元坝121H超深水平井钻井技术

元坝121H井是部署在四川盆地川东北巴中低缓构造带元坝Ⅰ块长兴—飞仙关组礁滩异常体南翼的一口超深水平井,完钻井深7 786.00 m,水平段长612 m,是目前国内乃至世界上施工难度极大的水平井之一。钻井过程中,上部大尺寸井段成功应用了泡沫钻井、空气钻井、气液转换、液相欠平衡钻井等提速技术,针对深部高温高压地层,成功应用了旋转导向钻井、超深井侧钻、滑动导向钻井、抑制性聚磺封堵性防塌钻井液、金属离子聚磺混油防卡钻井液等技术,尝试应用了陆相地层PDC钻头+螺杆、水力脉冲空化射流发生器、涡轮+孕镶金刚石钻头等提速新工具,优选了高效PDC钻头+抗高温螺杆钻具、耐高温MWD,从而安全、优质、高效地完成了钻井施工,创造了世界陆上水平井钻井斜深和垂深最大2项世界纪录及多项国内新纪录,为国内外同类型超深水平井的钻探积累了经验。

水平井中套管力学分析

在水平井及大位移井中,在大斜度井段的套管会发生变形,变形后的套管会使套管的下放变得困难,同时也会使得套管不能居中,影响固井的效果。因此套管扶正器的使用可以有效地解决套管下放难的问题。装好扶正器的套管串,在井眼中所受到的轴向力,对套管的下放有着很重要的影响。采用有限元取元的方法,在已知套管扶正器安放位置的前提下,计算刚度矩阵、位移矩阵、外力矩阵,结合别斯良克公式,得出了套管串所受的力的轴向力的计算公式。