定向钻井技术的内容.doc

定向钻井技术的内容

钻井技术是靠人们积累下来的经验指导钻井。由于科学技术的发展，钻井技术也步人了科学化发展阶段。1948年出现了喷射钻井技术，1958年前后出现了平衡钻井与井控技术，1962年又出现了优化钻井技术。20世纪80年代后期水平井钻井技术、保护油气层钻井完井技术有了大的发展和提高，特别是最近又出现了地质导向钻井技术。由于这些钻井技术的出现，钻井技术不仅只有定性概念，而且有了定量概念，这就意味着钻井技术从经验钻井阶段进入到科学钻井的新的发展阶段。下面介绍近年来逐渐发展起来的钻井技术。一、定向钻井技术定向钻井指靠使用定向仪器、工具、钻具和技术，使井眼沿着预定的斜度和方位钻达目的层的钻井技术。定向钻井与钻简单直井的主要差别在于要进行井眼轨迹的设计和控制。它包括选择适当的测量技术、确定最好的控制工具、运用适当的管理体系和收集相关的地质资料。另外，定向井的设计程序可增加或影响下套管和注水泥过程、水力参数、扶正作用和完井技术。很多情况下须采用定向井钻井技术。正对目的层的地表位置常常不能作为实际的井场位置，通常包括房屋建筑、河流、高山、港口和道路，在这些情况下，往往需要钻定向井达到目的层；定向井最常见的应用是在海上平台钻井。
在大多数情况下，从一个独立的平台上打很多定向井比对每一口直井都建立一个平台经济得多。在北海油田，一些平台可以钻多达60口定向井。在陆上作业中，从单一井场钻丛式井不太常见。钻丛式井的最基本原理是从经济上考虑，如管线、采油设备等。前苏联西部西伯利亚所钻的井大部分是丛式井。钻定向井另一最常遇到的情况是侧钻，主要目的是使井眼偏在人工岛上钻丛式井；从岸上向水域钻定向井；控制断层；地面条件限制(高山、建筑物等)不能靠近的钻探；地层圈闭；定向救援井；H_纠斜或侧钻；卜多目标；卜水平井移，绕过或离开障碍物，如卡住的钻柱等。然而，通常侧钻不能被称为是有控制的定向钻井，因为它没有预定的靶心。定向井最引人注意的应用是钻救援井，使其与邻近的井喷井的井底相交，以便把压井液注入井喷井内。这类钻井问题中的定向控制是十分严格的，因为与井喷井相交需要极其精确。因此，井喷井定位需要特殊的测井工具。地质学家为了勘探可能确定丛式靶层，来勘探那些不能用直井钻的井，必须钻穿一个靶层后，改变井眼方向达到下一目的层靶心(称为多目标井)j目的层可能在二维平面内，这种情况只需改变井斜角；另一种情况，需三维设计，这种情况必须改变井斜角和方位角。
喷射钻井与优化钻井技术从海上平台钻定向井喷射钻井1948年出现在美国，20世纪60年代被大量推广应用，该技术的应用使钻井速度有了大幅度的提高，喷射钻井曾被誉为钻井技术的重大革命。喷射钻井与普通钻井不同，普通钻井要求重压、快转、大排量，而喷射钻井要求高泵压、小喷嘴、喷射速度高、适当排量、使用喷射式钻头。钻井液从钻头喷嘴喷出的速度高、水功率大，冲刷井底好、清岩快、携屑好，喷嘴射流与机械因素起联合破岩作用，从而提高了钻井速度。喷射钻井要求有大功率的钻井泵，以产生高压高功率射流；喷射钻井要有寿命高的喷射式钻头；喷射钻井还要求有好的钻井液，具有抑制泥岩膨胀、有利于井壁稳定，剪切稀释性能好、粘度低、摩阻小、携屑好等特点。随着喷射钻井技术的发展，喷射钻井理论也在发展。钻井水力学研究了射流的特性与喷嘴结构及水力参数对破岩、清岩的作用，到20世纪60年代已形成了完整的环空水力学理论，在这同时也研究了固控理论。通过上述工作，基本上弄清了钻井各可变参数在不同地层中与钻速的关系，建立了称之为钻速方程的数学模型，为发展最优化钻井打下了基础。60年代后期，美国钻井技术进人自动化钻井阶段，在喷射钻井基础上发展优化钻井技术，应用计算机技术进行钻井设计、施工、井斜控制、井眼压力控制，特别是应用在定向井、丛式井的设计中，通过使用计算机扫描技术监探井眼轨迹防止井眼相碰等，都发挥了前所未有的作用。我国使用喷射钻井技术始于20世纪60年代，从研究喷嘴结构与钻井水力学人手，1973年通过消化应用喷射钻井理论，研制了喷射式聚晶金刚石钻头，1975年首先在胜利油田组织喷射钻井试验。1978年开始在全国推广喷射钻井、低固相钻井液和喷射钻头三大技术，该项技术的推广使用，给国家节省了大量资金。优选参数钻井即优化钻井技术，是我国研究喷射钻井技术的继续和发展。喷射钻井能优选泵压、排量、喷嘴、喷速、钻压等。优化钻井技术不但能优选上述参数，还扩大到钻头选型、钻井液选择、环空流变参数等。因此，优化钻井技术推广后，对钻井规律有了更全面、更深刻的认识，钻井速度提高，成本下降，取得了很好的效果。

阿果石油英才网招聘顾问整理发布，感谢百度提供交流的平台！
更多行业咨询上 阿果石油英才网