1、第三部分第三部分大位移延伸井技术大位移延伸井技术(ERD(ERD)大大大大位位位位移移移移钻钻钻钻井井井井和和和和完完完完井井井井技技技技术术术术是是是是钻钻钻钻井井井井领领领领域域域域发发发发展展展展最最最最块块块块的的的的一一一一项项项项技技技技术术术术。它它它它集集集集中中中中了了了了包包包包括括括括水水水水平平平平井井井井和和和和深深深深井井井井在在在在内内内内的的的的所所所所有有有有技技技技术术术术难难难难点点点点,英英英英文文文文名名名名为为为为:Extended Extended Extended Extended Reach Reach Reach Reach Drilling
2、DrillingDrillingDrilling,即即即即采采采采用用用用定定定定向向向向井井井井技技技技术术术术向向向向某某某某个个个个或或或或多多多多个个个个指指指指定定定定目目目目标标标标点点点点延延延延伸伸伸伸,使使使使其其其其达达达达到勘探开发的目的。到勘探开发的目的。到勘探开发的目的。到勘探开发的目的。李琪主讲李琪主讲22024/8/10 周六国际定义:井的水平位移与垂深之比大于国际定义:井的水平位移与垂深之比大于国际定义:井的水平位移与垂深之比大于国际定义:井的水平位移与垂深之比大于2 2,且航,且航,且航,且航 行角大于行角大于行角大于行角大于6060o o的定向井。的定向井。
3、的定向井。的定向井。国内定义:垂直井深国内定义:垂直井深国内定义:垂直井深国内定义:垂直井深20002000米以上,垂直井深与水平米以上,垂直井深与水平米以上,垂直井深与水平米以上,垂直井深与水平 位移之比为位移之比为位移之比为位移之比为1 1:2 2以上的井为大位移井以上的井为大位移井以上的井为大位移井以上的井为大位移井3.1 3.1 大位移井的定义大位移井的定义李琪主讲李琪主讲32024/8/10 周六What is Extended Reach Drilling?Types of extended reach wells:Very shallowVery longUltra long“D
4、esigner”l lTraditionally:Horizontal displacement/TVD ratio 2.0Traditionally:Horizontal displacement/TVD ratio 2.0李琪主讲李琪主讲42024/8/10 周六The Calculated Step Beyond 10km李琪主讲李琪主讲52024/8/10 周六 1 1 1 1、开发海上油气田:节省建造人工岛或固定平台等的投资。、开发海上油气田:节省建造人工岛或固定平台等的投资。、开发海上油气田:节省建造人工岛或固定平台等的投资。、开发海上油气田:节省建造人工岛或固定平台等的投资。2
5、2 2 2、开发近海油田:距海岸、开发近海油田:距海岸、开发近海油田:距海岸、开发近海油田:距海岸10km10km10km10km左右的油田,可从陆地开发。左右的油田,可从陆地开发。左右的油田,可从陆地开发。左右的油田,可从陆地开发。3 3 3 3、用大位移井代替海底井:不用海底设备,从而节省投资。、用大位移井代替海底井:不用海底设备,从而节省投资。、用大位移井代替海底井:不用海底设备,从而节省投资。、用大位移井代替海底井:不用海底设备,从而节省投资。4 4 4 4、开发不同类型的油气田,提高经济效益:小断块或几个不相连的小断、开发不同类型的油气田,提高经济效益:小断块或几个不相连的小断、开发
6、不同类型的油气田,提高经济效益:小断块或几个不相连的小断、开发不同类型的油气田,提高经济效益:小断块或几个不相连的小断块油气田,可钻块油气田,可钻块油气田,可钻块油气田,可钻1 1 1 1口或口或口或口或2 2 2 2口大位移井开发;若几个油气田或油气层不在同一口大位移井开发;若几个油气田或油气层不在同一口大位移井开发;若几个油气田或油气层不在同一口大位移井开发;若几个油气田或油气层不在同一深度、方位,可钻多目标三维大位移井开发,节省投资,便于管理。深度、方位,可钻多目标三维大位移井开发,节省投资,便于管理。深度、方位,可钻多目标三维大位移井开发,节省投资,便于管理。深度、方位,可钻多目标三维
