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摘要:老168平台是中石化集团公司、胜利油田“十二五”期间原油上产的重要阵地,同时也是中石化重点科研项目。在一、二期工程施工完62口井后,三期工程充分利用老168平台地理优势,通过部署5口大位移井扩大平台的控油面积。
关键词:老168平台、浅层定向、大位移井、施工难点
中图分类号:TQ172.75
大位移井技术是未来定向井技术发展的一个方向,老168平台三期工程部署的5口定向井,每口井都是表层定向大位移井,位移最小的2405.22m,老168-斜93井的位移达到3158.30m,位垂比2.255。大位移井的施工要面临管柱在井内的摩阻摩扭,测量与轨迹控制,井眼清洁,井眼稳定等基本问题,这四个问题是相互关联的,井眼轨迹的控制起到了至关重要的作用。以下以老168-斜90井为例介绍老168平台三期大位移井轨迹控制技术。
1.施工难点
1)一开大井眼浅层定向,增斜困难:一开444.50mm井眼定向,造斜点130m,造斜率15°/100m,地层胶结疏松,井壁支撑能力差,增斜困难;2)稳斜角大,稳斜段长,水平位移大:稳斜角都在70°左右,岩屑在自重作用下沉积到下井壁形成岩屑床,钻具与井壁的接触面积大,致使施工过程中摩阻大、扭矩高;3)地层疏松,防塌要求更高:钻遇地层成岩性差,砂泥岩混层,岩层疏松,不但要求钻井液具有良好的携岩性能,还要具有良好的防塌功能;4)轨迹控制难度大:稳斜段长,摩阻大,定向困难;5)防碰形势严峻:钻机整拖4m,与待钻井和平台已钻井防碰距离10m内的就有4口。
2.设计的优化
2.1原始设计
2.2优化设计
浅层大井眼定向造斜效果差,设计优化提前30m定向,前200m造斜率降低到10°/100m。
3.钻具的选择优化
1)一开大井眼浅层定向,为满足造斜率的要求,选用1.75°動力钻具(Φ438mm扶正器),由于该大位移丛式井组,垂深浅,地层软,选用HAT127牙轮钻头,不但保证了机械钻速,还能及时判断井下情况;2)二开、三开稳斜段分别选用Φ197.00mm*1.25°动力钻具和Φ165.00mm*1.25°动力钻具;3)由于井斜都在70°左右,设计方位角在220°-290°之间,使用无磁钻铤+无磁承压钻杆的双无磁环境,保证测斜数据的准确。
4.井眼轨迹控制
1)直井段(0-103m)直井段采用动力钻具+MWD随时监控井身轨迹,保证直井段打直。直井段最大井斜1.36°,位移0.82m。2)增斜段(103m-579m)从造斜点1.36°井斜,方位214.42°增斜到测深579.77m,井斜65.3°,方位247.18°。
100-200m之间钻具自重过小,开双泵,钻具震动剧烈,而且双泵增斜效果差,采用单泵定向,由于钻具短,基本不考虑反扭角,也尽量不要开转盘划眼,定完一根后采取上下提拉钻具的方式冲洗井眼。100-200m也是最危险的防碰井段,最近的地方只有3.28m,这就要求精确摆正工具面,钻进时随时观察转盘扭矩和钻具震动情况,必要时加密测斜,通过MWD仪器检测地球磁场的变化。200m后用双泵,并且尝试开转盘划眼,随着地层压实增斜效果变好,定向时采用多次定,单次少定的方式保证轨迹的圆滑,地层松软,一旦狗腿角过大,钻具在提拉过程中很容易出现键槽卡钻。每钻进200m左右,要进行短起下作业,畅通井眼,短起下时不可硬提硬下,通过间歇开动转盘,旋转钻具角度,必要时起钻更换通井钻具。
3)稳斜段(579-3333m)稳斜段均选用1.25°动力钻具,不仅能满足定向的要求,同时还削弱了钻具的增斜效果,同时把加重钻具倒装到井眼上部。该大位移丛式井组在稳斜段施工中,大部分是微降的,但是通过钻压可以调整井斜的变化程度,在将近2800m的稳斜段中,定向总共不超过60m,定向比例只有2%,这极大的提高了机械钻速,并且保证了轨迹的圆滑。
短起下是保证长稳斜段携砂和井下安全的关键,每200m要短起下一次,而且要保证每次短起下的重叠,下钻到底充分循环清洗井眼并处理泥浆性能,直到井眼畅通方可继续钻进。
图1 实钻轨迹与设计轨道投影图
5.认识与结论
1)在大位移井钻井中,使用顶驱可以有效地处理井下复杂情况;2)大井眼表层定向,通过控制钻压、排量,优选高弯度动力钻具来实现增斜;3)丛式井防碰形势严峻,采用先进的测斜仪器和精准的轨迹控制可以避免两井相碰;4)大位移井轨迹控制难点在于定向钻进摩阻大,管柱传压困难,通过倒装钻具,大幅度上提下放活动钻具,提高泥浆润滑性能也可以实现轨迹的控制。
