会节约开支25%,节约时间40%。现已不能把信息技术和勘探开发的核心业务分别开了,假如仍将信息技术看作是一种单纯的技术手段或协助工具,而相识不到信息化进程所引起的管理、组织和竞争的根本性变革,就会使自己的(企业、组织)处于优势,甚至消亡。在21世纪,最为重要的技能,就是把信息转化为真知并将其传递给须要它的人。将来社会最大的赢家是那些最擅长捕获和运用信息并将其变成才智的企业。信息系统组成:数据采集、井场实时监控、数据传输、数据管理、工程计算、协助决策支持、工程设计、统计分析、消费管理。开展的趋势:国际互联网络和地区局域网络要进入现场作业,油田现场将象如今的公司办公室那
29、样用网络连接起来,实时的现场数据将能远程送达前方钻井、地质、油藏及管理部门,并实现双向通讯,刚好获得技术指导及支持。多年来,石油工业都在对企业的诸多方面进展“信息化”,要想让信息化成为进步消费率的必要条件,肯定要施行综合一体化,即须要一套全新的工作方式。信息化涉及的面很宽,它带给企业的往往是一种新的管理思想。这种管理思想要及企业现有的管理机构、管理体制很好地交融、或者进展改造,所以企业指导层及主要决策者的干脆参及是信息化成败的关键。随着世界上空中自动制导(如导弹、飞船等)和水下自动制导(水下机器人、巡航导弹等)技术日趋完善,地下自动制导技术也必将在陆地钻井中获得打破性进展,并到达工业应用程度。
30、钻井的开展将以信息化、智能化、自动化为特点。钻井新技术1、 大位移井 ERD Drilling Tech.(Extended Reach Displacement)2、程度井钻井技术(Horizontal well Drilling)3、旋转导向钻井、地质导向钻井技术4、分枝井钻井技术(Multilaberal well Drilling)5、欠平衡钻井技术(Underbalanced Drilling)6、套管钻井技术7、连续油管的应用(Coiled tubing Tech.)8、爱护油气层的钻井完井技术9、深井困难井钻井技术10、小井眼钻井技术程度井程度井的分类:长半径程度井造斜率:2 /
31、30m6 /30m应用范围:程度位移较大的程度井钻具组合:常规的钻具组合(弯接头、弯外壳、多稳定器钻具组合)测量工具:常规测量工具(单点、多点、有线和无线MWD)程度段长度:取决及可用的工艺技术程度完井:常规完井技术,完井方式取决于油藏条件中半径程度井造斜率:6 /30m20 /30m应用范围:程度位移较大的程度井钻具组合:常规的钻具组合(弯外壳、导向钻具组合)测量工具:常规测量工具(单点、多点、有线和无线MWD)程度段长度:300m900m完井:常规完井技术,完井方式取决于油藏条件短半径程度井造斜率:1 /m10 /m应用范围:程度位移不大的程度井钻具组合:特殊钻具组合(铰接马达、挠性钻杆等
32、)测量工具:特殊的测量工具程度段长度:60m120m完井:多数裸眼程度井的用处1、开发低浸透油气藏:增加泄油长度;增大传导率;通过程度井穿透低浸透储层中的自然裂缝,亦可对程度井进展增产处理,可显著进步油气采收率2、开发裂缝性油气藏3、开发薄层的油气藏4、削减气、水锥进,延长无水开采期5、改善蒸汽驱效率,开发稠油油藏SAGD6、进步聚合物驱油效果:程度井能大大进步注入实力和区域扫油效率,尤其对聚合物和活性剂的注入很有效。7、 改善水驱和注水:利用程度井开发,压力降不像直井那样集中在某一点上,而是分散在比拟长的泻油井段上,因此压力降较小,油水界面的变形也比拟小,含水量缓慢增加。8、 避开出砂,或者
33、降低出砂几率:出砂量及井眼旁边的流体流速成正比。由于程度井的泻油长度远远大于垂直井的泻油长度,因此程度井井壁旁边的流体流速远远小于直井井壁旁边的流体流速大位移井钻井技术大位移井定义:测深/垂深2的井;程度位移/垂深2的井(Designer Well)大位移井的关键技术:井壁稳定;轨迹设计;摩阻扭矩分析;钻柱设计;轨迹限制;井眼净化;技术套管下入及爱护大位移井的应用范围:用大位移井开发海上油田,大量节约费用;海边开采近海油藏;不同类型的油气藏钻大位移井进步经济效益;地面存在大范围障碍的区域。大位移井面临的理论问题:井眼轨迹优化设计;井壁稳定理论;摩阻扭矩分析;环空流体学及环空携岩;钻柱强度分析大
34、位移井的关键技术:降低摩阻扭矩的技术:轨迹优化设计技术增加钻井液的光滑性;减摩工具;摩阻预料技术钻柱设计:钻具接头的平衡连接技术;采纳高摩擦系数的螺纹脂;高扭矩接头;高强度钻杆井壁稳定技术:地层坍塌压力、地层压力、地层裂开压力;井壁稳定风险评价;钻井液及地层之间的水化作用;井壁稳定风险评价井眼净化技术摩阻扭矩实时监测技术套管下入及爱护大位移井的关键技术:1、管柱的摩阻和扭矩2、钻柱设计3、轨道设计4、井壁稳定5、井眼清洗6、固井完井7、轨迹限制欠平衡钻井技术(Underbalanced Drilling)定义:指钻井过程井内压力小于地层压力肯定值的钻井过程设备:旋转防喷器、井内流体的地面多级分
