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固井
固井就是向井內(nèi)下入一定尺寸的套管串,并在其周圍注入水泥漿,把套管固定的井壁上,避免井壁坍塌。其目的是:封隔疏松、易塌、易漏等復(fù)雜地層;封隔油、氣、水層,防止互相竄漏;安裝井口,控制油氣流,以利鉆進或生產(chǎn)油氣。
井身結(jié)構(gòu)
井身結(jié)構(gòu)包括:(1)一口井的套管層次;(2)各層套管的直徑和下入深度;(3)各層套管相應(yīng)的鉆頭直徑和鉆進深度;(4)各層套管外的水泥上返高度等等。
套管柱下部結(jié)構(gòu)
(1)引鞋:引導(dǎo)套管入井,避免套管插入或刮擠井壁;(2)套管鞋:引導(dǎo)在其內(nèi)部起鉆的鉆具進入套管;(3)旋流短節(jié):使水泥漿旋流上返,利于替泥漿,提高注水泥質(zhì)量;(4)套管回壓凡爾:防止水泥漿回流,下套管時間阻止泥漿進入套管;(5)承托環(huán):承托膠塞、控制水泥塞高度;(6)套管扶正器:使套管在鉆井中居中,提高固井質(zhì)量。
注水泥施工工序
下套管至預(yù)定深度→裝水泥頭、循環(huán)泥漿、接地面管線→打隔離液→注水泥→頂膠塞→替泥漿→碰壓→注水泥結(jié)束、候凝。
完井井口裝置
(1)套管頭--密封兩層套管環(huán)空,懸掛第二部分套管柱和承受一部分重量;(2)油管頭--承座錐管掛,連接油層套管和采油樹、放噴閘門、管線;(3)采油樹--控制油氣流動,安全而有計劃地進行生產(chǎn),進行完井測試、注液、壓井、油井清蠟等作業(yè)。
破巖鉆頭
當(dāng)前,新材料、個性設(shè)計、3D 打印等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于鉆頭的研發(fā)與制造。斯倫貝謝公司研制的LWD、高造斜率旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)一體化PDC 鉆頭,實現(xiàn)“造斜段 水平段”一趟鉆進,提高了斜井段和水平段的機械鉆速;深層脫鈷PDC 鉆頭在印度Barmer 盆地硬地層應(yīng)用,平均機械鉆速為10.7m/h,較普通鉆頭鉆速提高47%;旋轉(zhuǎn)切削齒PDC 鉆頭實現(xiàn)了切削齒旋轉(zhuǎn)切削和均勻磨損,鉆速提高26%,壽命延長6 倍以上;錐形切削齒PDC 鉆頭可有效減少鉆頭的扭矩波動,在美國Williston 盆地的垂直段和水平段使用,平均機械鉆速增幅超過46%,達77%。
動力鉆具及輔助破巖工具
近幾年動力鉆具及輔助破巖工具研發(fā)取得了較大進展。加拿大DRECO 公司研發(fā)的低速大扭矩螺桿,轉(zhuǎn)速為100 ~ 110r/min,制動扭矩為15000N·m,提速達31%。俄羅斯VNIIBT(VNIIBT-Drilling tools Ltd)公司研制的NGT 中高速渦輪鉆具,轉(zhuǎn)速為400 ~ 600r/min,制動扭矩為3940N·m,壽命達1200h。Smith 公司研制的耐高溫長壽命渦輪鉆具,耐溫300℃,一次鉆進時間達到358h。國民油井公司(NOV)研發(fā)的水力沖在硬地層應(yīng)用,鉆井進尺和平均機械鉆速與同類鉆井液馬達相比均提高180% 以上。阿特拉能源技術(shù)有限公司(Korla Energy Technologies Co., Ltd.)研制的扭力沖擊器(TorkBuster),沖擊頻率為750 ~1500 次/min,機械鉆速提高150% 以上,鉆頭壽命延長50%。
叢式井
叢式井是指在一個井場或平臺上,鉆出若干口甚至上百口井,各井的井口相距不到數(shù)米,各井井底則伸向不同方位。叢式井主要有以下優(yōu)點:可滿足鉆井工程上某些特殊需要,如制服井噴的搶險井;可加快油田勘探開發(fā)速度,節(jié)約鉆井成本;便于完井后油井的集中管理,減少集輸流程,節(jié)省人、財、物的投資。
水平井采油
一般的油井是垂直或傾斜貫穿油層,通過油層的井段比較短。而水平井是在垂直或傾斜地鉆達油層后,井筒轉(zhuǎn)達接近于水平,以與油層保持平行,得以長井段的在 油層中鉆進直到完井。這樣的油井穿過油層井段上百米以至二千余米,有利于多采油,油層中流體流入井中的流動阻力減小,生產(chǎn)能力比普通直井、斜井生產(chǎn)能力提 高幾倍,是近年發(fā)展起來的采油工藝之一。