大位移井水平井工艺技术研究.doc

大位移井、水平井工艺技术研究 固井工艺技术研究 编写：陈向军 审核：张良万 一九九九年十月 大位移井、水平井固井工艺技术研究 大位移井、水平井固井工艺技术特殊性概述 注水泥设计要求同于直井所有一次注水泥技术要求。施工设计应有明确的测量深度及垂直井深，静液柱压力梯度值按垂直深度来计算。此外，应考虑套管与井眼尺寸组成的环空几何形状、钻井液体系和性能。并在此条件下研究顶替效率、前置液类型与体系、水泥浆流变性能等。 研究解决以下问题： 2.1斜井段套管与井壁发生长段面积的多处接触； 2.2环空的严重偏心度使窄边钻井液不能有效地清除； 2.3易形成集中水带； 2.4过大的下套管阻力； 2.5普通API套管螺纹受弯曲应力后，容易发生螺纹密封能力下降。 大位移井、水平井固井的一个重要问题是套管能否顺利下到井底，能下到井底的前提条件是套管的弯曲半径应小于井眼实际的弯曲半径。 允许套管下入井底的最小曲率半径Rt为： Rt=0.125Lt2/(0.74Δd-f) 式中 Rt-----曲率半径，mm； Lt-----单根套管平均长度，mm； Δd-----套管接箍外径与井径差值，mm； f-----间隙值，mm（软地层f=1.0，硬地层f=3-6）。 井眼的曲率K为： K1/Rt 设计要求Kc值大于K，Kc套管允许弯曲的最大曲率。 Kc=K1·K2·E·dc/（2·σs） 式中 Kc-----允许的最大曲率，1/ mm； K1-----设计所取的安全系数值（1.2-1.25）； kPa/m2； σs----套管最小屈服极限，kPa。 对设计套管进行校核，以全角变化率校核允许套管下入深度。 Δαz·max=2arc.sin((sin2((a1-a2)/2)+sina1·sina2·cos2(Δφ/2)))0.5 式中 Δαz·max----最大全角变化率，°； a1----始井斜角，°； a2----终井斜角，°； Δφ----方位角度变化，°。 计算满足条件，套管弯曲挠度Z0值与井径关系应是d+2Z0D(条件公式)。 Z0 式中d----套管外径，cm； D----井径，cm； Z