水平井管柱摩阻力計算及下入深度確定方法

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net !設計計算# 定向井和水平井套管柱的優(yōu)化設計 王旱祥 ξ 　李增亮 (石油大學(華東)機電工程學院) 　 隋允康 (北京工業(yè)大學機電學院) 　　摘要　為了滿足定向井和水平井套管設計的要求,在綜合分析套管設計理論和方法的基礎 上,通過對套管柱載荷的計算,建立了其優(yōu)化設計模型,利用數據庫技術,研制出套管柱優(yōu)化設 計軟件,并通過計算實例給出了軟件的操作過程。軟件界面友好,操作簡單,功能齊全,設計者 在進行套管設計時,只需輸入設計所需基本參數,按界面提示操作即可完成全部設計工作,便于 現場實際推廣應用。 　　關鍵詞　

根據煤層氣多分支水平井完井管柱在造斜段的受力變形特點,將完井管柱的變形分為線彈性、彈塑性和扁化變形(塑性流動)階段,利用彈塑性大變形理論建立了完井管柱承受彎矩與造斜率間關系的計算模型,推導出造斜段完井管柱許可造斜率計算公式。對沁水盆地某煤礦使用的多分支水平井完井管柱的造斜率進行了模擬計算,并與室內實驗值進行對比,分析了完井管柱的外徑、壁厚和屈服強度對完井管柱許可造斜率的影響。計算結果表明:建立的煤層氣多分支完井管柱許可造斜率計算模型與實驗值具有很好的一致性,可滿足工程需要;完井管柱從線彈性極限變形狀態(tài)進入彈塑性極限變形狀態(tài),井眼許可造斜率變化很小;完井管柱線彈性、彈塑性和扁化變形階段的許可造斜率隨外徑的增加而降低,隨壁厚和屈服強度的增加而提高,但壁厚影響不顯著。

川西氣田是典型的低孔、低滲、低豐度、高壓致密砂巖氣藏,水平井分段壓裂是這類難動用油氣藏的高效開發(fā)的關鍵技術。針對目前常用的水平井噴砂滑套分段壓裂普遍要求固井質量高、封隔器容易失效;連續(xù)油管水力噴射分段壓裂需要壓井、多次動管柱、作業(yè)周期長的缺點。綜合上述兩項技術的優(yōu)點,形成了不動管柱水力噴射分段壓裂工藝新工藝,實現了水平井分段壓裂的高效改造,并進行了現場應用,取得了工藝和增產效果的成功,值得在水平井改造中推廣應用。

水平井是近年來在國內推廣較快的采油工藝技術,它可以增大井眼與油藏的接觸面積,加大泄油面積,減少滲流阻力,提高油田的整體開發(fā)效果。館陶組油藏,油層埋藏淺,壓實程度差,膠結疏松,易出泥砂。為了挖潛老油區(qū)的產能,后期水平井開發(fā)井數日益增多。

水平井是近年來在國內推廣較快的采油工藝技術,它可以增大井眼與油藏的接觸面積,加大泄油面積,減少滲流阻力,提高油田的整體開發(fā)效果。館陶組油藏,油層埋藏淺,壓實程度差,膠結疏松,易出泥砂。為了挖潛老油區(qū)的產能,后期水平井開發(fā)井數日益增多。

實時確定地層界面是水平井地質導向鉆井中的重要問題之一?？紤]到泥漿電阻率、井眼在一定范圍內對隨鉆電磁波影響較小,把三維地層模型簡化為一維地層模型,大大減少了正演計算量。利用馬奎特方法對其進行了實時反演計算,獲得了儀器與地層界面之間的距離。實驗表明,所確定的地層界面位置與實際相吻合,能夠控制儀器的運行軌跡,使井眼保持在期望的地層內,有效提高了水平井的隨鉆地質導向能力。

擴底樁深度效應數值解法及其承載力確定方法——根據經典彈性力學理論分析了擴底樁樁一土作用的力學性質和荷載傳遞機理．用離散法計算多層地基上樁一土作用的應力、應變及其分布規(guī)律，求得樁端阻力臨界樁長、臨界厚度數值解及其與土的性質和樁的幾何尺寸之間的相...

