中国石油大学油气井工程复习资料.doc

第1讲 油气井工程理论与方法 现在油气井技术发展趋势：1.向信息化、智能化方向发展趋势2.向综合化、集成化方向发展趋势。3.继续向提高油田采收率方向发展，向少井高产、不堵塞、不污染油层方向发展。4. 继续向难开采油气藏方向发展，提高难开采油气层的采收率。 第2讲 大位移钻井技术 大位移井定义：水平位移与垂深之比大于或等于2，且水平位移超过3000米的井。大位移井的主要用途：（1）用大位移井开发海上油气田从钻井平台上钻大位移井，可减少布井数量，减少平台数量，减少井投资。（2）用大位移井开发近海油气田(3)开发不同类型的油气田。几个不相连的小断块油气田；几个油气田不在同一深度，方位也不一样，可采用多目标三维大位移井开发。（4）用大位移井代替海底井（5）保护环境。可在环境保护要求低的地区用大位移井开发环境保护要求高的地区的油气田。大位移井的主要特点：一是水平位移大，能较大范围地控制含油面积，开发相同面积的油田可以大量减少陆地及海上钻井的平台数量；二是钻穿油层的井段长，可以使油藏的泄油面积增大，可以大幅度提高单井产量。大位移井的关键技术：（1）减小钻柱的摩阻摩扭技术（2）钻柱设计技术（3）轨道设计技术（4）测量与轨迹控制技术（5）井眼的清洗技术（6）井壁稳定技术（7）固井完井技术 第3讲 欠平衡钻进技术 欠平衡压力钻井：指在钻井过程中泥浆柱作用在井底的压力（包括泥浆柱的静液压力和循环压降），低于地层孔隙压力。欠平衡压力钻井的关键技术：1.压差的合理确定(地层条件)2.井筒内压力分布特征及计算3.欠平衡条件的产生4.欠平衡钻井的井控技术5.产出流体的地面处理技术。2、油层伤害的主要形式：（1）泥浆滤液侵入地层，和地层里的粘土发生水化反应，粘土膨胀、分散、运移，堵塞孔隙后道。 (2）泥浆滤液和地层流体起化学反应，产生水锁、乳化、润湿反转和固相沉淀，从而堵塞孔隙喉道。（3）泥浆固相直接堵塞孔隙喉道。压差对机械钻速的影响：（1）压差对岩石强度的影响。压差越大，岩石的强度越大，越难破碎。（2）压差对井底清洗效果的影响。压差增大容易产生压持效应，影响机械钻速。欠平衡压力钻井的优越性1、减轻地层伤害，解放油气层，提高油气井产能。对于低渗油气藏，压力衰竭的油气藏，这一优势更为突出。2、有利于识别评价油气藏。钻进过程中井内泥浆柱的压力低于地层孔隙压力，允许地层流体进入井内，这有利于识别和准确评价油气藏。3、明显提高机械钻速。欠平衡压力钻井比超平衡压力钻井井底岩石容易破碎，而且井底易清洗，机械钻速大幅度提高，同时减轻了钻头磨损，提高钻头的使用寿命。4、减少或避免压差卡钻和井漏事故的发生。 第4讲 深井超深井 基本概念：深井：井深在4500—6000米的直井。超深井：井深在6000—9000米的直井。特超深井：井深超过9000米的直井 特点：裸眼井段长，要钻穿多套地层压力系统；井壁稳定性条件复杂；井温梯度和压力梯度高；深部地层岩石可钻性差；钻机负荷大。提高深井超深井机械钻速的措施：1、运用井下动力钻具2、使用顶部驱动系统3、使用欠平衡压力钻井4、使用井下液体增压器5、 用水射流钻井装置6、水力参数设计深井超深井钻井液：1、深井超深井钻井液应满足的要求：具有高温稳定性、良好的 滑性和剪切稀释性；固相含量低；高压失水量低；抗各种可溶性盐类和酸类气体的污染；有利于处理、配制、维护和减轻地层污染。2、深井超深井钻井液要解决的技术难题：（1）井愈深，井下温度压力愈高，钻井中泥浆在井下停留和循环的时间愈长，使深井超深井泥浆的性能变化和稳定性成为一个突出的问题。（2）深井超深井裸眼井段长，地层压力系统复杂，泥浆密度的合理确定和控制更为困难；使用重泥浆时，压差大，出现井漏、井喷、井塌、压差卡钻以及由此而带来的井下复杂问题的可能性增大。（3）深井钻遇地层多而杂，地层中的油、气、水、盐、粘土等的污染可能性增大，且会因高温作用对泥浆体系的影响而加剧，从而增加了泥浆体系抗污的技术难度。（4）泥浆对深部油层的损害，因高温而加剧。（5）井深起下钻作业时间长，各种与泥浆性能有关的井下事故更容易诱发和恶化。6）泥浆对钻具的腐蚀因高温而加剧。 第5讲 小井眼钻井技术 小井眼压井方法---动态压井法：动态压井是利用循环泥浆时产生的压力损耗来控制地层压力。其优点是：（1）不用加重泥浆。（2）可以尽快地实施。（3）可最大限度地减小套管鞋处的压力。 第6讲 超高压钻井技术 旋转射流破岩机理：1、剪切破碎利用岩石抗剪、抗拉强度低的特点，依靠旋转射流切向速度对岩石产生剪切破碎，从而大大提高破岩效率。2、冲蚀破碎在垂直冲击力和横向流的联合作用下，圆环面积内岩石颗粒的胶结物或层理等弱面首先被冲蚀而脱离母体，射流对圆锥面的冲蚀作用使岩石颗粒迅速离开母体，减少了重复破碎，提高了破岩效率。3、拉伸破