定向钻井技术(幻灯片培训材料).ppt

前　言 1、钻井技术发展简况： （1）概念阶段（1901--1920） 　　开始把钻井和洗井联系在一起，并使用了牙轮钻头和注水泥封固套管的工艺。 （2）发展阶段（1920--1948）： 　　钻井工艺、固井工艺、牙轮钻头、钻井液等得到进一步发展，同时出现了大功率钻井设备，特殊工艺井诞生。 （3）科学化钻井阶段（1948--1968）： 　　科学研究使钻井技术得以迅速发展：高压喷射钻井、高效牙轮钻头、优质钻井液、优选参数钻井等，使钻井速度产生大的飞跃。继而又发展了地层压力检测技术、油气井压力控制技术、钻井液固相控制技术、平衡压力钻井技术使钻井速度又一次产生了大的飞跃。同时，特殊工艺井技术也有了重大的进展。 　（4）自动化钻井阶段（1968至今）： 　　主要体现电子仪表、自动测量和计算机在钻井工程中的应用（如：钻井参数的自动测量、综合录井仪、随钻测量技术、闭环钻井技术等）使得特殊工艺井钻井技术日臻完善。 四、大位移井钻井技术－用途与优越性 第三章、水平井－井位确定 　 油管 蒸气注入管 MD1,500m 812.52m 823.78m 单井蒸汽驱重力泄油水平井（胜利油田） 第三章、水平井－井位确定 　 蒸汽驱重力泄油水平井 第三章、水平井－设计 水平井设计是一门多学科的综合性技术。着重从油藏工程、地质、采油要求方面考虑优选井身剖面、套管程序、井下工具设备和钻头等，并进行钻柱、泥浆及水力设计。水平井设计涉及油藏工程、地质构造、井身结构、井身剖面、钻具组合、钻井参数、钻井液、完井液、固井与完井、测井和钻井成本分析等。水平井的设计主要有以下基本特点： ⑴、井身参数设计以井眼轨迹控制为原则。 ⑵、水力参数设计以发挥工具能力和井眼净化为依据。 ⑶、钻柱设计一要满足强度要求，二要采用倒装形式，三是 钻具结构以简单实用为好。 ⑷、钻井液设计要考虑良好的携砂性和保持井眼稳定。 ⑸、井身结构设计要有利于安全施工、轨迹控制和保护油层。 ⑹、井身剖面设计要以现有工具和技术为条件，要以经济施工为重点。 ⑺、要选择大钩负荷能力、立柱盒容纳能力、钻井液净化能力和泵排量、泵压能力能满足水平井施工要求的钻井设备。 第三章、水平井－设计 水平井的设计步骤： 水平井与直井和一般的定向井不同，因而其设计步骤也不同一般来说按以下步骤进行。 ⑴、确定钻水平井的油藏：包括对水平井的油藏进行数模和 物模研究与详细分析、研究分析其开发效益和成本回收等。 ⑵、确定水平井的靶区位置及误差要求。 ⑶、确定水平井的完井方法：主要包括水平井段的井眼尺寸、完井方式（由岩性、防沙和增产措施的要求确定采用裸眼、固井、衬管、筛管或砾石充填等方式）、水平井的生产方式（由原油性质、地层能量和产量确定采用热采、自喷或机械抽吸等）。 ⑷、确定井身结构、确定井身剖面类型。 ⑸、钻具组合设计、水力参数设计、钻井液完井液设计等。 第三章、水平井－设计 　　水平井井身剖面设计是从水平段开始，从靶点向上逐步设计井身剖面参数，然后从上往下校验剖面数据，采用迭代法进行。 　（1）、选择造斜点：在水平 　井剖面设计中首先是选择造斜 　点（KOP）。通常的作法是以 　最小造斜率（最大预想曲率半 　径）也能击中目标点开始设计 　（2）、选择剖面曲线：一般 　井为中曲率半径，常用的剖面 　主要有单增剖面（光滑曲线）、 双增剖面（在45o～75o之间有 一切线稳斜段）、多增剖面（分段定向曲线）等。　　 第三章、水平井－设计 3）、择合理的造斜率，既要考虑井下钻具的造斜能力、套管能承受的弯曲应力，同时所选的曲率不会阻碍采油工具的下入。 　 第三章、水平井－钻井液设计 1、钻井液设计的难点： （1）、设计主要考虑钻井液和完井液体系选择以及密度、流变参数、滤失量、润滑性能等主要指标的确定。此外，在产油层钻进时的油层保护效果、钻井液成本、环保性能、及钻井液与相关作业体系的相容性等也是必须考虑的因素。性能良好的钻井液要具有克服所钻水平井特有问题的能力，还应具有配制方便、易于调整、成本适宜的优点。 （2）、钻井液密度与井眼稳定 （3）、流变参数与洗井能力 （4）、润滑减阻 （5）、油层保护 　 第三章、水平井－钻井液设计 2、井眼净化 影响井眼净化的因素： （1）、井斜 　　按井斜划分四个不同的井眼净化区域：近垂直区0o～10o；低斜度区10o～30o；中等斜度区30o～60o；大斜度区60o～90o。井斜超过10o以的后岩屑在井眼低侧沉积的趋势随井斜增大而增加。在四个区域中，中等斜度区（30o～60o）最难净化。这是由于在此井斜范围内岩屑沉积层存在逆液流方向滑动的趋势，停泵后滑落