摆线型大位移井剖面设计的数值计算

摆线型大位移井轨道由“直井段—圆弧井段—摆线井段—稳斜井段”构成,与其他类型的大位移井轨道相比,摆线型大位移井具有最小的或很小的摩阻和摩阻力矩。摆线型大位移井轨道设计问题归结为求解一个二元方程组,当未知设计参数为摆线井段初始井斜角或稳斜井段井斜角时,该方程组为非线性方程组,没有解析解。通过数学变换和化简,得到了等价的三角函数方程,根据区间搜索和二分法提出了求该三角函数方程近似解的数值迭代算法。算例表明,该算法具有很好的迭代稳定性,计算精度高、速度快。新算法可用于大位移井轨道设计的计算机软件开发,对于提高软件的适用性和稳定性具有较大的帮助。     

长水平段大位移井井眼轨道优化设计

摩阻和扭矩是制约长水平段大位移井水平段延伸的主要因素,井眼轨道优化是减小钻具摩阻和扭矩的方法之一。模拟了不同造斜率和靶前位移情况下长水平段大位移井的摩阻和扭矩,分析了不同轨道类型对摩擦系数的敏感性。结果表明,长水平段大位移井应优先选用较低造斜率的轨道,无特殊需要时尽量简化轨道类型。     

风险预探井哈深斜1井钻井工程设计

哈深斜1井是胜利油田部署的一口重点风险预探井,该井为双靶点定向井,具有井斜角大、稳斜段长、水平位移大的特点。作为风险预探井,可借鉴的邻井实钻资料少,地层岩性、地层压力及层段变化不确定性因素相对较大,确定合理的井身结构、轨道类型、钻井液性能以及相关配套工艺措施是保证该井顺利施工的基础。在对有限的邻井资料进行详细分析的基础上,总结出本井钻井工程设计的技术难点,并有针对性的从井眼轨道设计、井身结构设计、钻具组合及钻井方式选择、钻井液设计和固井设计5个方面提出优化方案及技术措施,为胜利油田风险预探井的设计与施工提供了技术支持和理论依据。     

大位移井的井壁稳定力学分析

从井壁稳定的力学机理出发,分析大位移井周的应力分布规律,建立大位移井井壁稳定的力学模型,并据此编制了Windows环境下的井壁稳定分析软件,形成一个方便工程问题分析的集成环境,利用该软件分析了影响井壁稳定性的因素,提出了大位移井钻井的最优井斜方位和安全泥浆密度的选择方法。      

悬链线法在水平定向钻轨迹设计中的应用探究

铝孔轨迹设计是非开挖水平定向钻施工中一项重要内容。其最优化设计在国内已较成熟,但多数优化设计未从力学方面进行优化设计。针对这一情况,引入悬链线法来优化水平定向钻轨迹设计。通过悬链线法的计算可知,优化后的轨迹不仅有利于降低钻杆回转阻力和扭矩消耗,提高机械钻速,增长管道使用年限,同时与传统设计方法相比较,其计算出的轨迹长度也比传统圆弧轨迹长度略短,表明了悬链线法在水平定向钻轨迹设计上具有一定的优势。     

冀东油田大斜度大位移井岩屑床的解决方法

结合冀东油田大斜度大位移井施工实例，论述了定向井岩屑床的形成及危害、岩屑床的清除方法。     

数值计算图谱及其在位移反分析中的应用

本文采用了一种简便经济而又具有较强的实用价值的方法——数值计算图谱方法,并将其应用于军都山双线铁路隧道工程的岩体力学特性参数(弹性模量E和水平向地应力分量P)的位移反分析,获得了可靠的结果。     

南堡滩海大位移井钻井关键因素优化设计

大位移井钻井实施过程中表现最为突出的问题是摩阻扭矩大,它制约着井眼轨迹的有效延伸,尤其在常规钻完井技术时表现得更为明显。冀东油田近年来基于常规钻完井技术条件下,通过对井眼轨道优化设计、钻具组合优化、摩阻扭矩精细预测与控制、井眼延伸极限评估等方面的精细研究与优化设计,有效地模拟分析和论证了南堡滩海中深层大位移井钻井井筒力学行为,提升了对大位移井钻井实践可行性认识和指导了钻完井方案的设计。在南堡滩海成功实施了几十口水平位移大于3000 m的大位移井,最大水平位移达4940 m,为南堡滩海在常规经济技术条件下大位移井的钻井实施提供了技术支持。     

