水平井鉆井技術(shù)論文范文(2)
水平井鉆井技術(shù)論文范文篇二
淺談水平井鉆井工藝技術(shù)
摘要：隨著油田不斷地開發(fā)開采，各個(gè)油田的儲(chǔ)量逐年遞減，為了提高石油產(chǎn)量，我們開始開采薄油層，隨之而生的是水平井鉆井技術(shù)。水平井是利用特殊的井底動(dòng)力丁具與隨鉆測(cè)量儀器，鉆成井斜角大于86度，并保持這一角度鉆進(jìn)一定長度的定向井。它是21世紀(jì)新興的一門鉆井技術(shù)，通過近幾年不斷地實(shí)踐，人們逐漸掌握并提高了這門新技術(shù)，本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工中的經(jīng)驗(yàn)淺談了水平井施工過程中的一些工藝技術(shù)，希望能與大家共享。
關(guān)鍵詞：水平井，直井段，斜井段，水平段，鉆井液
1 前言
水平井施工從直徑段到水平段，每一個(gè)環(huán)節(jié)都很重要，就好像下棋一樣，一著不慎，全盤皆輸。
2 大概描述
本文從直井段，斜井段，水平段及鉆井液4個(gè)方面闡述了施工中應(yīng)該加強(qiáng)責(zé)任心，細(xì)心施工的地方，以及分析了各個(gè)環(huán)節(jié)需要高度注意的事項(xiàng)及其對(duì)于水平井準(zhǔn)確入窗的重要性。
3.正文
一、直井段
水平井直井段的井身軌跡控制原則是防斜打直。有人認(rèn)為直井段鉆不直影響不大，這種想法是不對(duì)的，因?yàn)楫?dāng)鉆至造斜點(diǎn)KOP時(shí)，如果直井段不直，不僅造斜點(diǎn)KOP處有一定井斜角而影響定向造斜的順利完成，還會(huì)因?yàn)樯喜烤蔚木痹斐傻奈灰朴绊懴乱徊降木碥壽E控制。假如KOP處的位移是負(fù)位移，為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求，會(huì)造成在實(shí)際施工中需要比設(shè)計(jì)更大的造斜率和更大的最大井斜角度，如果是正位移情況恰好相反。如果KOP處的位移是向設(shè)計(jì)方向兩側(cè)偏離的，這是就將一口兩維定向井變成了一口三維定向井了，同時(shí)也造成下一步井身軌跡控制的困難。由于水平井的井身軌跡控制精度要求高，所以水平井直井段的井斜及所形成的位移相對(duì)與普通定向井來講更加嚴(yán)重。
因此，在直井段施工中，加強(qiáng)防斜打直技術(shù)措施，采用鐘擺鉆具組合，使用YSS多點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，而后合理調(diào)配鉆進(jìn)參數(shù)，使整個(gè)直井段的確最大井斜控制在1-2度以內(nèi)，水平位移小于15米，若發(fā)現(xiàn)井斜角偏大，及時(shí)吊打糾斜。一旦發(fā)現(xiàn)正位移偏大，應(yīng)及時(shí)采用螺桿鉆具糾偏，確保井身質(zhì)量。
二、斜井段
對(duì)于薄層的開發(fā)，由于入窗口精度要求極高，相對(duì)應(yīng)施工難度極大，入A點(diǎn)時(shí)留一定角差，將造斜率調(diào)整到可控范圍內(nèi)，采用導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)探明油頂，實(shí)現(xiàn)安全著陸。施工中，對(duì)導(dǎo)眼進(jìn)行電測(cè)伽瑪、電阻率測(cè)量和電測(cè)資料對(duì)比卡準(zhǔn)標(biāo)志層，確定目的層垂深。根據(jù)YSS多點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行第一次調(diào)整確定造斜點(diǎn)(側(cè)鉆點(diǎn))。
