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昆山钻井方法主要包含哪些因素?

作者: 来源: 日期:2019-12-6 8:32:48 人气:58
         在油气勘探和开发中用于钻井的技术方法。它主要包括井眼设计,钻头和泥浆的选择,BHA,钻井参数协调,井斜控制,泥浆处理,取芯,事故预防和处理等。石油钻井技术的特点是:深孔,高压,高温和许多影响因素。过去,我们主要依靠经验钻井。在1950年代,我们开始研究影响钻井的速度和成本的因素及其相互关系。 昆山钻井新技术和新理论不断涌现。井眼方向必须控制在允许范围内。根据油气勘探,开发和工程需要的地质地理条件,可分为垂直井和定向井,后者可分为普通定向井,水平井,集束井等。


         1.垂直井

         当在垂直方向上钻出钻孔并在指定的井斜度和方位角内到达目标层位时,对井眼的曲率和井底相对于井口的水平位移有一定的要求。如果生产井底的水平位移太大,将会干扰油田开发的井眼布置方案。如果探井底部的水平位移太大,则可能无法钻出所需的目标层。如果井的整个角度的变化率太高,则会增加钻井并增加产油的难度,这很容易导致井下事故。影响井倾角和方位角的因素有:地质条件,BHA,钻井技术措施,操作技术和设备安装质量。为了防止钻孔的偏角和曲率过大,必须选择合理的BHA。常用的BHA有两种:刚性全孔BHA和摆式BHA。前者可以使用较大的钻头压力钻井,这有利于提高钻速。井眼曲率很小,但无法校正偏差。后者需要控制一定的钻头压力,提高钻速,但是可以用来校正偏差。

         2.定向井

         在预先设计的井方向(井倾角和方位角)上钻至所需水平的井。它主要用于:①受地面地形的限制,例如埋在城镇,山脉,湖泊或良田下面的油田; ②近海集群类型钻井; ③由于特殊的地质构造(例如断层,裂缝层或地层倾角太大),有利于油气藏的勘探开发。 ④处理井下事故,例如侧钻,钻探救援井以防止井喷和火灾等。

         定向井的剖面设计一般由垂直井段,建造段,稳定段和下降段组成。常用的井下动力钻具(涡轮钻或螺旋钻),用于偏移和扭转截面

         由弯曲接头组成的斜钻。当井眼倾角最终达到或接近水平时,称为水平井。在定向钻井过程中,必须经常监测井眼的倾角和方向,并且必须随时绘制井眼轨迹图,以便及时调整。常用的倾角仪是单点,多点磁力计倾角仪和陀螺仪倾角仪。近年来,随钻测斜仪还用于随时了解井眼的倾角和方向,而不会跳闸。根据信号传输方式,有两种:有线和无线。前者使用电缆传输信号,而后者使用泥浆脉冲,电磁波和声波。

         在一个位置和有限的井眼中,沿不同方向钻了几十到几十个定向井,因此每个井都可以沿其设计的井眼轴钻到目标层位,通常用于海上平台或城市,肥沃的油田,沼泽等地区,可以节省大量投资,减少土地占用,并促进集中管理。

         3.注射钻井

         泥浆泵输送的高压泥浆通过钻头喷嘴形成高速冲击射流(通常超过M / s),直接作用在井底,充分利用了液压能(通常超过50%的泵水动力作用在井底),并使钻屑从井底冲走或及时将地层直接压碎,这可以大大提高钻井速度。合理的工作模式是使用更高的泵压,更低的排量和更小的钻头直径。

         基于对钻井中数据的分析,并通过计算机,根据以下因素确定影响钻井速度的各种可控因素(例如钻头类型,WOB,转速,泥浆性能,水力因素等)。最小成本原则,并通过优化方法编译成计算程序。进行优化与合作,使钻井工作可以达到高质量,快速和低成本。

         地层孔隙压力和平衡压力的预测钻井

         应结合地震,测井和钻井数据(机械钻速,页岩密度,泥比重,温度等)进行综合分析,以预测地层孔隙压力并判断可能的异常压力形成,并应及时采取措施防止突然的井喷,井漏,井眼塌陷和其他井下复杂情况。根据已知的地层孔隙压力和地层破裂压力,确定合理的泥比重和套管程序。在井中的泥浆柱压力和地层孔隙压力大致平衡钻井的条件下进行,这被称为平衡压力钻井。它可以显着提高钻井速度,也有利于油气藏的发现。

         钻井至异常高压地层时发生泥浆气入侵或井壁涌动时的井控技术,应采用计算方法和适当的技术措施来调整泥浆比重和流量特性,并使用液压高压防喷器进行处理。控制并消除油井溢流,以防止井喷。


         4.取芯技术

         根据设计要求,昆山钻井从地下钻出所需层的岩石样本(岩心),以获得用于油气藏勘探和开发的第一批数据。常用的取芯工具主要由取芯钻头,取芯桶,取芯和接头组成。取芯时,钻头以环形的形式连续切开井底的岩石,使钻出的柱状岩心连续进入岩心筒。为了满足特殊需要,还提供封闭式取芯,保压取芯和取芯工具(橡胶套取芯工具),以应对极其松散和破裂的地层。