水平井大位移井鉆井參數(shù)合理匹配研究

1、水平井和大位移井鉆進(jìn)參數(shù)合理匹配問題研究水平井和大位移井鉆進(jìn)參數(shù)合理匹配問題研究水平井和大位移井3速度平衡特點(diǎn)2安全高效鉆進(jìn)基本原理結(jié)論5判斷3速度平衡的方法346目目 錄錄1緒論研究思路研究思路鉆進(jìn)參數(shù)匹配鉆進(jìn)參數(shù)匹配水平井和大位移井等特殊井1、鉆進(jìn)參數(shù)概念機(jī)械參數(shù)：機(jī)械參數(shù)：主要包括鉆壓和轉(zhuǎn)速。機(jī)械參數(shù)優(yōu)選的目的主要包括鉆壓和轉(zhuǎn)速。機(jī)械參數(shù)優(yōu)選的目的是尋求一定的鉆壓、轉(zhuǎn)速參數(shù)配合，使鉆進(jìn)過程達(dá)到最佳是尋求一定的鉆壓、轉(zhuǎn)速參數(shù)配合，使鉆進(jìn)過程達(dá)到最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。水力參數(shù)：水力參數(shù)：鉆井水力參數(shù)是表征鉆頭水力特性、射流水鉆井水力參數(shù)是表征鉆頭水力特性、射流水力特性以及地面水力設(shè)備

2、性質(zhì)的量，主要包括鉆井泵的功力特性以及地面水力設(shè)備性質(zhì)的量，主要包括鉆井泵的功率、排量、泵壓以及鉆頭水功率、鉆頭水力壓降、鉆頭噴率、排量、泵壓以及鉆頭水功率、鉆頭水力壓降、鉆頭噴嘴直徑、射流沖擊力、射流噴速和環(huán)空鉆井液上返速度等。嘴直徑、射流沖擊力、射流噴速和環(huán)空鉆井液上返速度等。鉆井液參數(shù)：鉆井液參數(shù)：鉆井液參數(shù)主要包括鉆井液的密度、鉆井鉆井液參數(shù)主要包括鉆井液的密度、鉆井液固相含量和鉆井液流變性能等液固相含量和鉆井液流變性能等。鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)和平衡的第一個(gè)重要原則破巖、清巖、攜巖3速度平衡鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)和平衡的第二個(gè)重要原則動(dòng)態(tài)平衡v破巖速度過高破巖速度過高，一部分巖屑被粘在井底，引起重復(fù)破碎

3、。另外有一部分巖屑留在鉆頭表面與牙齒間，形成泥包墊層，使鉆頭切削齒對新地層的刮切作用減小，更嚴(yán)重情況下泥包墊層會(huì)使鉆頭被卡住。v清巖速度過高清巖速度過高，雖然不會(huì)出現(xiàn)鉆進(jìn)事故，但所需要的水力功率過高，會(huì)增加鉆進(jìn)成本。v攜巖速度過高攜巖速度過高，所需鉆井液的環(huán)空返速較高，這樣會(huì)增加地面設(shè)備和鉆進(jìn)泵的要求，也會(huì)增加鉆進(jìn)成本。3、破巖、清巖、攜巖3速度的影響因素分析v破巖速度的影響因素：鉆進(jìn)過程中的鉆壓、轉(zhuǎn)速、水力因素、鉆井液性能、鉆頭的牙齒磨損、巖石特性和鉆頭類型 。隨著轉(zhuǎn)速的提高，破巖速度是以指數(shù)關(guān)系變化的，但指數(shù)一般都小于1。3、破巖、清巖、攜巖3速度的影響因素分析 鉆壓取值一般都在圖中AB段

4、。A點(diǎn)之前，鉆壓太低，鉆速很慢。在B點(diǎn)之后，鉆壓過大，巖屑量過多，甚至牙齒完全吃入地層，井底凈化條件難以改善。3、破巖、清巖、攜巖3速度的影響因素分析鉆進(jìn)過程中的鉆頭在破碎地層鉆進(jìn)過程中的鉆頭在破碎地層巖石的同時(shí)，其牙齒也受到地巖石的同時(shí)，其牙齒也受到地層的磨損。隨著鉆頭牙齒的磨層的磨損。隨著鉆頭牙齒的磨損，鉆頭工作效率將明顯下降損，鉆頭工作效率將明顯下降，破巖速度也將隨之降低，破巖速度也將隨之降低左圖中表明，一定的破巖速度，意味著單位時(shí)間內(nèi)鉆出的巖屑總量一定，而該數(shù)量的巖屑需要一定的水力功率才能完全清除，低于這個(gè)水功率值，井底凈化就不完善。3、破巖、清巖、攜巖3速度的影響因素分析v鉆井液密度

5、對破巖速度的影響，主要表現(xiàn)為由鉆井液密度決定的井內(nèi)液柱壓力與地層孔隙壓力之間的壓差對破巖速度的影響。3、破巖、清巖、攜巖3速度的影響因素分析 v清巖速度的影響因素有鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)、射流的噴速、噴嘴的排列方式和內(nèi)腔結(jié)構(gòu).另外,分流流量和總排量的比例分流比的影響也是不可忽視的。3、破巖、清巖、攜巖3速度的影響因素分析v巖屑在環(huán)空中的運(yùn)移速度是受多種因素決定的這些因素主要包括井斜角、泥漿流變性，環(huán)空返速和環(huán)空流態(tài)，巖屑的顆粒形狀和大小，密度以及環(huán)空尺寸，偏心度大小和鉆柱旋轉(zhuǎn)等工藝因素。4、判斷判斷3速度是否平衡的方法速度是否平衡的方法v速度計(jì)算對比法速度計(jì)算對比法v鉆進(jìn)事故分析法鉆進(jìn)事故分析法v現(xiàn)場鉆進(jìn)觀

6、察法現(xiàn)場鉆進(jìn)觀察法沉沙卡鉆 泥餅粘附卡鉆5、水平井和大位移井情況下水平井和大位移井情況下3速度平衡問題特點(diǎn)分析速度平衡問題特點(diǎn)分析5、水平井和大位移井情況下水平井和大位移井情況下3速度平衡問題特點(diǎn)分析速度平衡問題特點(diǎn)分析v相對于直井而言，水平井和大位移情況下鉆進(jìn)3速度主要考慮的應(yīng)該是攜巖問題，相對直井而言，易形成巖屑床，如何減小和避免巖屑床的形成是其主要考慮的問題。5、水平井和大位移井情況下水平井和大位移井情況下3速度平衡問題特點(diǎn)分析速度平衡問題特點(diǎn)分析v1）一是將加大排量、改善泥漿性能和機(jī)械清除三者有機(jī)結(jié)合起來 v2）加大硬件投入 主動(dòng)清除巖屑床和避免形成又長又厚的巖屑床5、結(jié)論1.鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)和平衡的第一個(gè)重要原則是破巖、清巖和攜巖3速度達(dá)到平衡。2.鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)和平衡的第二個(gè)重要原則是一般情況下，破巖、清巖和攜巖3速度是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程。3.在水平井和大位移井中，鉆具旋轉(zhuǎn)有利于巖屑的清除，旋轉(zhuǎn)鉆具的作用其一是通過旋轉(zhuǎn)增加了環(huán)空鉆井液的紊流度，其二是將大塊巖屑擠壓碾磨成小顆粒，有利于巖屑的進(jìn)一步帶出。4. 鉆進(jìn)過程中影響破巖速度的主要因素有：鉆壓