為了確保側(cè)鉆一次成功，一是要有好的水泥封固質(zhì)量，能承受15-18噸的鉆壓，二是根據(jù)電測(cè)井徑曲線選擇8-10米井眼規(guī)則的井段。根據(jù)井眼實(shí)際情況，采用2.5°彎接頭加直螺桿鉆具，配合HJ517牙輪鉆頭定向側(cè)鉆施工，采取控鉆時(shí)鉆進(jìn)的措施，并逐漸混入原油，混入量最終達(dá)到泥漿總量的8%-10%。側(cè)鉆時(shí)要與地質(zhì)人員密切配合，仔細(xì)進(jìn)行砂樣分析，在新鉆巖屑含量大于70%，結(jié)合鉆時(shí)情況，確認(rèn)側(cè)鉆成功。
在地層可鉆性差、鉆時(shí)慢地區(qū)，為滿足井眼軌跡造斜率，側(cè)鉆后的第一趟鉆仍采用1.75°單彎配合HJ517牙輪鉆頭，在下鉆到底控時(shí)鉆進(jìn)2米之后再逐漸加壓鉆進(jìn)，為了加快鉆井速度，減少起下鉆次數(shù)，在井斜達(dá)到20°-30°之間，工具面穩(wěn)定后，根據(jù)上部井眼造斜情況，分別下不同彎度的單彎鉆具配合PDC鉆頭增斜鉆進(jìn).針對(duì)PDC鉆頭工具面不穩(wěn)定、易蹩泵、活動(dòng)鉆具頻繁的特點(diǎn)，正確選擇PDC鉆頭型號(hào)配合優(yōu)質(zhì)鉆井液可以大大提高斜井段鉆井速度。
利用無線隨鉆測(cè)量、測(cè)井系統(tǒng)監(jiān)控井眼軌跡，根據(jù)軌跡控制需要，及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)及鉆進(jìn)方式，當(dāng)實(shí)鉆井眼軌跡較設(shè)計(jì)超前時(shí)，采用導(dǎo)向鉆進(jìn)方式，以達(dá)到穩(wěn)斜或微增斜的目的;反之，則采用定向鉆進(jìn)方式。保證實(shí)鉆井眼軌跡與設(shè)計(jì)軌跡相吻合，在接近設(shè)計(jì)目的層垂深鉆入第一標(biāo)志層時(shí)，為了準(zhǔn)確、及時(shí)了解地層的變化，隨時(shí)注意返砂的變化，明確了實(shí)鉆地層與設(shè)計(jì)地層的偏差，確定目的層垂深并對(duì)原設(shè)計(jì)做第二次調(diào)整。在標(biāo)志層薄砂層鉆出之后，再次確定目的層垂深，對(duì)原設(shè)計(jì)做調(diào)整，現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)調(diào)整井斜角，做好入靶前的準(zhǔn)備工作，并保證以合適的井斜角和較低的造斜率，滿足導(dǎo)向鉆進(jìn)尋找油層。根據(jù)巖屑錄井、鉆時(shí)變化、氣測(cè)顯示，確定已鉆達(dá)油層界面，確定A靶點(diǎn)位置。
在整個(gè)造斜井段的施工中，要求通過優(yōu)選鉆井參數(shù)、簡化鉆具組合、加強(qiáng)泥漿的凈化與潤滑，并根據(jù)井下情況，及時(shí)短起下鉆或通井，有效地解決了水平井的巖屑床和攜巖問題，從而保證斜井段的施工安全。
三、水平段
水平段軌跡控制是薄層水平井施工中的難點(diǎn)，可運(yùn)用地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)精細(xì)控制軌跡，防止鉆穿底水和鉆遇邊水，保證油層鉆穿率。在施工中，始終以保證實(shí)鉆井眼軌跡最大限度的在儲(chǔ)層中鉆進(jìn)為目標(biāo)，以獲得最佳的油氣開發(fā)效果為目的。
