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[摘 要]随着,社会对石油资源的需求越来越大,油田开发企业对于石油的开采技术也越来越重视。为了能够高效、高质量地完成桩西油田的石油开采工作,更大程度地开发剩余油,本文以桩西油田的桩221-斜2井为例,在桩221-斜2井的钻井过程中设计、优化了井身结构和轨道设计,并且对钻具的选取、钻井液设计、防喷技术、固井技术等定向井关键技术进行深入的研究。桩221-斜2井的实际井深2482m,垂直井深2211.70m,水平位移743.42m,最大井斜34.9度,轨迹类型为直-稳-增,采用动力钻具进行造斜,钻井周期为246h,建井周期为22d15h,钻井过程中未出现任何安全事故。桩221-斜2井保质保量的完工,为该区日后的钻井工作提供了技术参考,为该地区安全、优质、高效的开发石油资源打下了坚实的基础。
[关键词]造斜点 定向钻井 井眼轨迹 钻井液技术
中图分类号:TE243 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0004-01
一、井身结构及井眼轨迹优化
1.1 井身结构
根据工作人员对桩221-斜2井周围地质检测报告,桩221-斜2井所处构造位置是济阳坳陷沾化凹陷长堤断裂带北部下降盘桩斜221块馆下段构造高部位。鉴于其钻井地质设计,以及在该地区邻近油井实钻资料,在开采石油资源的同时保持注采平衡,不对原井组的注采关系造成破坏,必须要保证钻井施工质量,将质量放在第一位。在钻井过程中要严格遵循井身结构设计进行施工,桩221-斜2井的井身结构设计数据如表1所示。
1.2 井眼轨迹优化设计
定向井的实钻井眼轨迹控制技术的基础是如何优化井眼轨道,而且井眼轨迹优化是定向井钻井技术的根本。因为井眼轨迹设计的优劣直接会对定向井的钻井质量和施工进度造成影响,从而也决定了该工程的安全、质量以及工作效率。
在定向井轨迹优化设计中,要严格遵循该井的地质设计要求,根据油藏开发和产量预测以及地质选择最优轨迹,将最优轨迹提供给第三方,由第三方实现轨迹完成施工。由于定向井井眼的轨道设计是一个反复寻优的过程,按照先地下后地上,综合考虑,利于钻井施工安全,缩短钻井周期,结余钻井成本对多种井眼轨道剖面类型进行系统分析,然后应用计算机定向井设计施工软件完成定向井井眼轨道优化设计。
根据该井所在区块的地质条件及其特点,对现有邻近的实钻资料进行分析,科学、全面地对桩221-斜2井定向井眼轨迹进行了优化,并且制定出了相应的方案。井眼轨道设计表如表2。
二、定向井钻井技术
2.1 定向钻井造斜
造斜点的选择在定向井的施工中是非常重要的,如果能够选择一个合适的造斜点可以从根本上降低钻井的难度、提高企业效益、提高钻井速度。在施工过程中选择造斜点时,要对下列因素进行考虑:
由于地层岩性不同,所以在选取造斜点的时候一定要根据油井地质设计来选择,尽量选择岩层较浅的且成岩的地层。伴随着钻井深度的增加,相应位置的岩石的硬度就会越来越大,因此在施工时会造成施工困难,影响工程进度。由于砂岩地层井径稳定,而泥页岩受潮后不稳定,实际施工过程中,可以尽量将造斜点选择在砂岩当中,
再者,除去地层岩性的影响,磁性干扰也是造斜点过程中的一个不可忽视的影响因素。由于目前施工中用的定向仪器属于磁性仪器,如果有表层,那么就要在选择造斜点时要尽可能避开套管(最好选择在套管鞋下50米),这样一来不仅可以降低磁性干扰,同时避免井下螺杆钻具损失套管鞋。
2.2 定向井钻井轨迹控制