35、别器、惰性气体发生器根本理论:多相流理论优点:合适于在异样低压地区钻井;刚好发觉和爱护油气层;进步机械钻速,降低钻井本钱欠平衡钻井技术的优越性:减轻地层损害,进步产能;进步钻井效率、降低钻井本钱;可刚好发觉地质异样状况和识别产层;投产快。 欠平衡钻井的关键技术:特殊的井控装置;产生欠平衡条件;确保欠平衡条件;井控技术;产出流体的地面处理;测量技术。欠平衡钻井技术适用的条件:胶结良好的砂岩、碳酸盐岩、火成岩储层;地层深度准确、压力清晰;要求技术套管封过目的层以上井段;尽量削减完钻测井或采纳随钻测井;尽量不运用注水泥方式完井。自动化钻井(闭环钻井)技术:自动化钻井技术主要指井眼轨迹自动限制技术,进
36、一步的目的是实现钻头的地质导向,代表着国际钻井技术最新的开展方向,对超深井、超薄油层程度井、大位移井、分支程度井等的轨迹限制具有独特效果。导向钻井技术: 以上环节中,井下随钻测量和井下自动限制是关键技术,二者结合可实现井眼轨迹的自动限制,即导向钻井技术。随钻地层评价系统 FEWD 简介:FEWD由电阻率、自然伽玛、岩石密度、中子孔隙度等传感器组成。最常用的是:双向自然伽玛传感器包含有两组伽玛射线探测器。传感器将记数捕获的自然伽玛的原始计数转换成API标准计数,经过平均计算后合成伽玛测井曲线。 EWR-PHASE4 电磁波电阻率传感器采纳四相位技术,可以合成四条不同探测深度的电阻率曲线和组合电阻
37、率曲线。自动化钻井技术(Verti Trak 垂直钻井系统):VDS 技术及工具,于1988年开发,后经过AGIP、BHI的改良, 92年形成VDS-5,继而开展为SDD和Verti Trak系统。 自动垂直钻井系统(VDS)概念:自动垂直钻井系统事实上是垂直导向钻井系统,该系统利用自动变径工具,对钻头施加径向力,克制钻头的侧向力,自动纠斜,保证钻头垂直钻进。1、VDS系统的根本原理:VDS系统是在传动轴外壳上装有自动伸缩的扶正器的井下马达系统。系统由井下工具、压力传感器、地面限制装置和司钻显示器组成。工作原理:在钻井过程中,当井眼偏离垂直方向而向某一方向造斜时,其内部的电子限制电路检测到井斜
38、传感器测出的井斜信号,并通过限制电磁阀的电流,变更四个液缸内的压力,推动其上面的四个可伸展的翼肋,使其压靠并支撑井壁,同时利用井壁的反作用力推动钻头沿井斜相反的方向钻进。由于电子限制电路实时采集井斜数据,并对液缸加以限制,就保证了钻头始终以垂直状态钻进。2、导向装置工作方式为最大限度地增大导想作用力,导向工具应尽可能靠近钻头。导向装置有两种工作方式:近钻头外部导向:近钻头内部导向SDD自动直井钻井系统:SDD自动直井钻井系统是由Agip公司和Baker Hughes公司在VDS系统根底上结合研制的新一代自动直井钻井系统。该系统具有商业性推广价值。该系统供应了一种可以自动连续钻直井,而无须地面人
39、员参于过程限制的垂直导向装置。SDD系统的技术特点:(1)连续测量井斜;(2)连续校正任何微小的井斜;(3)井下自动导向;(4)地面可实时监控井眼轨迹和井下工具的工作状态;(5)寿命可超过钻头寿命。自动化钻井技术(Power Drive旋转导向系统)爱护油气层的钻井完井技术:岩性测定及分析技术储层敏感性评价技术;有气层损害机理探讨;油气层损害评价技术;爱护有气层的钻井液完井液技术;爱护油气层的固井技术;负压射孔技术;爱护油气层的压裂酸化技术小井眼钻井技术小井眼井定义:在一特定地层或区域,井径小于一般井的井(通常认为 7 井段占全井70%以上者),其初期投资少,主要适于遥远、无陆上便利交通地区的钻井。小井眼钻井适用范围:各类井均可运用,不适于高产井。小井眼钻井的关键技术:钻机装备配套; 钻井井控装置配套; 钻头及螺杆钻具;取心技术;测井、完井技术;连续管;钻井攻关的主要内容特殊工艺井的产业化技术,包括程度井、大位移井、多分支井、老井重钻井、欠平衡井、困难地层深井等;自动闭环旋转导向钻井系统、随钻测量和随钻地层评价技术(MWD、LWD、SWD、MNB);钻井信息、软件、网络技术(创立网络化专家系统);全自动化人工智能钻井的理论和方法探讨;加强钻井理论的深化探讨及应用。
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