中短半径水平井造斜率与螺杆钻具应力研究

应用非线性有限元法，建立了中短半径水平井螺杆钻具力学模型。分析了不同井眼曲率和不同弯角下120 mm大角度单弯螺杆钻具组合应力分布情况，最大等效应力随着曲率的增加先减小后增大，随着弯角的增大而增大；采用平衡曲率法，对大角度单弯螺杆造斜率进行了计算。确定了螺杆钻具组合极限应力与造斜率的关系， 等效应力线与分界线交点的左侧随井眼曲率增加而减小、等效应力线与分界线交点的右侧随井眼曲率增加而增加。该项研究为中短半径水平井大角度单弯螺杆钻具的安全使用、轨迹控制设及螺杆钻具的改进提供了依据。     

中短半径造斜螺杆钻具在套管内的通过度

套管内侧钻中短半径水平井，由于造斜比常规的中半径水平井要高得多（１／ｍ以上），因此，结构弯角必然较大，这就提出了这种钻具在套管内能否顺利下入的问题，文中根据最小变形原理钻具在套管内下入过程中变形进行分析，解决了变形过程中边界待定问题，并对φ１２０双弯螺杆钻具和φ９５双弯螺杆钻具的φ１７８套管内的下入作了验证和验算，证实了能量法分析的可行性和有效性，并将原方案的φ１２０双弯螺杆钻具改为φ９５双弯螺杆     

C1067中短半径侧钻水平井轨迹控制

介绍了C1067中短半径侧钻水平井轨迹控制技术，对Φ95mm大角度螺杆钻具在Φ139．7mm套管中通过时的强度和下入时的摩擦阻力以及螺杆钻具的造斜能力钻进时的强度进行了计算并现场验证；对轨迹控制钻进过程中遇到的一些复杂问题做了分析。该井的完成，为Φ139．7mm套管内侧钻短半径水平井做好了技术储备。为侧钻水平井市场开拓奠定了基础。     

φ177.8 mm套管内大角度单弯螺杆下入阻力分析

钻中短半径水平井,在采用弯角较大的单弯螺杆钻具以满足高造斜率的需要时,由于套管内径较小,螺杆钻具钻头处位移比较大,螺杆钻具能否顺利通过直井段是钻中短半径水平井面临的一个重要问题。研究大角度螺杆钻具通过直井段时的力学特性对于合理选取螺杆钻具组合具有重要意义。文章采用有限元方法,以φ177.8 mm(7英寸)套管内单弯螺杆钻具为例,分析了单弯螺杆通过直井段时的应力分布规律及不同弯角大小对单弯螺杆通过直井段的影响。     

TK424CH侧钻短半径水平井Φ120螺杆抽筒打捞技术

螺杆钻具抽筒事故是定向井、水平井钻井过程中的一种较为常见的钻具事故，打捞风险较大，成功率较低，多数情况下易出现填井侧钻的情形，文中详细介绍TK424CH侧钻短半径水平井Φ120螺杆钻具3次抽筒成功打捞技术。     

螺杆钻具造斜能力分析及预测

为精确预测塔河油田螺杆钻具造斜能力,深入分析了螺杆本身结构对钻具组合造斜率的影响规律,研究运用几何造斜率计算方法,使用合理的计算模型对螺杆钻具理论造斜率进行了计算,并与统计的塔河油田某区块螺杆钻具实钻造斜率对比,得出了不同实钻地层所对应的螺杆钻具造斜率修正系数,用于修正理论造斜率计算模型,吻合程度较为理想.     

