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油气之光——定向井技术

2017-2-3 16:57:53 来源:中国矿业报 作者:胡 勇

定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一,它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹,使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术。

定向井钻井目的:采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发,能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本,有利于保护自然环境,具有显著的经济效益和社会效益。

其剖面主要有三类:两段型:垂直段+造斜段;三段型:垂直段+造斜段+稳斜段;五段型:上部垂直段+造斜段+稳斜段+降斜段+下部垂直段。

水平井是定向井的一种。一般的油井是垂直或倾斜贯穿油层,通过油层的井段比较短。而水平井是在垂直或倾斜地钻达油层后,井筒转向与油气层近于水平,并与油气层保持平行,长井段地在油气层中钻进直到完井。这样的油井穿过油层井段上百米以至上千米,有利于多采油,油层中流体流入井中的阻力减小,生产能力比普通直井、斜井提高几倍。

定向井的基本应用:一是受地面限制,油田埋藏在高山、城镇、森林、沼泽、海洋、湖泊、河流等地貌复杂的地下,或井场设置和搬家安装碰到障碍时,通常在其附近钻定向井。二是地下地质条件要求,用直井难以穿过的复杂地层、盐丘和断层等,常采用定向井。三是钻井技术需要,遇到井下事故无法处理或不易处理时,常采用定向井技术。四是经济有效的勘探开发油气藏的需要,主要表现在:原井钻探落空,或钻通油水边界和气顶时,可在原井眼内侧钻定向井;遇多层系或断层断开的油气藏,可用一口定向井钻穿多组油气层;对于裂缝、低渗透性地层、薄油层等都可钻水平井,提高单井产量和采收率;在高寒、沙漠、海洋等地区,可用丛式井开采油气。

定向井基本分类:随着定向钻井技术的发展,定向井的种类越来越多。

按设计井眼轴线形状分:可分为二维定向井和三维定向井。二维定向井是井眼轴线在某个铅垂平面上变化的定向井,井斜变化,方位不变化。三维定向井是井眼轴线在三维空间变化的定向井,井斜变化,方位变化。三维定向井又可分为三维纠偏井和三维绕障井。

按设计最大井斜角分:可分为低斜度定向井、中斜度定向井、大斜度定向井和水平井。低斜度定向井的井斜小于15度,钻井时井斜、方位不易控制,钻井难度大;中斜度定向井的井斜在15度~45度之间,钻井时井斜、方位易控制,钻井难度相对较小,是使用最多的一种;大斜度定向井的井斜在46度~85度之间,斜度大,水平位移大,增加了钻井难度和成本;水平井的井斜在86度~120度之间,钻井相对较难,需要特殊设备、钻具、工具、仪器。

按钻井的目的分:可分为救援井、多目标井、绕障井、多底井等。

按一个井场或平台的钻井数分:可分为单一定向井、双筒井和丛式井(组)等。双筒井是一台钻机,钻出井口相距很近的两口定向井;丛式井(组)是在一个井场或平台上,钻出几口或几十口定向井和一口直井。□

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