7、大位移井开发,节省投资,便于管理。5 5 5 5、开发老油气田:利用原有基础设施钻大位移井,可加速油田探边和开、开发老油气田:利用原有基础设施钻大位移井,可加速油田探边和开、开发老油气田:利用原有基础设施钻大位移井,可加速油田探边和开、开发老油气田:利用原有基础设施钻大位移井,可加速油田探边和开发,缩短产油周期,扩大泄油半径,提高单井产量,增加井的寿命,提高发,缩短产油周期,扩大泄油半径,提高单井产量,增加井的寿命,提高发,缩短产油周期,扩大泄油半径,提高单井产量,增加井的寿命,提高发,缩短产油周期,扩大泄油半径,提高单井产量,增加井的寿命,提高最终采收率。最终采收率。最终采收率。最终采收率。
8、6 6 6 6、保护环境:在环保要求比较高的地区钻大位移井,可满足环保要求。、保护环境:在环保要求比较高的地区钻大位移井,可满足环保要求。、保护环境:在环保要求比较高的地区钻大位移井,可满足环保要求。、保护环境:在环保要求比较高的地区钻大位移井,可满足环保要求。3.2 3.2 钻大位移井的目的和意义钻大位移井的目的和意义李琪主讲李琪主讲62024/8/10 周六3.3 3.3 国内外现状国内外现状 国外:国外:国外:国外:始于上世纪始于上世纪始于上世纪始于上世纪20202020年代美国加州海湾地区,受当时的技术条件限制,年代美国加州海湾地区,受当时的技术条件限制,年代美国加州海湾地区,受当时的
9、技术条件限制,年代美国加州海湾地区,受当时的技术条件限制,发展较为缓慢。进入发展较为缓慢。进入发展较为缓慢。进入发展较为缓慢。进入80808080年代后期,随着科学技术的发展,该项技术得到了迅年代后期,随着科学技术的发展,该项技术得到了迅年代后期,随着科学技术的发展,该项技术得到了迅年代后期,随着科学技术的发展,该项技术得到了迅速发展。速发展。速发展。速发展。英国在北海除在海洋上打大位移井外,在英国在北海除在海洋上打大位移井外,在英国在北海除在海洋上打大位移井外,在英国在北海除在海洋上打大位移井外,在PoolePoolePoolePoole湾的湾的湾的湾的Wytch FarmWytch Far
10、mWytch FarmWytch Farm滩海油滩海油滩海油滩海油田打了一大批大位移井。水平位移由最初的不到田打了一大批大位移井。水平位移由最初的不到田打了一大批大位移井。水平位移由最初的不到田打了一大批大位移井。水平位移由最初的不到4000400040004000米延伸到目前超过米延伸到目前超过米延伸到目前超过米延伸到目前超过10000100001000010000米。米。米。米。1998199819981998年年年年2 2 2 2月,月,月,月,M-11M-11M-11M-11井,测量井深井,测量井深井,测量井深井,测量井深10659m10659m10659m10659m,水平位移,水平
11、位移,水平位移,水平位移10114m10114m10114m10114m,位移与,位移与,位移与,位移与垂深的比值为垂深的比值为垂深的比值为垂深的比值为6.136.136.136.13。M-16M-16M-16M-16井,测量井深井,测量井深井,测量井深井,测量井深11278m11278m11278m11278m,水平位移,水平位移,水平位移,水平位移10728m10728m10728m10728m垂深垂深垂深垂深1637m1637m1637m1637m。挪威北海的挪威北海的挪威北海的挪威北海的StafjordStafjordStafjordStafjord油田,油田,油田,油田,198919
12、89198919891990199019901990年钻的第一口大位移井(年钻的第一口大位移井(年钻的第一口大位移井(年钻的第一口大位移井(C10C10C10C10井)井)井)井)水平位移水平位移水平位移水平位移5000500050005000米,米,米,米,1994199419941994年完成的年完成的年完成的年完成的C26C26C26C26井垂深井垂深井垂深井垂深2770277027702770米,位移米,位移米,位移米,位移7850785078507850米,斜深米,斜深米,斜深米,斜深9300930093009300,创当时大位移井斜深最高记录。,创当时大位移井斜深最高记录。,创当时
13、大位移井斜深最高记录。,创当时大位移井斜深最高记录。李琪主讲李琪主讲72024/8/10 周六大位移井记录大位移井记录李琪主讲李琪主讲82024/8/10 周六AIM:At bit Inclination MeasurementAIM:At bit Inclination Measurement李琪主讲李琪主讲92024/8/10 周六Local Support Organization李琪主讲李琪主讲102024/8/10 周六Worlds Leading ERD Wells李琪主讲李琪主讲112024/8/10 周六World Record Extended Reach Welll lM-
