5短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

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側(cè)鉆水平井配套技術(shù)

成功石油管理局鉆井工藝討論院王敏生

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

側(cè)鉆水平井是指運用特地的井下工具，從老井套管內(nèi)側(cè)鉆而成的水平井利用原井場和地面流程，減削占地利用老井上部井段，降低成本充分利用老井開發(fā)地質(zhì)資料擴(kuò)大泄油面積，提高產(chǎn)量和采收率

下斜向器

開窗側(cè)鉆

水平段鉆進(jìn)

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

繁復(fù)斷塊油藏實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)的需要地殼運動多次地質(zhì)事件

實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)的途徑：查找新的資源接替開發(fā)難動用儲量挖掘老區(qū)剩余油潛力，提高采收率

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

停產(chǎn)井資源利用的需要成功油田開發(fā)30多年來，已鉆井近4萬口，隨著開發(fā)時間的增加，已有4000多口油井因井下管柱損壞、高含水、產(chǎn)能低于經(jīng)濟(jì)極限等原因關(guān)井停產(chǎn)

油層

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

開發(fā)剩余油，提高采收率的需要

剩余油

水錐

需要尋求一種既能利用報廢井，又能提高采收率，最大限度挖掘剩余油的鉆采工藝技術(shù)

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

需要討論攻關(guān)套管內(nèi)短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)長半徑R1860m

K12/30m

中半徑R2287mK26/30m

短半徑水平井更適合成功油田油層薄、夾層多、井距小的特點

R3

短半徑：R312~57mK31~5/m

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

技術(shù)難點

地質(zhì)及油藏工程技術(shù)難點

1、目前成功油區(qū)大部分油田已進(jìn)入高含水或特高含水期，剩余油分布零散，猜測不準(zhǔn)簡單鉆入水層

2、油層較深，頂面起伏不平，描述不精確，易導(dǎo)致水平井鉆入泥巖中

3、只有通過各種資料分析、數(shù)模等手段將上述問題討論清晰，確保水平井鉆入剩余油富集區(qū)，取得良好開發(fā)效果

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

技術(shù)難點

短半徑側(cè)鉆水平井鉆井工程技術(shù)難點139.7mm套管

井眼尺寸小曲率大

機(jī)械鉆速低管柱通過技能受限

軌跡掌握難度大套管開窗磁干擾問題突出測量精度要求高儀器工具不配套施工工藝技術(shù)基本空白118mm井眼

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

技術(shù)難點139.7mm套管

短半徑側(cè)鉆水平井完井工藝技術(shù)難點小井眼、窄間隙帶來的固井困難

尾管懸掛器

間隙小、曲率大完井管柱下入困難小井眼防砂工具的設(shè)計及防砂施工難度大73mm套管

膨脹式封隔器

118mm井眼

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

研制了配套的段銑及開窗工具、PDC鉆頭、動力鉆具和相應(yīng)測量儀器研制的高效段銑器,平均每套刀片磨銑套管14.17m,速度0.6—0.7m/h。制造了一副刀片一次段銑27m的國內(nèi)最高記錄

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

由愛護(hù)接頭、殼體、切斷報知裝置、活塞總成、彈簧、刀片、下穩(wěn)定器等組成。

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

段銑器有六個刀片，可同時伸出切割或磨銑

采納水力活塞結(jié)構(gòu)，設(shè)計有切斷報知裝置段銑器下部增設(shè)穩(wěn)定器，保證工作平穩(wěn)

切削元件為新型合金，設(shè)計有斷屑槽和刃前角刀片鋼體設(shè)計獨特，焊接可

靠

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

開窗工具包括套管開窗地錨斜向器和銑錐。

(1)一體式地錨斜向器由護(hù)送器、斜向器體、地錨總成等部分組成，

地錨總成由懸掛系統(tǒng)、液控系統(tǒng)組成。

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(2)銑錐

由接頭、柱狀體、錐體三部分組成。特點

是左旋外形，磨銑平穩(wěn)，不掛窗口，不卡斜向器。

一次下鉆即可完成全部開窗作業(yè)

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

造斜、穩(wěn)斜鉆頭研制(1)造斜鉆頭結(jié)構(gòu)的特點

a)采納淺內(nèi)錐冠部外形b)短冠部、短保徑c)加強(qiáng)了外邊緣部位切削齒的密度及出露高度

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造斜鉆頭實物圖片PDC

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

(2)穩(wěn)斜鉆頭結(jié)構(gòu)特點a)短拋物線冠部外形

b)加長保徑c)加強(qiáng)外邊緣部位切削齒

的密度d)加強(qiáng)保徑，增加耐磨性

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

(3)布齒設(shè)計采納等功率原理及計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計加強(qiáng)鉆頭外邊緣部位布齒密度(4)制造技術(shù)

整體壓制石墨陰模技術(shù)，已申報國家發(fā)現(xiàn)專利PDC復(fù)合片與胎體焊接采納釬焊技術(shù)，強(qiáng)度達(dá)到390MPa

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

鉸接動力鉆具研制φ95mm鉸接動力鉆具最高造斜率達(dá)到3.6/m

動力鉆具結(jié)構(gòu)示意圖

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

(1)整體結(jié)構(gòu)特點

具有兩個可在5范圍內(nèi)彎曲活動的鉸接體，保證了鉆具能順當(dāng)通過高造斜率井段

近鉆頭和彎殼體部位具有墊塊，有利于增加鉆具的造斜技能

內(nèi)傳動采納高強(qiáng)度的連桿萬向節(jié)總成傳動軸總成運用密封油潤滑方式

短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)

(2)性能參數(shù)設(shè)計Ф95mm鉸接動力鉆具性能參數(shù)總長mm3960馬達(dá)外徑mmφ95轉(zhuǎn)速rpm170-280排量l/s9輸出扭矩最大壓差兩端扣型N.mMPa8972.727/8〃REG

不同度數(shù)彎殼體的設(shè)計造斜技能彎殼體度數(shù)213/415/811/211/4造斜段半徑m12.0~14.014.0~15.517.0~18.518.