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钻井井斜产生原因及预防措施
来源:ahhengye.cn 发表时间:2019-12-30

  

  钻井作业的实际过程中,受多种因素影响,实际的钻井轨道与设计方案中的预定轨道很难保持一致,必然存在或多或少的误差。该误差如果超出预定范围,就会导致井斜现象的产生。对井斜现象从实际施工角度分析,无法完全规避,只能尽量控制井斜范围,确保井斜角度控制在安全范围内。

  一、井斜现象产生的危害

  在钻井施工中,对井眼、地下油层以及井网的布局应保持一致,而在钻井施工中如果发生较大角度的井斜现象,会影响井位布局,对钻井工程的整体质量造成影响。同时井斜问题会导致地层井网受到一定承兑破坏,其后果影响较为深远,为日后的采油工作也带来诸多安全隐患。井斜会让测量工作结果失衡,尤其是在井深的测量中,较大幅的井斜现象,会对井深测试结果带来严重影响,最导致基于井深数据的进一步分析数据结果失衡,导致地质判断的可靠度降低,无法对井下情况作出正确预估,对整个油井井位的布置设计造成干扰。

  其次,较大角度的井斜现象,会让处于狗腿位置的钻井柱城后更高的曲交变应力,导致机械使用寿命缩短,安全系数降低,引发一些列的后续机械故障。同时井斜现象会造成井下设备工具下放和取出的障碍,如套管下放阻力增加,导致测井作业效率降低。

  二、井斜现象的发生原因

  对井斜现象发生原因的研究与探寻,是制定降低井斜现象发生概率的关键问题。钻井过程中,受到施工工艺、施工环境、施工设备等多种原因影响会导致井斜现象的发生。但归其根本是因为钻井施工中,受分层地质结构决定,钻头承受压力存在波动,最终导致井斜现象的发生。

  (一)地下储层紧密程度的不同引发的井斜现象

  在油藏的底层结构中,不同层级结构物理特性相差较大,存在一定的方向差异以及地层倾向差异性,不同地层耐钻指数以及可钻范围有一定差异。首先沉积岩形成的地下储层中,铅直方向可钻井最高,因此钻头在前进过程中,可以收到可钻性差异原因发生方向偏差,最终出现井斜现象,偏离方向一般会垂直于地层。其次,钻头在地层中的前进过程中,地层土壤的粘度会发生变化,导致钻头前进中阻力不一,在铅直方向和水平方向地下储层的可钻性随时 都会产生变化,值得钻井作业人员关注的是在位于水平方向上 变化具体是指在垂直于钻头轴线方向的可钻性发生的变化,钻头在较为紧密地下储层与相对松散地下储层的之间时,钻进的 方向会更倾向于松散的更容易前进的地下储层。由此可见,地 下储层的特性不同是导致可钻性发生变化的主因,这个现象是 无法回避的。地下储层具有的特质会导致钻具产生弯曲变形 从而引发井斜现象。

  (二)钻具对井斜的影响因素分析

  除去地层因素,钻井施工中,钻井设备的特性也是导致井斜现象发生的重要原因,首先,钻头设备的尺寸如果和钻眼尺寸不匹配,会导致钻头行进过程中活动空间和活动比例较大,灵活性增加,难以控制钻头的前进线路,导致钻头再是工作中始终存在细微误差,最终造成了井斜现象的发生。其次钻井设备抗压参数也对井斜现象的发生有一定影响,钻井设备在进入地下后,在不同地层需要承受不同的压力,对压力反应较为明显的机械设备,会造成更大角度井斜现象,钻具不会沿着原来设计的方向铅直向下,会向井壁 的一侧方向产生倾斜,压力值增大到某数值之后钻柱会形成一 定程度的弯曲,钻具所产生倾斜角度也会随之变大从而导致井 斜现象的发生。


  三、井斜问题的针对措施

  (一)应对地下储层具有紧密程度进行充分的了解掌握

  钻井井斜现象产生的主要原因就是由于地下储层的特征所引 发的,对其具体的紧密程度进行深入了解是十分必要的。在对 钻井作业进行设计过程中,就应对地下储层中的岩石特性以及 断层产生的倾斜程度因素作好充分的思考,可以把上述各种影 响因素归入钻井设计的内容中,可制定出更为符合实际的预防 的井斜措施。

  (二)编制科学合理的井斜控制方案

  在对钻井作业进行设计时,应针对不同的井段分别做好设 计工作,设计的钻井步骤要做到精细,对全角变化率与井斜角 度、方位角的之间的相互关系妥善解决,参照钻井时遇到的实际情况,确定好上述角度的区域。

  (三)防斜钻具组合的应用

  地下储层的具有的不同的紧实程度和对井斜的不同要求,需要钻井工具的组合也要进行相应的改变。为了实现更好的 井斜控制效果,需要提高钻具组合设备的安装精度,尽可能地 减小安装误差,在实际操作时要恰到好处。

  四、结语

  钻井施工过程中井斜的发生是不可避免的,但是我们只有 了解了井斜产生的原因,并采取相应的技术措施,才能把井斜 控制在钻井工程设计的规定范围内,才能避免因井斜问题而影 响正常的钻井施工,才能实现安全与快速钻井。

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