landm-arkwellplan教学教材.doc

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1、#*1.钻机能钻进的最大深度可以不填写 也可以填写出来但是到达深度就不干了 Job 可以不用填写。 一般的一个 case 对应一个参数的计算但是为了避免以后的麻烦所以最好一个是一个这四个不用水力参数设计模块 之前的可可以用 compass 搞出来也可以在 wellplan 里边做出来 Case properties 建立 case General case 输入想应得描述分析 drill depth rating 钻机最大钻深度 其他的不用管 选择相应的模块一个模块对应一个 case 省着以后乱套水利参数模块从上到下依次是 1.压力分析：泵排量在一定范围内变化的时候井口压力（立管压力）的变化值

2、 2.泵排量固定时候的压力（如井下你将当量密度等数据）#*3.简单的分析波动压力的如抽吸压力等 swab/surge 4.优化钻井的图表分析法的东西 graphical analysis 5.钻头水利参数优化如优化喷嘴等 optimization planning 6.现场的 7.8 井眼清洁的优化 optimization well site (现场用的这时候用不上) Pump rate range右边的向导程序， Hole section depth 这是分析的井深不是设计的井深 Hole section 八寸半井眼结构 1.Casing tubing（选尺寸） 2.open hole t

3、apered 变经的要输上 ID 井眼的内径 钻头的 friction factor 摩擦系数 effective hole 有效内径 井眼扩大情况 excess 井眼扩大率如果用了 casing Seat 就可以直接引入井身结构设计 但是打开如果没有的话可以自行 惊醒设计、 Hole section 井眼结构 不是井身结构Casing 套管 选择套管尺寸#*井深是分析位置的井深不是设计井深，意思就是填写多少就分析多场处的井深 第一个是套管（casing） 对应的 Id 指的是套管内经 effective factor （指的是套管内 经） Friction 是摩擦系数第二个 是裸眼 （ope

4、n hole）对应的 ID（mm）是钻头的直径有效内径（effective factor）是指在某地区可能会钻井之后测井 ，测井之后会有井眼扩大 写出一个井眼扩大 的情况 填写完井眼扩大就会有 井眼扩大率 2String editor 钻具组合 平常用的钻具组合就那么几个给钻具组合命名以后可以直 接用 按照设计的输入就可以 钻具组合的各种零件 Bit 钻头 casing 套管 drill pipe 钻杆 1.drill pipe 钻杆 2.heavy weight 加重钻杆 3.drill pie 斜坡钻杆还是钻杆 4.无磁钻杆 没有这一选项 直接用钻杆就行。 5. mwd 测量工具 6.螺杆

5、 mud motor 马达 数据只有公开的。没有的可以往里 边加7.钻头 随便选一个 Mwd 马达都是要消耗水功率的，直接在灰的部分单机输入行 管参数，还有钻头的具体水利参数也可以进行编辑。*钻具组合的名字先起好可以存起来因为常用的钻具组合就那几个没有别的了*#*Section type 所有的钻具组合工具因为马达也是需要消耗水功率的所以双击马达可以填写马达的具体参数左下边与定向井施工有关，右下边与水利参数有关（不同的排量与压力损失的关系能 找到就输入进去不能找到就拉倒） 能找就找找不到就放着就行。 Mud motorTop stabilizer 马达顶部扶正器相关参数 还有下部扶正器 Ste

6、ering tool bend angle 弯接头的角度 设计完成之后 export 到库里边下次可以直接 MWD 里边也有消耗功率有就可以输入进去 每一个点开都有具体参数可以具体设置 没有就放着也行#*钻头的 设置 比如钻头类型 水眼个数 截面积给出就可以算出过流面积针对一口具体的经调整的一般都是加重钻杆的结构#*第四个.Well path （经轨迹做出来的设计轨迹就直接）井轨迹在 compass 里边做完的直接过来的不用管下一个 Fluid editor 流体编辑如下 针对泥浆的成分不同所以参数不同 尽量准却 不准的话计算误差也大 泥浆不同所以参数应该给的准一点 名字要可以区分方便下次使用

7、选择Type spacer（固井用的各种液体什么前置液隔离液等等）no spacer 就是泥浆 Cement 水泥Mud base type 泥浆的基浆rheology model 计算模型 默认宾汉模型（bingham plastic） 小井眼偏心流用赫吧模型计算rheology testtemperature 室温 pressure 大气压 base densty 泥浆密度 plastic viscosity 塑性粘度 yield point（YP） 动切力（如果有粘度仪可以直接在下边输入参数）#*钻井液选项 type non spacer 钻井液 mud base type oil 油基