14、16SPZ well,Wytch Farm,drilled 10,728 metersM-16SPZ well,Wytch Farm,drilled 10,728 meters step out(35,196 ft)step out(35,196 ft)Well completed with 8Well completed with 81 1/2 2-in.hole section-in.hole section PowerDrive rotary steerable system for directional controlPowerDrive rotary steerable syste
15、m for directional control Deepest oil and gas well at 11,278 meter(37,001 ft)Deepest oil and gas well at 11,278 meter(37,001 ft)No mechanical or electronic MWD or motor failuresNo mechanical or electronic MWD or motor failures 123 days to drill and case123 days to drill and case李琪主讲李琪主讲122024/8/10 周
16、六李琪主讲李琪主讲132024/8/10 周六Wytch Farm ERD李琪主讲李琪主讲142024/8/10 周六 国内:国内:国内:国内:理论研究始于理论研究始于理论研究始于理论研究始于“八五八五八五八五”末。在末。在末。在末。在1997199719971997年年年年11111111月西安大位移井钻井理月西安大位移井钻井理月西安大位移井钻井理月西安大位移井钻井理论研讨会发表了大位移井钻井技术基础理论论文论研讨会发表了大位移井钻井技术基础理论论文论研讨会发表了大位移井钻井技术基础理论论文论研讨会发表了大位移井钻井技术基础理论论文17171717篇,初步确立了一些篇,初步确立了一些篇,初步
17、确立了一些篇,初步确立了一些大位移井的构思和发展设想。大位移井的构思和发展设想。大位移井的构思和发展设想。大位移井的构思和发展设想。1997199719971997年由中国海洋石油南海东部公司、非利普斯石油中国有限公司年由中国海洋石油南海东部公司、非利普斯石油中国有限公司年由中国海洋石油南海东部公司、非利普斯石油中国有限公司年由中国海洋石油南海东部公司、非利普斯石油中国有限公司和派克顿东方公司联合完成的西江和派克顿东方公司联合完成的西江和派克顿东方公司联合完成的西江和派克顿东方公司联合完成的西江242424243 3 3 3平台平台平台平台XJ24XJ24XJ24XJ243 3 3 3A14A
18、14A14A14井,创造了井,创造了井,创造了井,创造了中国大位移钻井之最和当时世界大位移井的几项领先记录,中国大位移钻井之最和当时世界大位移井的几项领先记录,中国大位移钻井之最和当时世界大位移井的几项领先记录,中国大位移钻井之最和当时世界大位移井的几项领先记录,水平位移水平位移水平位移水平位移8062.7m8062.7m8062.7m8062.7m(世界第一)(世界第一)(世界第一)(世界第一);最长裸眼段最长裸眼段最长裸眼段最长裸眼段5032m5032m5032m5032m(世界第一)(世界第一)(世界第一)(世界第一);完钻井深;完钻井深;完钻井深;完钻井深9238m9238m9238m
19、9238m(世界第二);(世界第二);(世界第二);(世界第二);MWD/LWDMWD/LWDMWD/LWDMWD/LWD实时传输接受讯号深度实时传输接受讯号深度实时传输接受讯号深度实时传输接受讯号深度9106m9106m9106m9106m(世界第一);(世界第一);(世界第一);(世界第一);9 9 9 9(5/85/85/85/8)英寸套管下深)英寸套管下深)英寸套管下深)英寸套管下深6752m6752m6752m6752m(世界第二);靶心距(世界第二);靶心距(世界第二);靶心距(世界第二);靶心距45m45m45m45m,多发现四套新,多发现四套新,多发现四套新,多发现四套新的油层