第7章完井管柱

針對原高壓注水受力分析計算模型的不足之處,提出以下幾點改進建議:區(qū)分計算完全與部分彎曲管柱的縮短量;細分工作狀態(tài),計算溫度分布;在多級分層注水中考慮封隔器膠筒摩擦力和配水器水嘴壓力與水量損失;增加下入、洗井和停注過程,完整描述整個注水過程中管柱受力變形變化情況。最后,編制深井分層注水管柱受力分析軟件進行實例計算。

本文對測井施工中設備、工藝等方面問題進行匯總,羅列出電纜損傷原因并提出相應保護方法,為同行提供建設性意見.

單樁負摩阻力計算方法比較分析——樁基工程中樁側負摩阻力所產生的作用于樁體上的下拽力，可能引起樁體破壞、樁基不均勻沉降等諸多工程災害。為此，工程師們建立了許多單樁負摩阻力計算公式，但是由于這些公式各自的適用性和局限性，計算結果差別較大。首先介紹...

水平井旋轉射流沖砂洗井,是通過旋轉射流清洗工具在井筒內產生射流沖擊作用和環(huán)空旋流效應來洗井,不僅能有效解決油田沖砂作業(yè)中存在的砂卡問題,還能在一定程度上解除井筒近井地帶的污染,降低表皮系數。但是,目前國內沖砂洗井的各種水力參數往往是根據直井沖砂經驗確定的,噴嘴也沒有經過專門設計,沒有形成完善的工藝,給現場應用帶來了很大困難。從水平井旋轉射流沖砂洗井機理入手,建立了水力參數優(yōu)化設計方法:首先計算出水平井不同井段所需要的最小工作排量,再根據最小工作排量求出循環(huán)壓耗、噴嘴壓降和射流沖擊力等參數;以最大射流沖擊力為目標函數,以最小排量為起點,設一個排量基數,在最小排量基礎上逐漸增加排量基數,在滿足泵壓和泵功率的條件下,選擇最大射流沖擊力下的排量為最優(yōu)排量。水力參數設計方法在長慶油田元東平6井等3口井進行了現場應用。應用結果表明,設計的排量既能滿足各個井段的沖砂洗井要求,又獲得了最大的射流沖擊力,節(jié)省了沖砂洗井作業(yè)時間,降低了作業(yè)成本,經濟效益明顯。

渤海石油職業(yè)學院 石油工程系 論文題目：水平井鉆井液技術 學生姓名： 所在班級：07鉆井工程3年6班 指導老師：王建云 完成時間：2010年5月1日 2 目錄 摘要??????????????????????.3 關鍵詞??????????????????????.3 一、水平井施工技術難點分析???????????...4 二、鉆井液方案的制定???????????????5 三、鉆井液的配置和維護處理????????????6 四、技術措施???????????????????8 五、鉆井液性能指標和應用效果???????????8 六經濟效益分析?????????????????10 七、結束語???????????????????11 參考文獻?????????????????????12 3 水

內管法免鉆塞固井技術存在注水泥排量受限制,達不到紊流所需的頂替排量,固井質量不理想等問題;無內管不鉆塞半程注水泥技術雖然解決了原鉆塞的工序問題,但由于它采用縮徑臺階,給采油作業(yè)帶來了麻煩,尤其是影響了大直徑工具的使用。為此,研制了一種免鉆塞分級注水泥完井管柱。它在注水泥管柱中采用帶定位機構的堵塞器來代替原完井管柱中的盲板,省去了鉆塞工序。免鉆塞分級注水泥完井管柱已在勝利油田、車排子油田應用30余口水平井,平均完井周期比原來縮短1d,施工成功率100%。大通徑完井給后續(xù)作業(yè)施工帶來了極大的便利,減少了不必要的作業(yè)次數,降低了成本。