8、 base fluid diesel 柴油 Rheology 流体计算模型 rheology date 流体参数（可以选择自己输入还是仪器输入）用什么钻井液选什么 然后点 active 激活有 6 速度旋转仪的课可以直接输入数据模型选的不一样下边要填写的数据也不一样#*下一步低温梯度 Geothermal gradien Geothermal gradient 地温梯度，在前边设置过之后这里边会自动导入。在下一步 circulating system 地面设备数据 Surface equipment rated working pressure 地面管汇压力下降值Speofy pressure

9、 loss 设定固定的压力损失 Calkulate pressure loss 计算压力损失 选择种类进行计算意思是 3 寸内径的立管 40 英尺长+水龙带+鹅颈管+方钻杆 Standpipe 立管 Custom rotary 下的设置 #*Pump discharge line 泵到立管的长度内径 standpipe 立管 hose 水龙带 swive 鹅颈管 Kelly 补心 topdrive standup Mud pumps 泵的选择也可以自己输入 Vol/stk 脉冲体积 maximum speed 泵速每分钟冲几下 maximum discharge pressure 最大压力 h

10、orsepower rating 马力 volumetric efficiency 泵效缸套不同泵就不同了 （计算水利参数不需要泵的数据也能算） 下一步 sandoff devices 钻柱上的减摩装置不用管一般没有 下一步 rates range 范围在这个输入 Pump rates 排量范围 （最大 增量 最小）Mnimum pump rate 最小泵压力Inincrement pump rate 泵的增量Maxmum pump rate 最大泵压 Pumping constraints 泵的工作能力 最大压力 泵压Maximum system pressure 最大泵压力 maximum

11、 pump power 最大泵压 Option Inlcude toll joint pressure loss 接头的压力损失 Include cutting lost 岩屑的压力损失#*考虑岩屑分析的具体内容。 Inputrate of penetration 机械钻速 rotaty speed 转盘钻速 pumping rate 泵排量 additional input cutting diameter 岩屑等效直径 5mm cutting dansty 岩屑床密度 bed porosity 岩屑床孔隙度 MD calculation interval 多少米计算一下 Include m

12、ud temperature ffects 考 虑泥浆的温度效应底下那个是考虑海上平台的#*well plan 所有的结果都在 view 里边看下一步 ecd depths 就是你关系什么深度的 泥浆密度 一般情况下关心 1 套管鞋处 2. 钻井的薄弱层 3.油气层段的当量密度等等一些深度点由浅到深 以上水利参数计算全部输入完毕 点击 自动计算点下去之后会进行自动计算查看结果 全在 view 中显示1. Annulus pressure loss vs pump rate 线是环空（从钻头到井口的）的压力损失和泵排量的 关系 2. bit pressure loss 蓝色的线是钻头水眼的压力损

13、失 3.string pressure loss 线是官串的压力损失 4.system pressure loss 线是三条线只和总的压力损失#*此图有些不对总要是随着泵排量的增加压力损失是不断增加，的但是最大的压力不应 该大于泵的额定压力。就是蓝色的不能过红线选择 主要就是选择排量刚选择的是第一个模块下边选择第二个泵的排量固定的(所以泵的排量要选择的比较合理) pressure：pump rate fixed 好多设置都是一样的，单说不一样的，Eccentric annulus 会有一个井眼偏心度的值 ，要用和把模型 才能进行输入 Rate 改一个合理的泵排量（根据经验改？）Chart da

14、ta start MD 起始计算的深度 从套管鞋的深度开始算End MD 结束计算深度Step size 变化 HIS 钻头每平方米的水马力 在 View 里边的 poit 查看结果（主要是看两个） 下图为 压力深度图（pressure vs depth）#*String 立管压力 蓝色的 Anniub 环空压力 剩下的 主要是看 环空压力的线 这条线不能低于孔隙压力 不能高于破裂压力 Pore 绿色的孔隙压力 Frac 破裂压力 红的 Bit pressure loss 钻头压降 这个图主要是看环空的压力线（annulus）看这个线不能低于孔隙压力不能高于 破裂压图一是正确的，图二是不正确的

15、 此外还可以按当量泥浆密度来看， ECD vs depth 只看套管鞋以下的部分 环空的压力不能比孔隙压力低不能比破裂压力高 计算结果是 为了保证安全。还有 view 里面的环空压力损失饼状图。#*下一个 swab/surge（steady-state）做简单的波动压力分析的，基本用不上，报告里边会有 一个起下钻的速度要求 前边要填写的都一样只看最后一个 operations data 施工的数据 Operations data 操控施工的菜单（这个应该是抽吸压力） swab 下钻open end 分开口管过泥浆过多少 起钻时候允许的泥浆当量密度降低 0.5 Surge 起钻 闭口管子 输入的

