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大斜度定向井技术必备知识

日期:2020-06-09    来源:石油人

国际石油网

2020
06/09
09:17
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关键词: 大斜度 直井 井筒

1、随井斜角的增加,岩屑在环空中的运移状态和规律与直井有何差别?

答:在直井中,岩屑下滑速度(Vs)与岩屑受重力作用方向一致,不存在指向下井壁的径向分量(Vsr)与指向井底的轴向分量(Vsa);但随井斜角的增加,下滑速度(Vs)亦随之增加,当井斜角为90°时径向分量(Vsr)增为最大值;而轴向分量(Vsa)则随井斜角的增加而降低,当井斜角为90°时轴向分量(Vsa)降为零。

2、根据Tomren等人的研究成果,岩屑运移规律按井斜角可分为几种类型?

答:①井斜角0~θα之间井段

岩屑在环空中受重力作用而下滑的方向是垂直于水平面,岩屑在井眼中,当钻井液上返速度稍微大于岩屑在钻井液中的下滑速度时,只要不停止循环,岩屑总会慢慢地被带出井简,不存在岩屑床。

②井斜角在θα~θβ之间井段

当井斜角增大至θα时,径向分量(Vsr)增大至足以使岩屑脱离钻井液流,滞留井眼底侧并滑向液流的反向而形成岩屑床,而且当钻井液停止循环时,岩屑床受重力作用而存在下滑趋势。

③井斜角在θβ~90°之间井段

井斜角超过θβ,轴向分量(Vsa)将逐渐降至零,岩屑沉淀并聚集在钻杆周围的井眼底侧,即使钻井液停止循坏,岩屑床也不再向下滑动。这里θα、θβ称为临界井斜角。

3、大斜度大位移定向井的井斜角一般在多少度左右?

答:大斜度大位移定向井的井斜角一般都大于45°,在70°左右。

4、岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角的多少度的井段中?为什么?

答:岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角在30°~65°之间的井段,因为在这一段,不仅岩屑床容易形成,而且岩屑床存在下滑趋势,使岩屑床的厚度不断增加。

5、在大斜度大位移定向井中影响岩屑正常上返的因素主要有以下几点?

答:①井筒中钻井液的上返速度

环空返速越大,岩屑越容易上返,井筒中越不易形成岩屑床;然而,若环空返速过大,会冲蚀井壁,使井壁坍塌,也会造成岩屑混杂,影响岩屑录井质量。大量实验表明,在30?一90?井斜角范围内,环空岩屑成床的临界返速为0.8—1.0m/s。

②钻井液的流变参数

钻井液流变性能是影响岩屑上返能力的极为重要的因素。

层流状态下,钻井液流速较低时,提高钻井液的动切力和动塑比,可获得较好的携岩效果;井斜角较小时,动切力的作用是明显的;但随着井斜角增大,动切力的作用减弱,在大斜度和水平井段,动切力的作用变小甚至可以忽略,但动塑比对携岩的影响仍较大。

紊流状态下,在整个环空倾角范围内,钻井液的携岩能力不受其流变性能(动切力和动塑比)的影响。

③钻井液密度

钻井液密度的提高,有利于岩屑的携带,提高岩屑上返能力,从而降低岩屑床的厚度。但应在不污染油气层的前提下适当提高钻井液密度。

6、什么是岩屑体积跟踪法?

答:所谓“体积跟踪法”是指对井口返出岩屑的体积进行跟踪。一般来说,除裂缝发育地层外,每钻进一米地层返出岩屑体积是一定的,可以采取理论上每米破碎的岩石量(体积)与岩屑的实际返出量(体积)之比,来判断岩屑床的形成与否。

如果每米实际返出的岩屑量远远小于理论上每米破碎的岩石量,就说明井筒中有岩屑床形成,钻井液携岩能力差,不足以把新破碎的岩屑全部带出井口,更不会破坏原有岩屑床,此时只要有岩屑返出,都可认为是真岩屑;

反之,如果每米实际返出的岩屑量远远大于理论上每米破碎的岩石量,就说明当时钻井液的能量足以破坏井筒中原有的岩屑床,此时返出的岩屑中有相当一部分是假岩屑,岩屑描述时,要参考钻时、气测、OFA等资料,综合判断;

第三种情况,如果每米实际返出的岩屑量与理论上每米破碎的岩石量大至相当,此时无论井筒中是否有岩屑床存在,返出的岩屑,都可认为是真岩屑。由于泥岩膨胀,造成的岩屑体积增加,可忽略不计。

7、什么是“邻井地层对比法”?

答:“邻井地层对比法”也就是“利用邻井资料及时对比分析,结合气测、OFA资料解决油气显示层的归位问题”的方法。此方法的主要内容就是,先收集有代表性的邻井资料,将邻井岩屑剖面及井眼轨迹与正钻井的随钻轨迹图绘制在同一个剖面上,及时收集正钻井井斜数据,要求随钻轨迹图必须跟上钻头,同时又及时与邻井对比,加上“多包同照荧光法”,再结合其它的录井资料,就基本上可以解决油气显示层归位的问题。

8、“井眼轨迹地质模拟软件”的应用有何意义?

答:利用“井眼轨迹地质模拟软件”跟踪井身轨迹,进行井身质量监测和油层预测,并计算斜井深的垂深,便于及时与邻井进行地层对比、油气显示层的判断和归位,解决斜井身给现场地层对比工作带来的难题。


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