双弯螺杆钻具几何造斜率计算式的修正

准确地设计螺杆钻具的造斜率是实现滑动导向钻井的关键技术。鉴于此,考虑下稳定器与井壁的间隙对双弯壳体钻具几何造斜率的影响,定义了间隙影响产生的附加造斜率,改进了几何造斜率的计算公式,并用改进公式分析了影响造斜率的几个因素,同时结合现场实例对改进公式的精度进行了验证。分析结果表明:对于同向和反向双弯螺杆造斜工具,当下稳定器与井壁的间隙增加时,造斜率都呈线性减小;下弯角对造斜率的影响是上弯角的4.6倍,下弯角对造斜率的影响非常显著;无论是同向双弯还是反向双弯,都有最优的造斜率,钻井现场下稳定器至钻头的距离一般选择1.0~1.5 m为宜。所得结论可为螺杆钻具的现场应用提供指导。     

带扶正器弯螺杆钻具的造斜率计算及应用

介绍了单扶正器钻具组合力学模型和弯壳体螺杆钻具的理论造斜率计算方法.综合分析了带扶正器弯螺杆钻具组合的造斜率影响因素及控制井眼轨迹的方法.该方法成功应用于2根试验螺杆的设计,对现场技术服务也有指导意义.     

钻具组合造斜率预测方法

根据井底最近测点数据，计算井底轨迹参数。利用下部钻具力学计算模型进行钻头力学计算。引入钻头各向异性指数和地层各向异性指数后，建立三维钻速方程，依此预测计算钻具组合的造斜率。并将该方法编制成计算机软件。实例计算表明，这种方法比较可靠。     

螺杆钻具压降分析计算

螺杆钻具压降的分析计算使侧钻水平井钻井参数的选择更加合理与科学,可改进套管侧钻水平并钻井设计并提高施工水平,能极大地提高并眼轨迹控制精度,对提高套管侧钻水平并的经济效益具有重要意义。     

压裂水平井产能预测方法研究进展

水平井压裂技术在低渗透及非常规储层中得到了广泛应用,压裂后水平井的产能预测关系到油田开发方案的制定,因此,国内外学者对压后渗流模型的建立和求解方法做出了不懈的努力。本文详细回顾了国内外学者所建压裂水平井产能预测模型及求解方法,指出了不同模型和求解方法的优缺点,并展望了压裂水平井产能模型的发展方向。     

元坝超深水平井轨迹控制技术

川东北元坝区块是中国石化南方海相重点勘探开发区域,元坝地区海相储层埋深超深,具有高温、高压和高含H2S等特点,水平井钻井存在测量仪器和定向工具选择难、轨迹控制难度大等技术难点。通过应用高温高压旋转导向和高温螺杆+MWD对比,优选了定向钻井的工具组合;结合理论和实钻经验,形成了适合元坝地区的超深水平井轨迹控制技术,为元坝地区海相储层的高效开发提供了技术支撑。     

高29支平1分支水平井钻井技术

分支井可显著提高油田开发效益,增加油气井产能,减少环境污染。分支井钻井的关键技术是如何实现两井连通,并保证分支连接处的力学完整性、水力完整性和再进入能力。高29支平1分支水平井采用"无预留孔"技术,即采用常规完井方法固井后,按设计的开孔位置,在特制限位器的作用下进行开孔,把主井眼与分支井眼连通。同时利用限位器实现分支井的再进入。该井是冀东油田完成的第1口分支水平井,也是国内首次自行设计、施工的第1口分支水平井。该井于2005年3月4日投产,2分支合采,日产油123.3t。实践证明,无预留孔技术具有工具简单、施工方便、安全可靠、成本低廉等优点。     

水平井井眼轨迹对排水采气的影响

低渗气藏不断加大水平井开发力度,水平井数量急剧增加,井筒积液成为水平气井普遍存在的难题。根据水平井筒内气液两相流体由分层流向非分层流转变判别式,对影响水平段井筒携液的因素进行分析。分析表明:水平段井筒倾角越大、积液高度越高、管径越小,水平井筒中气液两相流型更容易从层流转向非层流,水平段中的液体更容易被气流带出。通过实例证明水平井井轨迹对气井排液有影响,B靶点比A靶点越高,井底积液越少。     

导向钻井井下控制理论与技术的发展

介绍了近几年旋转导向钻井技术的发展概况和国内外的研究成果,阐述了井下控制的一些概念和原理,以及导向钻井井下控制理论和技术的发展,并指出导向钻井轨迹控制预测方法也应随钻井方式的不同而不同,提出了实现导向钻井井下控制的关键技术和方法是增加井下钻具组合的可调特性和改变井下工具的工作状态,在井眼轨迹控制系统中增设反馈环节,这是井眼轨迹控制技术研究的重点.     

