翻新时间:2022-08-24
“防斜打直”技术在钻井过程中的应用
摘 要:我国石油企业在人们需求增长的趋势下,不断地应用新技术和新手段,对石油钻井技术进行尝试和实践应用,其中也包括“防斜打直”钻井技术,它主要是针对钻井过程中存在的井斜倾向进行控制,在对国内外井斜控制理论的研究和调研基础上,成功地在钻井作业中解决了断层、高层环境下井眼的质量问题。本文在对井斜的影响因素分析之下,探讨“防斜打直”技术在钻井过程中的应用。
关键词:“防斜打直”技术;石油;钻井工程;应用;
我国的石油资源储藏丰富,为了满足人们的需求,需要进行高效的油藏勘探和挖钻,但是,由于受自然、地理等条件的限制,我国的钻井工程相当艰巨,在不断的摸索和实践过程中,“防斜打直”技术成为我国钻井工程中的关键性技术,它在防斜、纠斜方面的技术性措施,极大地控制了井斜的问题,相当程度上保证了钻井的效率。
一、井斜在石油钻井工程中的危害
井斜偏差过大,会极大地影响地质勘探工作,出现意料不到的情况,使地质测量工作产生误差,不仅有可能漏掉油气层,也很可能干扰油气田开发方案,造成不可弥补的危害。同时,井斜质量问题还对钻井工程造成破坏和影响,尤其是在深井中,钻头会由于井斜而出现卡钻事故、套管困难等现象,由于井管安装不直、井管下不到底,使填砾厚度不均、不实,造成井后涌砂、出混水;还会在后续的采油工艺中影响井下开采,如:抽油杆断裂、管漏、扶正器损坏、下封隔器密封不好而影响注水工作等。
二、井斜的影响因素分析
井斜的影响因素是多方面的,它主要受地质因素和地面钻井因素的影响,具体阐述如下:
(二)地面钻具影响因素。地面所配的钻具组合对井眼也有影响,在钻进过程中,钻压和转速是主要参数之一,如果下部的钻具组合在较大的钻压下产生弯曲变形,则很容易使钻头偏离轴线,导致井斜;或者下部的钻头虽然没有弯曲,但是改变了原来的作用方向,产生了一个倾斜角,也会间接导致井斜。
当然,还有一些其他的影响因素,如:设备质量、操作水平、“防斜”措施不当等,这些因素相对而言,是可以避免和预防的。
三、“防斜打直”技术的应用研究
在我国的石油钻井工程中,“防斜打直”技术是亟需解决的关键性技术,是国内外研究的重点和难点课题,一直以来困扰着我国的油田勘探开发建设,目前,我国以“钟摆防斜降斜”技术和“偏轴防斜”技术为主,分为“被动防斜打直”技术和“主动防斜打直”技术两类。
(二)“主动防斜打直”技术。这种技术通过自动或人工控制,运用专用工具进行钻井井眼轨迹的控制,这些专用工具有VDS系统、VertiTrak系统和PowerV系统等,这些专用工具较好地解决了井斜的质量问题。但是,由于其成本较高,也严重制约了这种技术的普及和推广。下面,主要介绍两种系统专用技术:
AutoTrak旋转闭环钻井系统。它是一种可以对钻柱进行定向控制的新型钻井工具,它主要由非旋转导向套筒、信号接收和发射工具组成,在钻井工程实践应用中,它可以通过对钻井参数的调整,对井下的井眼轨迹进行控制,它无须滑动钻进,无须弯接头,也不存在控制面的问题,可以极大提高钻具的钻速。在我国的川科1井钻井工程的第二次开钻井段,就应用了这一技术,取得了较好的降斜效果。
PowerV垂直钻井技术系统。它是全自动化的旋转导向垂直钻井系统,它在钻进过程中解放钻井参数,用井下密封系统和高精度井斜方位测量仪器,进行自动的调整,通过促动仪器使井斜部位迅速返回垂直,适用于地层倾角大于40。的大倾角地层。它由上端的电子控制部分和下端的机械部分组成,使钻头始终朝向井眼的低边位置,保持旋转状态下的平滑和延续。这项技术在我国的川东北地区得到了成功的应用,有效地解决了高陡地层构造的“防斜打直”问题。
四、结束语
由于地质岩层的不同构造情况,使钻井工程不可避免地要遇到井斜的问题,为了保证较高机械钻速,对井斜进行控制,使其井斜角不超过技术参数规定的标准,需要采取关键性的技术,而“防斜打直”技术就是有效进行控制井斜的措施之一,它在钻井工程应用中,通过综合性的运用,有效地解放了钻压,提高了钻井速度。
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