[01641625]新疆克拉玛依油田石炭、二叠系火山岩裂缝性油藏水平井完井技术

1.成果内容简介：(l)研究建立了弯曲井段中套管摩阻力和弯曲应力计算模型。弯曲井段中套管摩阻力计算模型与套管柱在井下的实际情况相吻合。模型考虑了套管刚性效应、套管扶正器、水动力摩阻影响，并且可对实测井斜方位数据进行平滑和插值处理。弯曲应力计算模型主要通过几种尺寸套管在不同轴向力、不同进眼曲率、不同井斜角下的弯曲应力计算。分析了这些因素对弯曲应力及分布的影响，并将以上模型开发了相应的计算机软件。(2)水平井固井施工工艺技术研究取得了以下3方面的成果。第一，成功地开发了先进的固井工程设计软件包。将固井基础理论的研究成果第一次系统地应用于指导现场施工。特别是开发的注水泥过程动态模型分析功能，可在计算机上对设计、施工方案进行结果预测和方案评选，为现场施工方案优化、减少固井施工失误奠定了基础。第二，研制了水平井固井专用工具附件。其中旋流注水泥技术和刚性旋流扶正器有效地提高了水平井注水泥顶替效率，并在直井中推广应用。第三，在水平井固井施工工艺技术措施中，研究应用了配套的降低井眼套管下入摩阻技术和保证水平段套管居中的套管漂浮技术和扶正技术。复合套管增大下人力技术、尾管悬挂固井技术，满足了水平井固井的要求。(3)设计了适合研究水平井水泥浆失重的室内试验装置和研究实验方法。探讨了大斜度井和水平井水泥浆失重和气串机理，以及各种因素对水泥浆失重、气串和析水的规律，为水平井水泥浆设计提供了科学的依据。研究了适合大斜度井和水平井的零析水水泥浆体系，研制出了一种水泥浆析水控制剂DS，进行了DS零析水水泥浆体系的析水、稳定性和失重防气串试验研究及DS对水泥浆性能的影响和各种实验。经现场5口井的固井实践证明，该体系施工性能良好，固井质量优良，完全满足水平井固井的要求。(4)建成了研究水平井固井完井问题的全尺寸和一套小尺寸水平井模拟试验装置，对大斜度井水平井注水泥顶替效率进行了理论和实验2方面研究。建成的模拟试验装置集数据采集与处理于一体，能进行水平井注水泥顶替效率、旋流注水泥、水平井携岩机理、井下工具试验等多项水平井课题研究试验。(5)在引进美国超长型套管外封隔器的基础上，完成了一套适合克拉玛依裂缝性油藏的水平井筛管完井工艺技术研究。研究了超长型套管外封隔器的充填座封工艺，掌握了该工具的结构原理与性能。研究了中半径水平井中，超长型套管外封隔器加预钻孔管和充填座封工具工作管串下入技术和充填座封工艺。(6)完成了旋流扶正器注水泥理论、实验及应用研究，推导出了影响旋流效果及旋流有效长度的有关因素。旋流扶正器注水泥理论在5口水平井试验，取得了明显的效果，并已在直井中推广应用。2.关键技术：(l)研究建立了弯曲井段中套管摩阻力和弯曲应力计算模型；(2)开发了先进的固井工程设计软件包，研制了水平井固井专用工具附件；(3)研究了水平井固井施工工艺技术措施和降低井眼套管下入摩阻技术，保证了水平套管居中和套管串的顺利下入；(4)研究了适合大斜度井和水平井的零析水水泥浆体系；(5)完成了一套适合克拉玛依裂缝性油藏的水平井筛管完井工艺技术。3.主要技术指标：(1)形成了2套适合克拉玛依裂缝性油藏特点并能满足采油工艺要求的水平井完井工艺技术。(2)与其它专题配合，使水平井产量超过邻近直井的2-3倍。