16、是允许你将当量密度下降的值 起钻下钻参数。#*下一个 graphical analysis 喷射钻井的计算 Pump limits maximum surface pressure 输入泵的地面圧力 Maximum pump power 最大泵马力下一个 optimization planning 优化喷嘴 前边都和第一个一样 只看 Solution constrants Maximum surface pressure （） 地面最大泵压 number of bit nozzles 喷嘴数量 Maximum pump power 泵功率 percentage pressure loss at

17、 bit 钻头上 的压降 Minimum annular velocity 最小环空返速 Including tool joint pressure losses 考虑接头的压力损失 allow turbulent flow in the annuius 允许环空的低返速#*optimization planning 优化喷嘴 用的稍微多一点，前边都一样 只看 solution constraints 限制条件 这个部分input 是与现场施工相关的 这个看一下就行、是办公室设计用不上 Max surface pressure 地面最大泵压 number of bit nozzles 钻头喷嘴

18、数 Max pump power 最大泵功率 min bit nozzle size 最小钻头喷嘴直径 Min annular velocity 最小环空返速(一般来说能达到一米以上) percent pressure lost at bit 钻头压力损失Allowable bit flow 百分率下一个 optimization well site 现场设计 就是算一个最大压输入然后看一个输入一个#*下一个 hole cleaning （井眼清洁先行官）前边都一样只看最后一个 Transport analysis 岩屑的参数前边的参数。看图在 view 里边Input Rate of pen

19、etration 平均的机械钻速 Rotary speed 转盘转速 Pump rate 泵排量 Additional input Bed porosity 岩屑床孔隙度 MD calculation interval 计算进尺，就是每多少米计算一下#*第一个是井斜剖面图可以直观的看见井的角度和直井 第二个是为了达到岩屑清洁需要的最低排量 要求随着井斜的增加排量增加随着井斜的 稳定排量稳定 第三个 泥浆里边的钻屑浓度 第四个岩屑床的高度。当排量不够的时候的图 图三 和图四 就会出现岩屑床 参数设计不同的施工有不同的要求 1.泥浆的密度一般不能换，所以只能设计钻井的排 量井眼清洁的要求也会很重要

20、其他的图就这样了 井眼清洁最重要的#*上图是一个 对岩屑输送的最低机械钻速。红的裸眼段 没啥用 以上是水利参数设计的部分摩阻扭分析部分图标第一个（hook-lood/weight-indicator correction） 是否矫正上游车系统的机械效率， t raveling assembly weight （游车系 统的重量） 游车滑轮系统的摩擦校正 不管滑轮的摩擦系数就不用勾选 第二个狂里边的一般的都是全选上 (analytical methods)（弯曲应力） 轴向力（弯曲之后会有附加的轴向 力） 刚性模型（是否要选直井不用选） 是否考虑泥浆的粘纸效果 （cotact force nor

21、malization length） 分析侧向力的单位长度一般用默认值一 个单根的长度 第三个框里边（钻具使用的极限值 mechanical limitation） 游车的额定起深重量能找到就输入 整个钻具的重加上摩阻不能超过这个 （block rating） （torque rating）转盘的额定扭矩#*下边三个都钩上 （Maximum weight-on bit rotating no sinusoidal bucking） 不发生正玄弯曲的最大钻压 （Maximum weight-on bit rotating no helical bucking ）不发生螺旋弯曲的转盘钻井的 最大钻

22、压 直井有点弯曲没啥问题 但是水平井的不能够发生弯曲。（Maximum overpull using %of yield）钻具上提的时候最大上提不超过抗拉的 90% 详 单与钻柱的安全系数校核。下一个 standoff devices 钻具的减摩装置 国内的没有减摩接头没有就不输入了 下一个 mode data 数据分析 DrillingRotating on bottom 转盘钻井 WOB 钻头上的钻压 torque at bit 钻头的扭矩 Side drilling 滑动钻进 Backingreamin g 倒划眼 数据都是瞎给的 Rotating of bottom Tripping

23、triping in 下钻速度转速 triping out 起钻速度转速 （转速一般都是零） 第三个框 Friction factory 摩擦系数Calibrate UsHole section editor 下一步 fluids column 流体柱的 一般情况下是单一流体但是在固井的时候，上变水泥浆下 边泥浆这个时候就可以吧不同的流体柱的密度加上、固井过程中会有不同的流体柱摩阻扭矩这里边就输入完了 看结摩阻扭矩输入结束后看结果计算结果要是看（effective tention）有效的应力图做钻具的抗拉设计#*这个图就可以用）这个图最重要解释这几条线理论上的值是多少 Tention limi