20、投产的油层。投产的油层。投产的油层。投产9 9 9 9个月,日产稳定在个月,日产稳定在个月,日产稳定在个月,日产稳定在1113m1113m1113m1113m3 3 3 3左右。左右。左右。左右。大位移井在我国渤海湾、浅滩海地区具有广阔的前景。大位移井在我国渤海湾、浅滩海地区具有广阔的前景。大位移井在我国渤海湾、浅滩海地区具有广阔的前景。大位移井在我国渤海湾、浅滩海地区具有广阔的前景。3.3 3.3 国内外现状国内外现状李琪主讲李琪主讲152024/8/10 周六(一)概况(一)概况(一)概况(一)概况构造位置:珠江口盆地构造位置:珠江口盆地构造位置:珠江口盆地构造位置:珠江口盆地XJ24-
21、1XJ24-1XJ24-1XJ24-1构造;含油面积:构造;含油面积:构造;含油面积:构造;含油面积:4.24.24.24.2平方公里平方公里平方公里平方公里专题研究:生产平台、钻机负荷、动力需求、摩阻、扭矩、专题研究:生产平台、钻机负荷、动力需求、摩阻、扭矩、专题研究:生产平台、钻机负荷、动力需求、摩阻、扭矩、专题研究:生产平台、钻机负荷、动力需求、摩阻、扭矩、测量技术、井眼稳定、井眼清洗、钻井程序、水力参数。测量技术、井眼稳定、井眼清洗、钻井程序、水力参数。测量技术、井眼稳定、井眼清洗、钻井程序、水力参数。测量技术、井眼稳定、井眼清洗、钻井程序、水力参数。风险分析:成功率:风险分析:成功率
22、风险分析:成功率:风险分析:成功率:69%69%69%69%,失败率:,失败率:,失败率:,失败率:31%31%31%31%投资预祘:投资预祘:投资预祘:投资预祘:(1 1 1 1)XJ24-1XJ24-1XJ24-1XJ24-1与与与与XJ24-3XJ24-3XJ24-3XJ24-3联合开发:一个卫星小平台方案或采用水下联合开发:一个卫星小平台方案或采用水下联合开发:一个卫星小平台方案或采用水下联合开发:一个卫星小平台方案或采用水下井口生产系统方案费用大于井口生产系统方案费用大于井口生产系统方案费用大于井口生产系统方案费用大于7000700070007000万美元。万美元。万美元。万美元。
23、2 2 2 2)钻大位移延伸井:测深)钻大位移延伸井:测深)钻大位移延伸井:测深)钻大位移延伸井:测深9450m9450m9450m9450m水平位移水平位移水平位移水平位移8171m8171m8171m8171m,钻完井周期计,钻完井周期计,钻完井周期计,钻完井周期计划为划为划为划为115115115115天,天,天,天,7 7 7 7年期间可以采出石油年期间可以采出石油年期间可以采出石油年期间可以采出石油122122122122万吨,投资万吨,投资万吨,投资万吨,投资2400240024002400万美元。万美元。万美元。万美元。实施:实施:实施:实施:1996199619961996年
24、年年年11111111月月月月22222222日开钻,日开钻,日开钻,日开钻,1997199719971997年年年年6 6 6 6月月月月10101010日交井投产,扣除钻机改造日交井投产,扣除钻机改造日交井投产,扣除钻机改造日交井投产,扣除钻机改造时间,实际作业时间时间,实际作业时间时间,实际作业时间时间,实际作业时间101101101101天,投资天,投资天,投资天,投资1810181018101810万美元。万美元。万美元。万美元。中国第一口世界记录延伸井西江中国第一口世界记录延伸井西江24-3-A1424-3-A14李琪主讲李琪主讲162024/8/10 周六(二)可行性研究和技术准
25、备(二)可行性研究和技术准备(二)可行性研究和技术准备(二)可行性研究和技术准备 (1 1 1 1)油藏模拟研究)油藏模拟研究)油藏模拟研究)油藏模拟研究 模型的建立模型的建立模型的建立模型的建立考虑因素包括:考虑因素包括:考虑因素包括:考虑因素包括:原原原原始始始始地地地地质质质质储储储储量量量量、生生生生产产产产指指指指数数数数、油油油油藏藏藏藏特特特特性性性性、相相相相对对对对渗渗渗渗透透透透率率率率、油油油油藏藏藏藏流流流流体体体体特特特特性、深度和初始压力、油水界面、断层影响、水体。性、深度和初始压力、油水界面、断层影响、水体。性、深度和初始压力、油水界面、断层影响、水体。性、深度和
