提高阶梯水平井钻井速度技术研究

论文摘要

阶梯水平井是在常规水平井基础上发展起来的一种特殊水平井,即它的水平段可在垂直剖面上进行多次升降、多次穿越不同深度的油层,也可在同一深度的水平面内进行多次穿越不同方向的油层。通过对油层段的反复穿越,增大油层暴露面积,大幅度提高单井产量、提高储量控制程度。本文通过优化阶梯水平井井身结构和剖面设计、阶梯水平井钻井工艺的配套措施、进行实钻井眼轨迹连续控制技术研究、井眼轨道设计的优化研究,形成一套阶梯水平井钻井工艺技术。该项技术使阶梯水平井钻井设计更为科学、合理,提高了水平井钻井速度,提高了水平井经济效益,减少了工程事故的发生,降低了钻井成本,同时为钻井施工提供了强有力的理论和技术保证,对提高大庆油田多层薄油藏开发效果有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 影响阶梯水平井机械钻速的主要因素分析
• 第二章 钻头与钻具组合及钻进参数优选
• 2.1 提高φ311.2mm 井眼钻井速度
• 2.1.1 钻头的选择
• 2.1.2 采用大功率螺杆配合高效 PDC 钻头提高机械钻速
• 2.1.3 PDC 钻头使用注意事项
• 2.1.4 R235HΦ220 钻头在水平井中的应用
• 2.1.5 现场应用情况
• 2.2 优化钻具组合与钻井参数的优选
• 第三章 阶梯水平井井身结构及剖面优化设计
• 3.1 阶梯水平井井身结构及剖面优化设计
• 3.1.1 简化井身结构
• 3.1.2 剖面优化设计
• 3.1.3 阶梯水平井轨道设计
• 3.1.4 阶梯水平井轨道优化设计软件与功能
• 3.1.5 小结
• 3.2 阶梯水平井相关参数及钻具通过能力计算
• 3.2.1 钻柱力学模型与求解方法
• 3.2.2 钻具组合通过能力分析与评价
• 3.2.3 旋转钻井时最大转速计算与分析
• 第四章 实钻井眼轨迹连续控制技术研究
• 4.1 水平井的中靶
• 4.2 水平井增斜井段井眼轨迹控制的特点及影响因素
• 4.3 井身剖面的特点及调整井段
• 4.3.1 水平井常用井身剖面曲线的特点
• 4.3.2 调整井段
• 4.4 水平井待钻井眼轨迹的现场设计预测模式
• 4.4.1 按位置和矢量方向准确中靶的现场设计模式
• 4.4.2 在入靶窗口上下允许范围内按矢量方向中靶的设计模式
• 4.4.3 在入靶窗口前后一定范围内按矢量方向中靶的现场设计模式
• 4.5 水平井钻具的受力分析
• 4.5.1 正压力大小的计算
• 4.5.2 摩擦系数的确定
• 4.5.3 水平井钻具的力学分析
• 4.6 水平井直井段井身轨迹控制技术
• 4.7 现场应用情况
• 第五章 阶梯水平井钻井工艺的配套措施
• 5.1 阶梯水平井井身结构及剖面优化设计
• 5.1.1 简化井身结构
• 5.1.2 剖面优化设计
• 5.2 阶梯水平井相关参数及钻具通过能力计算
• 5.2.1 钻柱力学模型与求解方法
• 5.2.2 钻具组合通过能力分析与评价
• 5.3 阶梯水平井工艺控制技术
• 5.3.1 施工难点
• 5.3.2 施工要点
• 5.4 水平井完井技术
• 5.4.1 套管串居中度分析
• 5.4.2 套管串的通过能力评价
• 5.4.3 优化水平井套管串结构
• 5.5 现场应用情况
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要