24、t 钻具的抗拉强度钻具额定强度的 90% Helical buckling （non rotating）不旋转时候的螺旋弯曲 Helical buckling （rotating） 旋转时候的螺旋弯曲 Sinusoidal buckling（all operationals）是所有的施工条件下发生正玄弯曲时候的钻具的 轴向力 下边是钻具实际上的轴向受力的情况 Backreaming#*Slide drilling 滑动钻进 不是不转的 Rotate off bottom 钻头离开井底钻柱旋转 Rotate on bottom Tripping out 起钻的受力 起钻都是正值因为受拉 Trip

25、ping in 下钻的受力情况 与 0 点有一个交点 由受拉变成受压 过了红色的点就发生了弯曲。通过读数器读数能够知道那部分发生了弯曲 可以针对这一部分进行调试#*总之就是尽量不要超过标准的数值量6.滑动情况时候受力情况超过前三个标准就发生弯曲了 ，下钻没有跑到红的左边 ，到左边就不能下钻了 10 线 ，上图已经发生弯曲，看转盘钻进时候的钻进情况 1100 -1200m 有发弯曲 反回 string editor 进行修改，修改方式把加重钻杆往下放。下钻的线一定不要跑到红 色的线的左边，正常钻井的线最好不要在红线左边。 判断钻具是否弯曲是否能下钻，右边的线是抗拉强度。 #*Torque gra

26、ph 抗扭强度。 （做钻具 的抗扭设计这个图就可以）前边的颜色的是不用条件下的扭矩值，右边红线是抗扭强度只要不超过就满足提条件另一个 side force 侧压力也是就压差卡钻，钻具使用的时候什么时候侧向力大，也是就压差卡钻（现场施工的时候要仔细检查）#*Fatigue ration 钻具抗疲劳 1.0.以下都是合格的具体怎么永也没啥说法 所以也没啥 意思。应力视图#*总结图标WOB to hel buckle 旋转钻井的时候的螺旋弯曲钻压 WOB to hel buckle 旋转钻井的时候的正旋弯曲钻压#*Overpull margin 正常情况下 在原来的情况下还可以多提的值 Pick-u

27、p weight 比原来的悬重多提多少才能往上起钻（这个多出来的就是摩阻） STF 里边都是波浪线都是正常的。有字母就有问题 分析的是某一个点的情况 hole dection editor 按照点进行分析 Mode： drag chart 按照井段分析 wizard：前边一样的都说过，剩下的是不一 样的。Flotation optimization parameters 套管漂浮设计 不怎么用 下一个 run parameters 从多少到多少米的分析（run definitions）第一个框： （start MD）开始深度） （end MD）结束深度（step size）计算步长一般不勾选

28、这个分析特定深度的扭矩摩阻 drilling 第二个框： tripping 第三个框都不用看。 Friction factors 第四个框：。第五个框：如果摩擦系数影响不大可以不用。勾选之后自己填写摩擦系数。下一步 fluids column 不用管#*下一步 actual loads 不用管看结果现在选的是发生弯曲的最小钻压#*怎么看是否发生问题 如图所示假如加入现场用的钻压是 8 吨，图中两条线是发生 弯曲时候的钻压，在标记处后边都可以因为线的值是大于 8t 的所以不会发生弯曲，但是 1500 左边则会发生弯曲，可以用上一套钻具组合。来往深一点打超过这套钻具组合发生弯 曲的位置，然后再换这

29、套组合使用。#*Calibrate friction 反算摩擦系数的模块 通过读出不同情况下的悬重来反算 摩擦系数。 摩阻扭矩就是这些。其他的没啥作用。 第四个视频内容第六个小图标的固井分析模块Mode：wellbore simulation (井眼模拟器)井眼固井过程的模拟器。 第一步井眼结构 hole section editor 第二步 string editor 不能用打井时候的钻具组合，管串应该使用完井套管 选择套管 深度 casing 套管型号已经做出来的可以做设计好的直接拷贝过来第三部经轨迹不变 第四部 fluid editor 要定义固井液，因为有前置液 顶替液 ，冲洗液 隔离