定向井钻井的轨迹控制主要可以分为两种情况:直井段施工和定向井段施工。1)直井段钻井施工,要先采用单点测斜方式对油井斜角以及方位角进行测量,以便能够对钻进参数进行实时地控制,确保钻井施工过程中定向井的井斜角和水平位移在误差范围内。在直井段钻井作业完成之后,用轮钻头替换钻头进行通井,再对剖面进行修正。2)定向井段施工,首先要依据直井段的井斜及其位移情况,对造斜点和剖面进行选择,尽可能地选择摩阻小、扭矩小的修正剖面施工,并且进行不断修正。再根据修正剖面设计造斜率,钻进过程中按照每次10m的井段采取复合、滑动相结合的钻进方式,以保证定向井钻井轨迹的平滑,从而降低钻井的摩阻和扭矩,优化钻井轨迹。
定向井轨迹控制的基本原理是通过选择合适的钻井工具对不同的井段进行钻进,并且在钻进过程中通过不断地优化和调整钻井参数使得井眼轨迹能够准确中靶,尽可能接近设计的井眼轨迹,保证整个施工过程中准确、高效的完成钻井工作。
2.2.1 造斜段與降斜段轨迹控制技术
造斜井段施工时需要选择合适的钻井工具和单弯螺杆钻具组合从造斜点开始施工,根据预先设计的井眼曲率造斜,直到井斜达到设计要求,降斜段也必须按照设计要求使用螺杆钻具对井眼轨迹进行降斜。
2.2.2 稳斜井段轨迹控制技术
可以通过使用三扶正强稳定钻具组合对稳斜井段进行轨迹控制。钻井每钻进一百米到一百五十米,然后进行定点测斜并且分析该结果。如果偏差太大选用倒换钻具组合,或者可以直接应用MWD随钻测量仪器对钻进轨迹进行目标跟踪,保证稳斜井段轨迹的精度。
三、结论
随着科学技术的不断发展,定向井钻井技术在油田上的应用越来越广泛。定向井钻井施工过程中,相关的技术人员不仅要掌握良好的定向井剖面类型、造斜以及井眼轨迹控制等关键技术,还需要不断的更新定向井钻井技术。目前,定向井钻井技术已成为提升油田钻井效率以及开采效率的关键技术,起到了至关重要的作用。
参考文献
[1] 刘小龙,靳秀兰,张津,等.冀东3号岛大斜度井钻井技术[J].石油钻采工艺,2012,34(4):711.
[2] 李岩,杨光明,史莉莉.大斜度定向井在张店油田勘探开发中的应用[J].特种油气藏,2015,22(5):3638.
[3] 张旭.定向井钻井技术浅析[J].中国石油和化工标准与质量,2014年6月.
[关键词]造斜点 定向钻井 井眼轨迹 钻井液技术
中图分类号:TE243 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0004-01
一、井身结构及井眼轨迹优化
1.1 井身结构
根据工作人员对桩221-斜2井周围地质检测报告,桩221-斜2井所处构造位置是济阳坳陷沾化凹陷长堤断裂带北部下降盘桩斜221块馆下段构造高部位。鉴于其钻井地质设计,以及在该地区邻近油井实钻资料,在开采石油资源的同时保持注采平衡,不对原井组的注采关系造成破坏,必须要保证钻井施工质量,将质量放在第一位。在钻井过程中要严格遵循井身结构设计进行施工,桩221-斜2井的井身结构设计数据如表1所示。
1.2 井眼轨迹优化设计
定向井的实钻井眼轨迹控制技术的基础是如何优化井眼轨道,而且井眼轨迹优化是定向井钻井技术的根本。因为井眼轨迹设计的优劣直接会对定向井的钻井质量和施工进度造成影响,从而也决定了该工程的安全、质量以及工作效率。
在定向井轨迹优化设计中,要严格遵循该井的地质设计要求,根据油藏开发和产量预测以及地质选择最优轨迹,将最优轨迹提供给第三方,由第三方实现轨迹完成施工。由于定向井井眼的轨道设计是一个反复寻优的过程,按照先地下后地上,综合考虑,利于钻井施工安全,缩短钻井周期,结余钻井成本对多种井眼轨道剖面类型进行系统分析,然后应用计算机定向井设计施工软件完成定向井井眼轨道优化设计。
