水平井水平位移延伸能力研究

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摘 要
 大位移水平井钻井技术代表了当今世界钻井技术的一个高峰,是一项综合性很强的技术。目前大位移水平井钻井研究的重点和难点主要集中在摩阻/扭矩、轨道设计、定向控制等几个方面,管柱的摩阻扭矩问题是大位移水平井技术的核心问题之一,它决定水平位移的最大延伸。而水平井的延伸能力越好，则单井的产量也越高。因此水平井的延伸能力影响到水平井的产量。通过从收集、分析国内外水平井资料入手，根据大位移水平井的特点，利用有关的摩阻/扭矩测试模型，分析预测不同井眼大小、不同井段、不同工况条件下井口钩载荷和扭矩评价大位移水平井水平位移延伸能力的关键影响因素，提出降低摩阻扭矩的工艺技术措施。
 
 关键词：水平井；延伸能力；摩阻/扭矩；井眼轨迹优化
Abstract
 Extended horizontal well drilling technology drilling technology represents one of the world peak is a very complex technology. Reach horizontal wells currently drilling the important and difficult research focused on the friction / torque，track design，directional control several aspects of the problem is the string of friction torque reach horizontal well technology one of the core issues，It decided to extend the maximum horizontal displacement. The horizontal extension of the ability is better，then the higher the output of single well. Therefore，the extension of horizontal well influences the level of output. Through from the collection，analysis data from horizontal wells to start at home and abroad，according to the characteristics of large displacement horizontal well，using the friction / torque test model，analysis and forecasting of different hole sizes，different depths，under different conditions wellhead hook load and torque evaluation of the horizontal displacement of large horizontal extension of the displacement capacity of the key factors，to lower the friction torque of technical measures.
 
 Key words: horizontal wells； extension capacity； friction/torque； trajectory optimization
 
 
目 录
 1 绪论 1
 1.1 水平井的基本概念 1
 1.1.1 什么是水平井 1
 1.1.2 水平井的分类及特点 1
 1.1.3 水平井段适用范围 2
 1.2 水平井钻井技术的发展现状 2
 1.2.1 国外水平井技术的发展 2
 1.2.2 国内水平井技术的发展 3
 1.3 水平井钻井优化设计技术 4
 1.3.1 水平井剖面设计 4
 1.3.2 水平井钻柱优化设计技术 5
 2 水平井井眼轨迹设计 7
 2.1 增斜井段设计 7
 2.2 入窗设计 8
 2.3 水平段设计 8
 3 水平井水平位移延伸能力研究 10
 3.1大位移水平井的延伸极限预测准则 10
 3.2 水平井极限延伸能力的判断模型 11
 3.2.1 大位移水平井钻柱的力学分析 11
 3.2.2 大位移井极限延伸能力计算模型 13
 4 水平井的摩阻及扭矩分析 15
 4.1 钻井摩阻预测 15
 4.1.1 钻井摩阻预测 15
 4.1.2 钻井摩阻预测的实际应用 16
 4.2 摩阻扭矩分析 17
 4.2.1 摩阻扭矩实践分析 17
 4.2.2 单元钻柱的几何模型 18
 4.2.3单元钻柱受力模型分析 20
 4.2.4 钻柱摩阻扭矩递推公式 21
 5 水平位移延伸能力的影响因素 1
 5.1 扭矩/摩阻 1
 5.2 井眼曲率实例计算 2
 5.3 门限钻压实例计算 3
 5.4 转盘转速 4
 6 大位移水平井井眼轨迹优化设计方案及降摩减阻技术研究 5
 6.1 大位移水平井的经验轨迹优化设计方案 5
 6.1.1 水平井井身剖面优化设计 5
 6.1.2定向侧钻钻具组合选择 5
 6.1.3着陆控制技术 6
 6.1.4 水平控制技术 7
 6.1.5水平井井眼轨迹控制结论 7
 6.2 水平井降摩减阻研究 8
 6.2.1 扭矩与摩阻的分析 8
 6.2.2减阻措施 9
 7 结论 12
 7.1 结论 12
 7.2 认识 12
 参考文献 13

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