作者简介:李学营,男(汉族),山东临沂人,2009年毕业于中国石油大学(华东),现从事钻井工程技术研究与现场服务工作。
关键词:老168平台、浅层定向、大位移井、施工难点
中图分类号:TQ172.75
大位移井技术是未来定向井技术发展的一个方向,老168平台三期工程部署的5口定向井,每口井都是表层定向大位移井,位移最小的2405.22m,老168-斜93井的位移达到3158.30m,位垂比2.255。大位移井的施工要面临管柱在井内的摩阻摩扭,测量与轨迹控制,井眼清洁,井眼稳定等基本问题,这四个问题是相互关联的,井眼轨迹的控制起到了至关重要的作用。以下以老168-斜90井为例介绍老168平台三期大位移井轨迹控制技术。
1.施工难点
1)一开大井眼浅层定向,增斜困难:一开444.50mm井眼定向,造斜点130m,造斜率15°/100m,地层胶结疏松,井壁支撑能力差,增斜困难;2)稳斜角大,稳斜段长,水平位移大:稳斜角都在70°左右,岩屑在自重作用下沉积到下井壁形成岩屑床,钻具与井壁的接触面积大,致使施工过程中摩阻大、扭矩高;3)地层疏松,防塌要求更高:钻遇地层成岩性差,砂泥岩混层,岩层疏松,不但要求钻井液具有良好的携岩性能,还要具有良好的防塌功能;4)轨迹控制难度大:稳斜段长,摩阻大,定向困难;5)防碰形势严峻:钻机整拖4m,与待钻井和平台已钻井防碰距离10m内的就有4口。
2.设计的优化
2.1原始设计
2.2优化设计
浅层大井眼定向造斜效果差,设计优化提前30m定向,前200m造斜率降低到10°/100m。
3.钻具的选择优化
1)一开大井眼浅层定向,为满足造斜率的要求,选用1.75°動力钻具(Φ438mm扶正器),由于该大位移丛式井组,垂深浅,地层软,选用HAT127牙轮钻头,不但保证了机械钻速,还能及时判断井下情况;2)二开、三开稳斜段分别选用Φ197.00mm*1.25°动力钻具和Φ165.00mm*1.25°动力钻具;3)由于井斜都在70°左右,设计方位角在220°-290°之间,使用无磁钻铤+无磁承压钻杆的双无磁环境,保证测斜数据的准确。
4.井眼轨迹控制
1)直井段(0-103m)直井段采用动力钻具+MWD随时监控井身轨迹,保证直井段打直。直井段最大井斜1.36°,位移0.82m。2)增斜段(103m-579m)从造斜点1.36°井斜,方位214.42°增斜到测深579.77m,井斜65.3°,方位247.18°。
100-200m之间钻具自重过小,开双泵,钻具震动剧烈,而且双泵增斜效果差,采用单泵定向,由于钻具短,基本不考虑反扭角,也尽量不要开转盘划眼,定完一根后采取上下提拉钻具的方式冲洗井眼。100-200m也是最危险的防碰井段,最近的地方只有3.28m,这就要求精确摆正工具面,钻进时随时观察转盘扭矩和钻具震动情况,必要时加密测斜,通过MWD仪器检测地球磁场的变化。200m后用双泵,并且尝试开转盘划眼,随着地层压实增斜效果变好,定向时采用多次定,单次少定的方式保证轨迹的圆滑,地层松软,一旦狗腿角过大,钻具在提拉过程中很容易出现键槽卡钻。每钻进200m左右,要进行短起下作业,畅通井眼,短起下时不可硬提硬下,通过间歇开动转盘,旋转钻具角度,必要时起钻更换通井钻具。
3)稳斜段(579-3333m)稳斜段均选用1.25°动力钻具,不仅能满足定向的要求,同时还削弱了钻具的增斜效果,同时把加重钻具倒装到井眼上部。该大位移丛式井组在稳斜段施工中,大部分是微降的,但是通过钻压可以调整井斜的变化程度,在将近2800m的稳斜段中,定向总共不超过60m,定向比例只有2%,这极大的提高了机械钻速,并且保证了轨迹的圆滑。
短起下是保证长稳斜段携砂和井下安全的关键,每200m要短起下一次,而且要保证每次短起下的重叠,下钻到底充分循环清洗井眼并处理泥浆性能,直到井眼畅通方可继续钻进。
图1 实钻轨迹与设计轨道投影图
5.认识与结论
1)在大位移井钻井中,使用顶驱可以有效地处理井下复杂情况;2)大井眼表层定向,通过控制钻压、排量,优选高弯度动力钻具来实现增斜;3)丛式井防碰形势严峻,采用先进的测斜仪器和精准的轨迹控制可以避免两井相碰;4)大位移井轨迹控制难点在于定向钻进摩阻大,管柱传压困难,通过倒装钻具,大幅度上提下放活动钻具,提高泥浆润滑性能也可以实现轨迹的控制。
作者简介:李学营,男(汉族),山东临沂人,2009年毕业于中国石油大学(华东),现从事钻井工程技术研究与现场服务工作。