根据该井所在区块的地质条件及其特点,对现有邻近的实钻资料进行分析,科学、全面地对桩221-斜2井定向井眼轨迹进行了优化,并且制定出了相应的方案。井眼轨道设计表如表2。
二、定向井钻井技术
2.1 定向钻井造斜
造斜点的选择在定向井的施工中是非常重要的,如果能够选择一个合适的造斜点可以从根本上降低钻井的难度、提高企业效益、提高钻井速度。在施工过程中选择造斜点时,要对下列因素进行考虑:
由于地层岩性不同,所以在选取造斜点的时候一定要根据油井地质设计来选择,尽量选择岩层较浅的且成岩的地层。伴随着钻井深度的增加,相应位置的岩石的硬度就会越来越大,因此在施工时会造成施工困难,影响工程进度。由于砂岩地层井径稳定,而泥页岩受潮后不稳定,实际施工过程中,可以尽量将造斜点选择在砂岩当中,
再者,除去地层岩性的影响,磁性干扰也是造斜点过程中的一个不可忽视的影响因素。由于目前施工中用的定向仪器属于磁性仪器,如果有表层,那么就要在选择造斜点时要尽可能避开套管(最好选择在套管鞋下50米),这样一来不仅可以降低磁性干扰,同时避免井下螺杆钻具损失套管鞋。
2.2 定向井钻井轨迹控制
定向井钻井的轨迹控制主要可以分为两种情况:直井段施工和定向井段施工。1)直井段钻井施工,要先采用单点测斜方式对油井斜角以及方位角进行测量,以便能够对钻进参数进行实时地控制,确保钻井施工过程中定向井的井斜角和水平位移在误差范围内。在直井段钻井作业完成之后,用轮钻头替换钻头进行通井,再对剖面进行修正。2)定向井段施工,首先要依据直井段的井斜及其位移情况,对造斜点和剖面进行选择,尽可能地选择摩阻小、扭矩小的修正剖面施工,并且进行不断修正。再根据修正剖面设计造斜率,钻进过程中按照每次10m的井段采取复合、滑动相结合的钻进方式,以保证定向井钻井轨迹的平滑,从而降低钻井的摩阻和扭矩,优化钻井轨迹。
定向井轨迹控制的基本原理是通过选择合适的钻井工具对不同的井段进行钻进,并且在钻进过程中通过不断地优化和调整钻井参数使得井眼轨迹能够准确中靶,尽可能接近设计的井眼轨迹,保证整个施工过程中准确、高效的完成钻井工作。
2.2.1 造斜段與降斜段轨迹控制技术
造斜井段施工时需要选择合适的钻井工具和单弯螺杆钻具组合从造斜点开始施工,根据预先设计的井眼曲率造斜,直到井斜达到设计要求,降斜段也必须按照设计要求使用螺杆钻具对井眼轨迹进行降斜。
2.2.2 稳斜井段轨迹控制技术
可以通过使用三扶正强稳定钻具组合对稳斜井段进行轨迹控制。钻井每钻进一百米到一百五十米,然后进行定点测斜并且分析该结果。如果偏差太大选用倒换钻具组合,或者可以直接应用MWD随钻测量仪器对钻进轨迹进行目标跟踪,保证稳斜井段轨迹的精度。
三、结论
随着科学技术的不断发展,定向井钻井技术在油田上的应用越来越广泛。定向井钻井施工过程中,相关的技术人员不仅要掌握良好的定向井剖面类型、造斜以及井眼轨迹控制等关键技术,还需要不断的更新定向井钻井技术。目前,定向井钻井技术已成为提升油田钻井效率以及开采效率的关键技术,起到了至关重要的作用。
参考文献
[1] 刘小龙,靳秀兰,张津,等.冀东3号岛大斜度井钻井技术[J].石油钻采工艺,2012,34(4):711.
[2] 李岩,杨光明,史莉莉.大斜度定向井在张店油田勘探开发中的应用[J].特种油气藏,2015,22(5):3638.
[3] 张旭.定向井钻井技术浅析[J].中国石油和化工标准与质量,2014年6月.