圖1垂直井和水平井
如圖所示,水平井可以有效增加油層穿越面積,提高單井產量。壹般來說,鉆壹口直井,壹天可以產油100噸。當鉆壹口水平井時,它壹天可以生產65,438+000噸油。而水平井的產量壹般前期較高,後期會下降的很厲害。但如果打直井,每天可以少產油,但可以長期穩產。
水平井是在開采石油時,為了提高單井產量,在目的層控制鉆井軌跡以保持壹定長度的水平井段的壹種特殊鉆井。
那麽很明顯,鉆桿是從井口垂直下放至井底的。怎麽到了地下就變成水平了?
主要通過螺桿+鉆頭完成造斜、鉆井液潤滑、鉆桿彎曲三個方面的配合來實現。
螺絲+鉆頭完成造斜?打哪裏?
靠鉆頭上的壹個彎?螺絲?他有壹定的曲線。通過控制螺絲的工具面方向,可以引導鉆頭往哪個方向鉆,打到它指的地方!
圖2螺釘通常具有壹定的彎曲率。
圖3顯示了左側的定向鉆井。此時,當螺桿不動時,鉆頭轉動時會彎曲,這就是所謂的鞭擊。
圖3顯示了右邊的復合鉆孔。這時螺桿和鉆頭壹起運動,這樣就不會產生偏差,鉆孔也是垂直的。
當螺桿的曲面始終向上固定時,隨著鉆頭的轉動,螺桿會引導鉆頭偏離直線向上傾斜,使鉆孔不垂直,有壹定的傾斜度。
如果壹直造斜,井眼與垂直線的夾角A越來越大,直到井眼軌跡與垂直線形成90度的夾角,就成了水平井。
鉆井液的潤滑保證了井眼的暢通。
當然,當從垂直鉆孔改為傾斜鉆孔甚至水平鉆孔時,妳會面臨兩個問題。
鉆具粘在井壁上
由於鉆具較重,自造斜段以來,鉆具的應力狀態相對於直井發生了根本的變化。
鉆具會躺在較低的井壁上,給井壁帶來壹定的壓力,大大增加鉆具起下和鉆具旋轉的阻力。有時鉆具壓力直接作用在井壁上,鉆頭無法傳遞壓力,無法進行鉆井和增斜。
這時候就需要加入大量的材料來增加泥漿的潤滑性,使鉆具在鉆孔中非常光滑、順暢。
鉆桿彎曲確保鉆孔軌跡
首先,鉆桿必須是彎曲的。如果是彎的而不是彎的,絕對不可能達到鉆孔的水平。
鉆桿是壹種尾部有螺紋的鋼管,首尾相連。它用於連接鉆機的地面設備和井底鉆頭。鉆桿會隨鉆頭上升、下降或旋轉,因此鉆桿必須能承受巨大的內外壓力、扭曲、彎曲和振動。
別小看每根鉆桿的小變形,積少成多?奇跡?。
以地球為例。其實地球表面是弧形的,只是在比較短的距離內,曲率比較小。讓我們看看地面是平的。
同理,對於水平井來說,從垂直井眼向水平井眼增斜時,增斜角度很大,但所鉆的井深很深,只要每根鉆桿承受很小的變形,就能達到要求的弧度。
正是憑借鉆桿的曲率,鉆井液的潤滑,螺桿的偏斜,我們才能把壹個垂直井眼變成水平井眼,這就是地下深處打水平井的壹般原理!