EMS电子测斜仪在深井水平井大斜度段及水平段的应用

利用EMS电子测斜仪的多点工作方式及自身可打捞的功能 ,代替有线随钻或无线随钻测斜仪对井眼轨迹 ,尤其是深井水平井大斜度段及水平段进行监测 ,解决了仪器缺乏的问题 ,大幅度降低了钻井成本。

大斜度井段小尺寸岩屑临界再悬浮速度力学模型

以往研究表明,岩屑在大斜度井段主要以翻滚形式向井口方向运移,文中提出大斜度井段小尺寸岩屑有效运移的临界环空条件——临界再悬浮环空返速。考虑钻柱旋转和颗粒间作用力的影响,分析岩屑受力,建立了临界再悬浮环空返速的预测模型。理论计算结果与现有试验数据对比显示,两者有较好的一致性。利用该模型对大斜度井段小尺寸岩屑运移过程进行分析,结果表明:直径小于0.5 mm的小尺寸岩屑颗粒更难被再悬浮;在大斜度井段,井斜角对于小尺寸岩屑的再悬浮临界环空返速影响较小;钻柱旋转有利于小尺寸岩屑颗粒的再悬浮;在一定范围内,钻井液流性指数、稠度系数值越小,越有利于小尺寸岩屑的再悬浮。

长北大井眼大斜度井段钻井液体系改进与实践

长北区块率先在长庆区域二开井段采用Ф311.1 mm大井眼,在生产实践中存在以下钻井液技术难题:二开大井眼段大斜度段井壁稳定问题、大井眼防漏堵漏问题、大井眼井壁润滑和煤层段坍塌等问题。从长北项目开始至今,本着环保第一、降本增效的主旨对钻井液进行了一系列的优化和改进。先后使用了清水聚合物体系和低固相三磺聚合物体系。但是由于这两种体系对斜井段的抑制性和防塌性不足,导致黏土分散、膨胀、垮塌和钻头泥包问题。本文介绍了一种在上述体系的基础上,经过不断的优化和改进,形成的应用于长北区块Ф311.1 mm斜井段的强抑制防塌一体化钻井液体系。室内实验数据和现场应用表明,该钻井液体系具有维护简单、防塌抑制性强的特点,大幅度降低了生产成本、最大化的延长了井壁的坍塌周期,增加了井壁稳定性和预防了PDC钻头泥包,在使用过程中创造了多项钻井纪录,节省了大量的非生产时间,创造了很可观的经济效益。

大斜度井段排采泵三层流场低速液流携粉运移特性

分析大斜度井段排采泵的泵筒3层流场及其液流携粉运移特性对提高排采泵的可靠性和保障煤系地层水平井和斜井的连续稳定排采具有重要意义。综合大斜度、低流速和低黏度等多因素耦合的作用,并结合大斜度泵低速液流携粉运移实验测试与分析结果,提出适用于大斜度井段排采泵低速流场的静止层、移动层与悬浮层3层流动模型,推导大斜度泵腔3层流场连续性方程、动量方程和扩散方程,建立水粉两相流动数学模型并依据数值求解和井场测试结果揭示大斜度泵分层流场低速液流携粉运移特性,为水平井和斜井的大斜度泵选型设计及其系统优化以及冲程和冲次等排采制度和煤粉防控措施制订提供依据。结果表明,大斜度井段泵腔三相流场中,增大泵倾斜角和煤粉密度会增加悬浮层和移动层的压力梯度,其中泵倾斜角的影响尤为显著,移动层压力梯度受煤粉密度的影响相对较弱;增大水粉两相流煤粉体积分数时,移动层沿程压力损失始终增加,而悬浮层压力损失先是不断增加而后逐渐减弱;增大水粉两相流黏度会增加悬浮层和移动层的压力梯度,而增大液流携粉运移流量时,移动层沿程压力损失持续减小,且流量越大时压力损失减小的趋势越明显,而悬浮层的压力损失先是显著减小而后趋向平缓;大斜度井段柱塞伴随杆柱运动的过程中,大斜度泵入口处的水粉两相流煤粉体积分数随柱塞速度不断减小而逐渐增大,且速度波动对3层流场中悬浮层煤粉沉积的影响要小于其他2层。