DP19小井眼欠平衡水平井井眼轨迹控制技术

在简述DP19井储层地质情况、井身结构和井身轨迹剖面的基础上,对井眼轨迹控制技术难点进行了分析,阐述了DP19井小井眼欠平衡长水平段水平井井眼轨迹控制技术,总结了小井眼欠平衡长水平段水平井钻井施工经验和认识,为提高大牛地低渗低压气田整体开发效益积累了宝贵经验,同时也为非均质储层长水平段水平井的轨迹控制提供了新的工程技术手段和有效途径。     

一种新的CAT计算水平井持水率方法的研究与仿真

文中根据水平井计算持水率难的特点,提出一套基于CAT测井仪器来计算水平井持水率的新方法;同时,针对CAT生产测井资料提出了一套新的测井解释方法,且对该解释方法进行了验证。结果表明,该方法利用水平井CAT生产测井资料进行产液解释,符合率达到90％以上,具有一定的应用及研究价值。     

超短半径侧钻分支水平井曙1-23-0370CH井设计与施工

曙1-23-0370CH井是辽河油田第1口超短半径侧钻分支水平井,设计、实施的主要目的是运用超短半径侧钻技术恢复老井产能,挖掘大凌河油层潜力.针对油层特点及采油要求对曙1-23-0370CH井井身结构和井眼轨迹、钻进参数、施工步骤等进行了优化设计,设计分支井眼轨迹狗腿度最大为18.62(°)/m,在5.7 m的轨迹长度内实现从开窗到水平钻进.现场严格按照设计要求施工,运用柔性钻具及喷射钻具组合实现造斜段和水平段钻进;运用筛管和喷射钻具同步下入技术实现了钻进和完井一次完成,最终顺利完成了钻探目的.曙1-23-0370CH井的成功设计、实施对超短半径分支侧钻水平井钻井技术在辽河油田的应用具有重要指导意义.     

七段制恒工具面角三维水平井轨道设计方法

为降低页岩油气田三维水平井的施工难度,提出了七段制恒工具面角轨道设计模型。根据工程设计需求,将设计参数归为3类18种求解组合。由于参数约束方程为多元非线性方程组,难以解析求解,为此探索了数值求解方法。首先求解对应的三维圆弧轨道模型,将其结果作为恒工具面角轨道模型的初值,进而采用拟牛顿法进行求解。基于三维圆弧轨道模型及其解析公式,设计了恒工具面角轨道模型常用求解组合算法流程,解决了三维恒工具面角设计模型求解难题。算例研究表明,模型求解方法简单、有效,计算精度高,易于编程实现,可以为三维水平井轨道设计以及页岩油气田三维丛式水平井优快钻井提供新选择以及相应的技术支持。     

多个连通缝洞体的酸压水平井产能预测

由于缝洞型储层储集空间的特殊性,不能应用均质油藏的渗流理论来预测水平井产能.在假设基质不具备储集能力的前提下,从油藏物质平衡基本原理出发,建立了适用于缝洞体系的产能预测模型.该模型不但考虑了缝洞体系通过酸蚀裂缝与水平井井筒连通并向井底供液,还考虑了流体在水平井井筒段流动存在摩阻压降和加速压降的情况.从180 d的模拟结果可以看出:在生产初期,考虑水平段压降的日产量与实际产量相近;而不考虑压降时日产量比实际产量增加了3%左右.表明该模型可为准确预测缝洞体酸压后产能提供参考.