精確入靶技術(shù)是保證水平段軌跡控制的前提，留一定角差導(dǎo)向復(fù)合鉆進(jìn)12-16米入油層界面，是水平段鉆進(jìn)的關(guān)鍵一步，通過多口井證實(shí)，導(dǎo)向復(fù)合鉆進(jìn)入油層界面，結(jié)合隨鉆測(cè)井曲線在薄層水平段鉆進(jìn)時(shí)，軌跡可控性強(qiáng)復(fù)合鉆進(jìn)井段長鉆速快。充分利用地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)精確入靶，同時(shí)采用合理的導(dǎo)向馬達(dá)角度是水平段成功鉆進(jìn)的關(guān)鍵。
水平段通過加密測(cè)點(diǎn)，加強(qiáng)YSS多點(diǎn)測(cè)量，利用landmark軟件及時(shí)計(jì)算處理井眼軌跡測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)井眼軌跡的精確控制，利用FEWD充分發(fā)揮FEWD的地質(zhì)導(dǎo)向作用，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向與幾何導(dǎo)向的有機(jī)結(jié)合，使實(shí)鉆井眼軌跡始終處于儲(chǔ)層的最佳位置。
四、優(yōu)選鉆井液設(shè)計(jì)
泥漿是成功進(jìn)行長裸眼、深井、薄油層、階梯水平井的關(guān)鍵，首先選擇好適合該地區(qū)的鉆井液體系，使泥漿具有低的失水量、良好的潤滑性能、強(qiáng)的懸浮攜砂能力和防塌效果，有力地保證了井眼穩(wěn)定，避免了井下的事故和復(fù)雜。上部井段的泥漿體系，加足高分子量聚合物，抑制了水化分散，解決了上部井段的阻卡和鉆頭泥包問題。深部井段，改用提高體系的抗溫穩(wěn)定性及防塌能力，保證了長裸眼井壁穩(wěn)定。定向水平段，采用正電膠聚磺混油泥漿體系，主要從避免巖屑床、保井壁穩(wěn)定及良好的潤滑性三方面考慮。充分發(fā)揮正電膠的固有特性，以利于動(dòng)力鉆具功能的發(fā)揮。該段鉆井過程中，注意泥漿返速控制，滿足帶砂避免巖屑床的形成，避免沖涮。在進(jìn)入油氣層段鉆進(jìn)前50米，在鉆井液中按室內(nèi)配方加入保護(hù)油氣層材料，對(duì)井壁進(jìn)行暫堵，防止有害固相和泥漿濾液進(jìn)入儲(chǔ)層。
4 結(jié)論
利用地質(zhì)導(dǎo)向開發(fā)薄油藏的鉆井技術(shù)，形成了薄層水平井技術(shù)的一整套鉆井施工工藝技術(shù)模式和測(cè)量工藝模式。建立不同地質(zhì)條件和油藏特征情況下的薄油藏水平井鉆井工程設(shè)計(jì)、施工工藝和軌跡控制模式。改進(jìn)現(xiàn)有儀器、工具最大限度地實(shí)現(xiàn)近鉆頭測(cè)量。進(jìn)一步研究水平段的鉆具組合，掌握各種鉆具組合在不同地層、不同參數(shù)下的穩(wěn)斜效果和造斜能力，優(yōu)化鉆井參數(shù)，達(dá)到最佳使用效果。
適用并滿足不同類型薄油藏開發(fā)的需要，其剖面設(shè)計(jì)方法合理，井眼軌跡控制技術(shù)成熟、地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)先進(jìn)有效，可取得經(jīng)濟(jì)效益明顯，完全具備了大面積推廣應(yīng)用的條件，目前各油田在尋求后備儲(chǔ)量，薄油藏和老區(qū)薄層邊底油藏勘探開發(fā)需求量增加，薄層水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 韓軍;水平井的產(chǎn)能[J];國外油田工程;2001年02期
[2] 鄒承德;;水平井的鉆井工藝技術(shù)[J];石油鉆采工藝;2003年05期
[3] 吳水珍;世界標(biāo)準(zhǔn)的水平井[J];石油鉆采工藝;1988年06期
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