26、初始压力、油水界面、断层影响、水体。流动特性与生产特性研究流动特性与生产特性研究流动特性与生产特性研究流动特性与生产特性研究 研研研研究究究究井井井井的的的的流流流流动动动动特特特特性性性性(用用用用HKWHKWHKWHKW等等等等式式式式或或或或达达达达西西西西公公公公式式式式的的的的变变变变换换换换式式式式),并并并并对对对对井井井井位、井数、完井方式和电潜泵采油等进行研究。位、井数、完井方式和电潜泵采油等进行研究。位、井数、完井方式和电潜泵采油等进行研究。位、井数、完井方式和电潜泵采油等进行研究。油藏模拟油藏模拟油藏模拟油藏模拟 采用采用采用采用 B B B B 型模拟装置进行生产预测,
27、编制生产曲线;进行多重砂型模拟装置进行生产预测,编制生产曲线;进行多重砂型模拟装置进行生产预测,编制生产曲线;进行多重砂型模拟装置进行生产预测,编制生产曲线;进行多重砂层三维三相流模拟研究。层三维三相流模拟研究。层三维三相流模拟研究。层三维三相流模拟研究。中国第一口世界记录延伸井西江中国第一口世界记录延伸井西江24-3-A1424-3-A14李琪主讲李琪主讲172024/8/10 周六 敏感性分析敏感性分析 几几种种不不确确定定因因素素(水水平平渗渗透透率率、油油水水界界面面位位置置、不不封封闭闭断断层层、停停产产时时率变化等)对油藏特性影响的敏感性分析;率变化等)对油藏特性影响的敏感性分析;
28、优化开发方案的敏感性分析(包括井数、钻井靶区、砾石充填筛管优化开发方案的敏感性分析(包括井数、钻井靶区、砾石充填筛管完井、油水界面、相对渗透率、生产时效等各因素的敏感性分析);完井、油水界面、相对渗透率、生产时效等各因素的敏感性分析);水体支持与产量变化的敏感性分析水体支持与产量变化的敏感性分析 完井方案敏感性分析完井方案敏感性分析 油藏风险的敏感性分析(包括垂直向和水平渗透率比例、水体大小、油藏风险的敏感性分析(包括垂直向和水平渗透率比例、水体大小、地质储量和扫油系数等因素的敏感性分析)地质储量和扫油系数等因素的敏感性分析)中国第一口世界记录延伸井西江中国第一口世界记录延伸井西江24-3-A
29、1424-3-A14李琪主讲李琪主讲182024/8/10 周六中国第一口世界记录延伸井西江中国第一口世界记录延伸井西江24-3-A1424-3-A14(2 2 2 2)项目开发计划可行性研究)项目开发计划可行性研究)项目开发计划可行性研究)项目开发计划可行性研究 项目简述、方案选择项目简述、方案选择项目简述、方案选择项目简述、方案选择 钻机改造(能否满足要求、费用)钻机改造(能否满足要求、费用)钻机改造(能否满足要求、费用)钻机改造(能否满足要求、费用)初步钻井计划(井身结构、钻井液密度、完井方法、时间、费用)初步钻井计划(井身结构、钻井液密度、完井方法、时间、费用)初步钻井计划(井身结构、
30、钻井液密度、完井方法、时间、费用)初步钻井计划(井身结构、钻井液密度、完井方法、时间、费用)进度计划安排进度计划安排进度计划安排进度计划安排 生产预测(日产量、管输量)生产预测(日产量、管输量)生产预测(日产量、管输量)生产预测(日产量、管输量)费用预测(操作费、修井费)费用预测(操作费、修井费)费用预测(操作费、修井费)费用预测(操作费、修井费)经济评价:经济评价:经济评价:经济评价:净现值净现值净现值净现值NPV 20 702 000$NPV 20 702 000$NPV 20 702 000$NPV 20 702 000$利润投资比利润投资比利润投资比利润投资比PI 2.2PI 2.2P
31、I 2.2PI 2.2 年均盈利率年均盈利率年均盈利率年均盈利率AARR 77%AARR 77%AARR 77%AARR 77%盈亏平衡点盈亏平衡点盈亏平衡点盈亏平衡点 2.12.12.12.1年年年年 经济年限经济年限经济年限经济年限 8 8 8 8年年年年 风险分析风险分析风险分析风险分析 安全分析安全分析安全分析安全分析 环保环保环保环保李琪主讲李琪主讲192024/8/10 周六风风 险险 分分 析析 框框 图图李琪主讲李琪主讲202024/8/10 周六中国第一口世界记录延伸井西江中国第一口世界记录延伸井西江24-3-A1424-3-A14(三)钻井完井技术可行性研究(三)钻井完井技