大斜度井段岩屑床厚度计算模式研究

水平井、大位移井可以大幅度提高油气采收率,在油田开发中得到了广泛的应用,但该井型的水平井段尤其是大斜度井段易出现井眼清洁问题,造成卡钻等事故,从而影响机械钻速和井下安全,制约了复杂结构井技术的发展。深入研究了水平井及大位移井的大斜度井段岩屑运移规律,考虑钻柱旋转和颗粒间作用力的影响,分析岩屑受力情况,建立了环空岩屑床厚度计算程序,并进行了相关参数的敏感性分析,探究了钻井液排量、岩屑直径、流性指数、钻井液密度、钻杆偏心度、钻杆转速等对岩屑床厚度的影响。

盘2-斜192井七段制大斜度长裸眼定向井设计与施工

盘2-斜192井是沿断块高部位,紧贴断层走向部署的一口多目标、长裸眼段、七段制的大斜度定向井,该井的裸眼段长2400m,设置6个控制点,采用直—增—稳—增—稳—增—稳的七段制剖面,设计最大造斜率25°/100m,设计最大井斜66.44°位移915m。该井的主要难点在于裸眼段长,造斜拐点多导致摩阻扭矩大,三增造斜率要求高,井下事故风险高,第三稳斜段井斜大、段长长、贴近断层,控制难度大。但在该井轨迹设计和施工中很好地解决了上述问题,在轨迹优化设计、摩阻扭矩分析计算、钻具结构优选和防止井下事故方面均取得了一些经验,事实证明这些数据经验可以在同类复杂轨迹定向井的设计和施工中进行进一步的推广和应用。

苏75区块大斜度井段井壁坍塌研究与探讨

苏里格75区块钻井施工中,水平井大斜度(50°以上)井段井壁稳定性极差,严重威胁着井下安全,曾发生过多起钻井复杂与事故,造成重大经济损失。通过分析研究造成大斜度井段坍塌复杂的主要原因,提出选用合理井身结构,保持稳定井筒压力,减轻对井壁岩体破坏的技术方案,确保井下安全。

大斜度井排采泵柱塞磨损模型及其可靠性预测

准确预测排采泵的磨损寿命对提升煤系地层天然气水平井泵的可靠性和延长泵的使用寿命具有重要意义.基于ΠΡΟΗΝΚΟΒ磨损理论,推算柱塞在泵筒中下部受压部分的磨损面积与时间的关系,从而建立了一套可以预测柱塞磨损寿命的模型,同时基于蒙特卡洛算法,综合考虑磨损参数、气井参数与柱塞加工质量等不确定性因素,建立柱塞极限磨损量和磨损寿命的动态模型,依据数值模拟的求解结果准确预测煤系地层水平井排采泵的磨损寿命与可靠性的关系.结果表明,当泵筒和柱塞相配合的初始间隙由0.3 mm至0.5 mm,柱塞可靠度为0.9时的磨损寿命由242 d降至164 d;当定期旋转井口,柱塞可靠度为0.9时的磨损寿命由258 d升至310 d;当井斜角由60°至80°,柱塞可靠度为0.9时的磨损寿命由222 d升至264 d.适当地减小初始配合间隙,提高井斜角以及定期旋转井口可以有效地延长排采泵柱塞的磨损寿命,从而降低排采成本.

水平井大斜度井段套磨铣技术探讨

1水平井大修的技术特点及难点(1)管柱受力状况复杂,井口悬重不再简单等于管柱自重。管柱进入造斜段以后,管柱重量增加减缓,管柱进入水平段后,管柱重量变化越来越不明显,无法通过指重计准确确定水平段管柱受力大小,增加了倒扣、打捞及解卡等作业施工的难度。