本文介紹了長慶局水平井靖平-井的固井情況,包括管串結構,水泥漿體系及該井完井固井施工概況。

在道路施工期間，對于道路現行運行會產生較大影響，如何確定影響范圍，提出有效的措施是目前重點關注的問題。本文主要對路面大修方案的具體內容進行了闡述，并針對施工期間的交通組織問題提出了若干建議，以供參考。

綜述了水平井段常用的幾種鉆井液體系。較詳盡地介紹了新型聚合物、仿油基、可循環(huán)泡沫、弱凝膠、無固相等鉆井液以及儲層保護技術應用現狀、研究發(fā)展方向。簡介了用于煤層氣、稠油藏、裂縫性等特殊儲層方面水平井的鉆井液和儲層保護技術?？偨Y了水平井完井后清除鉆井液泥餅、恢復儲層產能的技術發(fā)展。最后提出了水平井鉆井液及儲層保護新的發(fā)展方向。

根據水平井的軌道設計、管柱與井壁接觸和受力特點,利用分段計算方法,建立水平井管柱摩阻扭矩計算模型。根據水平井的軌道,采用三維縱橫彎曲梁模型,計算處于增斜段管柱的摩阻扭矩;采用修正軟模型,求解處于直井段、穩(wěn)斜段、水平段管柱的摩阻扭矩;并考慮管柱屈曲的影響,建立適合水平井的摩阻扭矩三維分段計算模型。利用該模型,對現場實際問題進行計算,結果表明,該模型計算精度較高,可為現場實踐應用提供技術參考。

隨著水平井鉆井技術的不斷發(fā)展，已經成為開發(fā)各種類型油氣藏的最主要技術手段，近年來隨著非常規(guī)致密油氣藏開發(fā)的不斷深入，以及國家“新兩法”的頒布實施，叢式水平井已經成為油氣田開發(fā)的主要技術手段，同時，叢式水平井三維繞障軌跡也帶來了一系列新的技術難題，其中完井管柱與井眼相容性問題，成為制約完井管柱順利下入，提高完井質量的關鍵因素。

四川盆地普光氣田大灣區(qū)塊套管水平井存在儲層跨度大、水平段長、摩阻高、射孔后篩管以下水平段無法建立循環(huán)、暫堵后殘留大量暫堵漿等問題,常常造成射孔、完井管柱阻卡。為此,采用酸浸工藝、模擬通井等井筒處理技術來降低黏附在套管壁的膠凝物對管柱起下摩阻,消除套管壁上射孔毛刺、殘留物對射孔及完井管柱的阻卡;通過對暫堵劑的改進以及暫堵工藝的優(yōu)化,減小了暫堵劑沉積物造成的管柱阻卡風險。截至目前,該技術已在4口套管水平井成功應用,保障了大灣區(qū)塊套管井的順利投產,可為該類氣井的投產作業(yè)提供借鑒。

熱采水平井中套管柱受各種載荷耦合作用會產生應力集中而損壞。為此,采用有限元方法對熱采水平井彎曲段套管柱失效載荷進行了分析。在建立套管柱受力等效模型和有限元計算模型之后,分析研究了多種載荷耦合作用下套管柱失效的臨界應力和臨界應變。研究結果表明,套管柱應力值和應變隨著地層深度的增加和注汽溫度的升高而增大,對于井眼彎曲段套管柱,井眼曲率越大,管柱應力值和應變越大。建議進行熱采水平井套管柱設計時采用高強度管材,以提高材料屈服極限,減小軸向應變。

水平井多采用防砂完井,普遍存在生產周期短的問題常需要拔封重防砂。由于水平井井身軌跡的特殊性,給防砂管柱的打撈帶來了很大難度。本文對水平井防砂管柱的打撈施工進行了研究,運用不停泵套撈一體打撈工藝技術提高了水平井防砂管柱打撈成功率,實現油氣田高效開發(fā)。