32、术可行性研究(三)钻井完井技术可行性研究(三)钻井完井技术可行性研究 岩石力学研究(井眼稳定性的准确预测)岩石力学研究(井眼稳定性的准确预测)岩石力学研究(井眼稳定性的准确预测)岩石力学研究(井眼稳定性的准确预测)准确确定岩石物理特性准确确定岩石物理特性准确确定岩石物理特性准确确定岩石物理特性 准确和完整地测量作用在岩石上的地层应力准确和完整地测量作用在岩石上的地层应力准确和完整地测量作用在岩石上的地层应力准确和完整地测量作用在岩石上的地层应力 模型应用模型应用模型应用模型应用(HalliburtonHalliburtonHalliburtonHalliburton石油物理计算机模型、石油物理
33、计算机模型、石油物理计算机模型、石油物理计算机模型、PHILLIPSPHILLIPSPHILLIPSPHILLIPS井眼稳定性模型)井眼稳定性模型)井眼稳定性模型)井眼稳定性模型)钻井设计(井身结构设计、定向钻井设计、分段要点提示、特殊工具和钻井设计(井身结构设计、定向钻井设计、分段要点提示、特殊工具和钻井设计(井身结构设计、定向钻井设计、分段要点提示、特殊工具和钻井设计(井身结构设计、定向钻井设计、分段要点提示、特殊工具和减扭矩工具)减扭矩工具)减扭矩工具)减扭矩工具)钻井液设计钻井液设计钻井液设计钻井液设计 测量与中靶测量与中靶测量与中靶测量与中靶 套管和固井套管和固井套管和固井套管和固井
34、 完井和人工举升完井和人工举升完井和人工举升完井和人工举升 后勤支持和特殊作业应急计划后勤支持和特殊作业应急计划后勤支持和特殊作业应急计划后勤支持和特殊作业应急计划 主要钻井难点主要钻井难点主要钻井难点主要钻井难点李琪主讲李琪主讲212024/8/10 周六(四)钻机改造(四)钻机改造(四)钻机改造(四)钻机改造对原对原对原对原XJ-24-3XJ-24-3XJ-24-3XJ-24-3具有具有具有具有6000m6000m6000m6000m钻井能力的钻机进行升级改造钻井能力的钻机进行升级改造钻井能力的钻机进行升级改造钻井能力的钻机进行升级改造(1 1 1 1)预计主要负荷和动力需求)预计主要负荷
35、和动力需求)预计主要负荷和动力需求)预计主要负荷和动力需求 a a a a、起下钻负荷值预计(最大、起下钻负荷值预计(最大、起下钻负荷值预计(最大、起下钻负荷值预计(最大 855387 lbf855387 lbf855387 lbf855387 lbf)b b b b、各阶段需要的动力预计、各阶段需要的动力预计、各阶段需要的动力预计、各阶段需要的动力预计马力数(最大马力数(最大马力数(最大马力数(最大 7351 hp7351 hp7351 hp7351 hp)c c c c、扭矩要求:正常最大扭矩、扭矩要求:正常最大扭矩、扭矩要求:正常最大扭矩、扭矩要求:正常最大扭矩4000040000400
36、0040000英尺磅(英尺磅(英尺磅(英尺磅(54.29m-KN)54.29m-KN)54.29m-KN)54.29m-KN)瞬时超高扭矩瞬时超高扭矩瞬时超高扭矩瞬时超高扭矩60000600006000060000英尺磅(英尺磅(英尺磅(英尺磅(81.44m-KN)81.44m-KN)81.44m-KN)81.44m-KN)(2 2 2 2)升级改造项目)升级改造项目)升级改造项目)升级改造项目 a a a a、平台下部结构和基础、平台下部结构和基础、平台下部结构和基础、平台下部结构和基础 大钩大钩大钩大钩/井架负荷,井架负荷,井架负荷,井架负荷,590/681t590/681t590/681
37、t590/681t;钻台上立柱载荷,;钻台上立柱载荷,;钻台上立柱载荷,;钻台上立柱载荷,272.4t272.4t272.4t272.4t;转盘载荷,;转盘载荷,;转盘载荷,;转盘载荷,454t454t454t454t。b b b b、井架:额定载荷,、井架:额定载荷,、井架:额定载荷,、井架:额定载荷,681t681t681t681t;钻杆排放量,;钻杆排放量,;钻杆排放量,;钻杆排放量,7015m7015m7015m7015m。c c c c、动力水龙头(动力水龙头(动力水龙头(动力水龙头(100100100100转转转转/分、扭矩可达分、扭矩可达分、扭矩可达分、扭矩可达69.2269.2
38、269.2269.22mKN)mKN)mKN)mKN)d d d d、绞车绞车绞车绞车 e e e e、游动滑车游动滑车游动滑车游动滑车500500500500t t t t650t650t650t650t f f f f、泥浆泵系统泥浆泵系统泥浆泵系统泥浆泵系统 g g g g、固控系统固控系统固控系统固控系统 h h h h、动力系统动力系统动力系统动力系统中国第一口世界记录延伸井西江中国第一口世界记录延伸井西江24-3-A1424-3-A14李琪主讲李琪主讲222024/8/10 周六李琪主讲李琪主讲232024/8/10 周六胜利油田埕北胜利油田埕北21-21-平平1 1大位移井大位移