30、液等等 种类 spacer 前置液 冲洗液 隔离液 都是 spacer #*然后是固井的水泥浆要定义不同的密度，type 选择 cement 选择级数 Yeid ： 一顿水泥能配出多少 1.9 的水泥浆 。 Water req 每吨水泥浆需要的水多少。 Rheology mode ：generalized herscel-bulkley 赫吧模型 有水泥的数据选择 fanndata 进行自己输入数 据下一个 Pore pressure 孔隙压力梯度 下一个 Fracture gradient 破裂压力梯度 下一个 Geothermal gradient 低温梯度 下一个 cement circ

31、ulating system 固井循环系统设置 第一个一般不勾选 diameter 内径 displacement volum 体积 volume per stroke 每冲排量的体积 这个 一般会选上#*centralizer standoff/spacing 下一步扶正器的安装 设置Calculate standoff/spacing 计算扶正器的暗访间距 Top of centralized interval 这个是选择扶正器从什么地方开始。添加的数值表示多少 米以上不加扶正器，以上的居中度。 Spacing limits（between centralizers）套管间距。扶正器间距设

32、置，最大最小距离。 长条的是扶正器安放的配合关系是否固定在套管上 这个一般不勾选 居中度 如果输入数据完事之后还是没有结果要检查之前的部分，看有没有什么弄错了。#*点击 copy to standoff devices 是吧扶正器拷贝到摩阻扭矩里把扶正器和套管的摩阻扭矩加 到一起来计算。 下一步 additional data 第一框：rig capacity 钻机最大起重 第二框：海上 第三框：depths of interest for plots（MD）/gas flow potention 敏感层不发生问题 reservoir zone 储层Fracture zone 薄弱层 容易漏层

33、 Gas flow potentional 第四个框：温度 BHCT：Surface tenmperature：管线温度Mud outlet temperature：你讲出口温度 Calcualate api bhct 用 api 计算温度 只输入出口温度。 下一步 job data 就是把固井施工的过程输入到里边#*Sutomatic rate adjustment 输入排量自动计算 Disable auto-displacement calculation 水泥面生深水泥段长一般不勾选 12spacer 隔离液 volume 体积 1.4 平方隔离液 3cement 注水泥 top of

34、4 top plum 顶胶塞 5mud 替泥浆 下边还有要填写的Shoe track length 水泥塞的长度 两个就 20 三个就 30 Top plug 碰压 20 兆帕 Back pressure（kpa）井口环控压力 Return volume 回压为零 下一步 analysis data 顶替效率分析 eccentricricity 偏心流状态 下的计算 erodibility 水泥浆的冲洗能 力的计算，查看结果 downhole pressure profiles 井下压力描述 Final density and hydrostatic 泥浆和水泥浆的总体密度。 Velocity

35、/eccentricity profile 最小反速最大反速。 Comparison of rates in and out 判断施工注水泥的过程 下一个要讲的 composer 下边的有个 wall polt 相当于画板想放什么放什么就是把所 有的设计都放在一个图片里边。#*重合就没有真空段 不重合就有真空段。 Calculated wellhead pressure 固井过程中 固井设计的时候的立管压力表。 Erodibility profile 顶替效率 Hook load simulation 大钩载荷的变化 图 调的流量设置成自动调整流量。视频 5 摩阻扭矩分析下套管使用摩阻扭矩模块

36、#*一步一步往下走和前边的一样。Drilling 这里边的全都去掉不要勾选 因为不转。所以不用勾选 输入完成后看结果 effective tention 可以得出分析结果 下套管的过程#*上边发生了套管的弯曲 看法和前边的差不多，就是不超过1.最后一个钻具的受力分析钻具的振动分析都是这个BH Aanalysase 有限元的一套分析方法2.有限元的网格划分的方法使用默认值也是可以的#*BHA analysis data quick look-results at the bit 井斜平面（垂直平 面） Torque at bit 钻头上的扭矩 inclination Weight on bit

37、钻压wellbore Rotary speed 钻速 stringEnable drillahead dynamics 三维的动态的 tiltForceSteering tool orient 工具面角 direction 水平面 Drill interval 预测打多少米之后 wellbore Over gauge 井眼扩大率不能太大 string Record interval 记录的间距 tilt Bit coefficient 描述钻头侧向切削能力的系数 force Formation hardness 地层硬度 rates Rate of penetration 机械钻速 buil rateWakl rate#*侧向力的图可以判断扶正器是否悬空了。有侧向力就是和井壁有接触，灭有侧向力则 说明没有基础，扶正器悬空，钻具组合在井底的变形情况，井斜平面方位平面， 先看井斜平面 方位平面，靠右是正的靠下靠左边一点一点。哪里到 29 分钟出Well control 井控模块对于井控分析首先还是规章制度为主#*泥浆密度窗口特别窄的用这个平时不用 卡钻模块现场用实时分析模块么