三维侧位抛物线型方位漂移轨道设计的数值算法

考虑方位漂移因素的设计约束方程组是一个具有3个独立未知数、多个隐含未知数的非线性方程组,需要使用数值迭代法才能求出其数值解。给出了解析形式的垂深增量公式,利用约束方程组中的垂深方程,将3个独立未知数中的一个未知数表示成其他2个未知数的函数,并用之对设计约束方程组进行降维处理。剖析了隐含未知数的计算细节,给出了隐含未知数的递推算法。提出了降维后的约束方程组的数值求解算法——缩半网格法,该算法可以快速、可靠地求出设计问题的数值解,适用于在开发计算机软件时编程实现。     

渤海油田大位移井下套管设计难点及对策研究

渤海油田大位移井套管下入困难的问题亟待解决。本文以渤海油田一口大位移水平井A井为例,从设计的角度分析了该井φ244.5 mm套管下放技术难点,并利用LANDMARK软件对影响套管下放的因素进行了分析,结果表明,轨道造斜点的提高、表层套管下深的增加、超大稳斜角条件下套管磅级的减轻、摩阻系数的降低、漂浮段长的增加均能减小套管下放的摩擦力,提高套管下放悬重。通过逐一优选A井轨道造斜点、表层套管下深、套管磅级、摩阻系数、漂浮段长,最终设计A井φ244.5 mm套管采用漂浮法下入,漂浮段长1200 m,预测套管下放到位的悬重与实测值的相对误差为6.34%,在工程误差允许范围内。制定了渤海油田大位移井下套管设计流程,设计过程中,应综合考虑轨道造斜点、表层套管下深、套管磅级、摩阻系数、漂浮段长对套管下放悬重的影响,优选最优方案,确保套管顺利下放。     

浅部大位移超长水平段I38H井轨迹控制技术

I38H井是渤海某油田调整井中的一口先期排液水平井,后期转入注水作业,为满足周边3口井的注采关系,设计水平段长达827.0 m,同时该井为一口目的层位于明化镇、水垂比达2.47的浅层大位移井,为安全、顺利实现钻井作业,通过对I38H井井身结构的优化、井眼轨迹的合理设计以及贝克旋转导向工具和随钻扩眼器等工具的使用,最终成功完成钻井作业。     

鄂尔多斯盆地东部低浅层渗透油藏大位移水平井钻井实践

为了经济有效地开发鄂尔多斯盆地东部浅层、低渗透、低丰度油藏,陕西延长石油（集团）有限责任公司在该地区部署了第一口浅层大位移水平井——X平1井。该井施工克服了浅地层造斜稳斜控制困难、长水平段携岩困难、起下钻摩阻大、钻头加压困难等一系列技术难题,完钻井深1366 m,垂深499.16 m,水平位移1003.58 m,位垂比2.01∶1,该井的顺利完钻预示着鄂尔多斯盆地东部浅层、低渗透、低丰度油藏高效开发成为可能。     

鄂尔多斯盆地浅层大位移水平井钻井液体系优选

针对鄂尔多斯盆地浅层水平井钻井过程中的井壁稳定、井眼清洁、润滑减阻和储层保护的技术难题,通过分析储层的地质特征,在该区原用聚合物钻井液基础上,选择性加入MC-VIS、ABSN、纳米乳液和复合屏蔽暂堵剂,形成纳米乳液封堵钻井液体系,在保证施工安全的前提下,可将岩心渗透率恢复提高至8350%。通过七平1井的应用表明,纳米乳液封堵钻井液体系能够满足低渗透油层大位移水平井的钻井施工需求,为高效开发鄂尔多斯盆地浅层油气藏提供技术支持。     

关于风积砂地基扩展基础抗拔计算公式的探讨

利用风积砂地基抗拔室内模型试验资料，通过对抗拔土体破坏机理的全面分析，提出了土体形成极限承载力的三个受力过程，建立了扩展基础抗拔承载力计算的基本公式，与目前其它计算方法比较，成果精度提高很多倍，而且适用范围不受深宽比限制，便于推广应用。     

平桥南区页岩气水平井钻井优化设计

在分析平桥产建井位部署特点及区块地质条件的基础上,系统总结了该区块页岩气水平井钻井存在的防漏堵漏工艺、钻井提速技术、水平段施工工艺等方面存在的问题,通过对平台部署、井身结构、井眼轨道、“井工厂”钻井模式、钻头选型、钻井液体系及固井工艺等方面的深入研究和优化,形成了平桥南区块页岩气水平井钻井优化设计方案,以实现平桥南区页岩气产建的高效开发。