39、井1999199919991999年年年年11111111月月月月13131313日开钻,日开钻,日开钻,日开钻,2000200020002000年年年年3 3 3 3月月月月26262626日完钻,日完钻,日完钻,日完钻,4 4 4 4月月月月11111111日完井;日完井;日完井;日完井;是国内陆上油田第一口水平位移突破是国内陆上油田第一口水平位移突破是国内陆上油田第一口水平位移突破是国内陆上油田第一口水平位移突破3000m3000m3000m3000m的大位移水平井;的大位移水平井;的大位移水平井;的大位移水平井;最大井斜角最大井斜角最大井斜角最大井斜角93.693.693.693.6
40、水平段长,水平段长,水平段长,水平段长100m100m100m100m,最大狗腿严重度,最大狗腿严重度,最大狗腿严重度,最大狗腿严重度41.641.641.641.6 。李琪主讲李琪主讲242024/8/10 周六李琪主讲李琪主讲252024/8/10 周六西江西江24-3-A2324-3-A23李琪主讲李琪主讲262024/8/10 周六3.4 3.4 大位移井技术关键大位移井技术关键1 1 1 1、井身设计、井身设计、井身设计、井身设计 是一个不断调整的过程,要求广泛地优化所有有关的参数,尽量增是一个不断调整的过程,要求广泛地优化所有有关的参数,尽量增是一个不断调整的过程,要求广泛地优化
41、所有有关的参数,尽量增是一个不断调整的过程,要求广泛地优化所有有关的参数,尽量增大延伸距离,降低扭矩、摩阻和套管磨损,提高管材、钻具组合和测量大延伸距离,降低扭矩、摩阻和套管磨损,提高管材、钻具组合和测量大延伸距离,降低扭矩、摩阻和套管磨损,提高管材、钻具组合和测量大延伸距离,降低扭矩、摩阻和套管磨损,提高管材、钻具组合和测量工具的下入能力,最重要的是保证不要超过钻柱的摩阻和扭矩极限。工具的下入能力,最重要的是保证不要超过钻柱的摩阻和扭矩极限。工具的下入能力,最重要的是保证不要超过钻柱的摩阻和扭矩极限。工具的下入能力,最重要的是保证不要超过钻柱的摩阻和扭矩极限。井眼长度对扭矩的影响比稳斜角对扭
42、矩的影响大一些。然而,井斜井眼长度对扭矩的影响比稳斜角对扭矩的影响大一些。然而,井斜井眼长度对扭矩的影响比稳斜角对扭矩的影响大一些。然而,井斜井眼长度对扭矩的影响比稳斜角对扭矩的影响大一些。然而,井斜角较大的井确实趋向于降低总扭矩,因为钻柱中有较多部分处于受压状角较大的井确实趋向于降低总扭矩,因为钻柱中有较多部分处于受压状角较大的井确实趋向于降低总扭矩,因为钻柱中有较多部分处于受压状角较大的井确实趋向于降低总扭矩,因为钻柱中有较多部分处于受压状态,有利于降低上部造斜段处的拉力和接触力。但克服大位移井中的轴态,有利于降低上部造斜段处的拉力和接触力。但克服大位移井中的轴态,有利于降低上部造斜段处的
43、拉力和接触力。但克服大位移井中的轴态,有利于降低上部造斜段处的拉力和接触力。但克服大位移井中的轴向摩阻是个极大的难题。向摩阻是个极大的难题。向摩阻是个极大的难题。向摩阻是个极大的难题。在在在在Wytch FarmWytch FarmWytch FarmWytch Farm油田获得的经验是:长稳斜段的稳斜角(一般在油田获得的经验是:长稳斜段的稳斜角(一般在油田获得的经验是:长稳斜段的稳斜角(一般在油田获得的经验是:长稳斜段的稳斜角(一般在80808080o o o o83838383o o o o之间)应视最终的水平位移而定。当稳斜段超过之间)应视最终的水平位移而定。当稳斜段超过之间)应视最终的
44、水平位移而定。当稳斜段超过之间)应视最终的水平位移而定。当稳斜段超过5000m5000m5000m5000m时,稳斜角即时,稳斜角即时,稳斜角即时,稳斜角即使只变化使只变化使只变化使只变化1 1 1 1o o o o,也会对总井深处的扭矩和摩阻产生较大的影响。,也会对总井深处的扭矩和摩阻产生较大的影响。,也会对总井深处的扭矩和摩阻产生较大的影响。,也会对总井深处的扭矩和摩阻产生较大的影响。李琪主讲李琪主讲272024/8/10 周六大位移井的井身剖面主要有以下大位移井的井身剖面主要有以下大位移井的井身剖面主要有以下大位移井的井身剖面主要有以下3 3 3 3种:种:种:种:(1 1 1 1)增斜
