FK-30H井钻井施工措施及轨迹控制技术

以FK-30H井为例,详细介绍了在该井出现的技术难题,解决措施及井眼轨迹控制技术.主要的技术难题包括:(1)该井地质构造复杂,目的层地层倾角变化大,在甲方要求不打导眼,不填井的情况下,入靶准确难度大;(2)该井设计造斜率必须控制在3./30 m左右,靶前位移大于600 m,属于大斜度长位移水平井.该井型在钻进过程中容易形成岩屑床,拖压严重,摩阻,扭矩增加,从而使水平段滑动钻进很困难,给定向造成了难度.针对上述技术难题,在施工中逐一解决,使实钻井眼轨迹满足设计要求.     

大位移井减扭阻工具的研制

井下的摩阻和扭矩是大位移井设计和施工的两个关键因素,文章针对古巴大位移井的现状,研制了机械式减扭阻工具来减低摩阻和扭矩,提高钻具的使用寿命,提高大位移井的施工质量,完善大位移井钻井工艺技术。详细介绍了机械式减扭阻工具的结构和室内Landmark软件对工具性能的模拟,通过大量的试验数据表明机械式减扭阻工具的使用可以有效地降低钻具的扭矩和摩阻,对钻具受力有着良好的改善功能。     

大位移井井眼清洁工具的研制

由于大位移井水平段长,井斜角较大造成岩屑携带困难,影响到钻井及完井作业的正常进行,甚至造成卡钻、填井、侧钻、整井报废等事故,造成重大经济损失.因此,及时有效地进行井眼清洁,清除岩屑是亟待研究解决的问题.本文针对上述问题,设计了大位移井井眼清洁工具,该工具具有三组特殊流型结构设计的扶正器,可起到降低岩屑床形成的几率,破坏已有岩屑床,清洗井眼,修整井壁的作用,进而提高井身质量及机械钻速,降低钻井风险,提高整体效益,并且现场应用效果明显.     

环形割缝在可膨胀砂筛完井中的作用

当可膨胀的砂筛安装好后,筛管的外部和岩石之间的缝隙能够开始从零向上变化。钻井后井眼的状态、后来的测井或是完井操作、筛管的特性和膨胀过程等对这个缝隙都有影响。描述了关于长期的和短期完井中割缝冲击力的模拟实验。测量封闭井眼的实验表明,与裸眼相比,筛管的存在能提高井眼的稳定性。当环形割缝存在时,提高的幅度会降低。岩石变形模拟支持这一结论,它指出了对于一个径向刚度很低的筛管,有一个非常小的缝隙或是没有缝隙都是比较合适的,而刚度高的筛管能够承受稍微大一些的缝隙,可达几毫米。在这两种情况下,都会发生岩石屈服变形。割缝再增大,超过了允许的屈服极限,岩石就会遭到破坏,从而导致了点载荷和腐蚀问题。这个实验采用一种新型的双稳砂型筛管。虽然这种筛管是为了尽可能和井壁相配合而设计的,并且有非常低的扩散力,但是其结论同样适用于其他类型的筛管。     

随钻扩绞孔工具的研制

在定向井、水平井、大位移井的钻井过程中,井眼曲率的变化、地层岩性的变化以及钻井液相关性能的变化等综合因素的影响会造成井眼质量变差,井壁不规则,砂桥较多,给钻井和完井带来极大的困难;针对上述问题,研制出机械式随钻扩绞孔工具,通过现场试验,随钻扩绞孔工具能很好地修整井壁,保障井眼质量。特别是在造斜段的使用能克服普通扶正器下井通井,扭矩过大的问题。     

膨胀套管补贴系统的开发与试验

在早期的下套管完井中,各种各样的套管补贴技术用来修补井下环形空间的漏洞.早期的套管补贴作业具有局限性,操作者在完井过程中需用较小直径的管柱把补贴管下部的大直径工具下入到井下.在补贴管自身的压力密封方面,目前套管补贴的设计还很薄弱.利用膨胀管技术优势设计出一个新的套管补贴系统,该系统允许使用尺寸更合适的完井管柱.另外,在设计和试验阶段,开发出了满足油管或套管(补贴管安装在其内部)压力密封要求的补贴管.文章将主要探讨高压、大通径膨胀套管补贴系统,从早期的客户合同到设计试验和研发测试过程.补贴管系统已在得克萨斯州的狭长地区至怀俄明州的油田上使用.     

大位移井径向振动工具的研制

井下的摩阻和扭矩是大位移井设计和施工的两个关键因素,本文阐述了针对古巴大位移井的现状,研制径向振动工具来减低摩阻和扭矩,提高大位移井的施工质量,提高钻具的使用寿命,完善大位移井钻井工艺技术。详细介绍了径向振动工具的结构、性能。通过现场试验数据表明径向振动工具的使用可以有效地降低钻具的扭矩和摩阻,降低钻柱对套管的磨损。