45、增斜)增斜)增斜稳斜井身剖面稳斜井身剖面稳斜井身剖面稳斜井身剖面 (2 2 2 2)小曲率造斜剖面)小曲率造斜剖面)小曲率造斜剖面)小曲率造斜剖面 (3 3 3 3)准悬链线剖面。)准悬链线剖面。)准悬链线剖面。)准悬链线剖面。准悬链线井身剖面的特征是扭矩低,而且可使套管下入重量增大准悬链线井身剖面的特征是扭矩低,而且可使套管下入重量增大准悬链线井身剖面的特征是扭矩低,而且可使套管下入重量增大准悬链线井身剖面的特征是扭矩低,而且可使套管下入重量增大20%20%20%20%25%25%25%25%,钻柱与井壁的接触力近似为零,从而得到广泛的应用。现已成为大位,钻柱与井壁的接触力近似为零,从而得
46、到广泛的应用。现已成为大位,钻柱与井壁的接触力近似为零,从而得到广泛的应用。现已成为大位,钻柱与井壁的接触力近似为零,从而得到广泛的应用。现已成为大位移井的标准井身剖面。移井的标准井身剖面。移井的标准井身剖面。移井的标准井身剖面。剖剖剖剖 面面面面 类类类类 型型型型李琪主讲李琪主讲282024/8/10 周六Final Well Designl lVery shallow KOP,to allow smooth build profileVery shallow KOP,to allow smooth build profilel lTangent angle set to accommod
47、ate all operational requirementsTangent angle set to accommodate all operational requirementsl lCasing point selection,challenging but achievableCasing point selection,challenging but achievablel lTorque and drag optimized for all operationsTorque and drag optimized for all operationsl lAnti-collisi
48、onAnti-collision(防碰)(防碰)(防碰)(防碰)and surveying strategy reviewed and surveying strategy reviewed(复查)(复查)(复查)(复查)l lContingencyContingency(意外事故)(意外事故)(意外事故)(意外事故)planning planning李琪主讲李琪主讲292024/8/10 周六ModelingTorque and drag,ECD and hydraulicsTorque and drag,ECD and hydraulicsOptimization of direction
49、al profileOptimization of directional profileComprehensiveComprehensive(综合)(综合)(综合)(综合)data collection data collectionValidation of modelsValidation of models RealtimeRealtime Post analysisPost analysisCalculation of friction coefficientsCalculation of friction coefficientsLength of cased hole signi
50、ficant factorLength of cased hole significant factorMWD signal attenuationMWD signal attenuation李琪主讲李琪主讲302024/8/10 周六2 2 2 2、扭矩、扭矩、扭矩、扭矩(torque)(torque)(torque)(torque)(1 1 1 1)来源)来源)来源)来源 扭矩可通过对管柱扭矩可通过对管柱扭矩可通过对管柱扭矩可通过对管柱摩擦摩擦摩擦摩擦产生的扭矩、产生的扭矩、产生的扭矩、产生的扭矩、动态动态动态动态扭矩、扭矩、扭矩、扭矩、钻头钻头钻头钻头产生的扭矩以产生的扭矩以产生的扭矩以