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[摘 要]在长庆油田水平井钻井的过程中,尤其是在老油田的水平井钻井,受施工地形条件及周围邻井的限制,在钻进过程中往往防碰问题较突出,阻碍了水平井钻井施工的顺利进行,所以采取切实有效的防碰技术是决定水平井钻井施工成败的关键。例如,长庆油田的马岭油田是20世纪70年代开发的老油田,该油田中的老井是防碰绕障的典型水平井。本文以马岭油田的南平1井为例,通过对长庆油田老井水平井防碰资料的分析,找出了防碰绕障的难点及重点,并进行了施工前的防碰数据預算,最后优选出了最佳的防碰绕障方案。并根据方案选择了适当的钻头、钻具和工具仪器等进行施工,按防碰绕障方案有效控制井眼轨迹。结果证明,使用该防碰技术后,长庆油田老井的井眼防碰绕障非常成功,而且井眼轨迹平滑,做到了精准入窗,保证了后续施工的顺利进行,同时提高了钻井速度。该技术在长庆马岭油田水平井推广应用效果明显。
[关键字]水平井钻井,防碰绕障,井眼轨迹,老油井
中图分类号:TE243 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0006-01
一、防碰绕障钻井技术的概述及导致两水平井相碰的原因分析
防碰绕障钻井技术是指采用控制井眼轨迹的方法,来防止套管相交、相碰事故发生的技术。通过采用此技术,在不降低钻井速度的前提下,有效地防止了套管的相交、相碰,由此产生了很好的经济效益和社会效益。
通过对马岭油田中的南平1井的防碰资料进行整理分析后发现,导致水平井钻井中的两井相碰的原因大致有以下三点:(1)水平井开井时没有测斜,而不知道井斜情况;(2)井与井之间的距离很近,导致测斜仪器受到的磁干扰很大,由此测出的井斜方位不准确,从而造成了计算值与实际值的误差。(3)丛式井组钻机整拖的方向和完成井的方位相差不大,虽然两口井的地面距离很大,但是两井在井眼轴线上某一点的距离却很近,导致了两口井的直段并行较长,在跟踪测斜时由于仪器精度的误差导致二井之间的距离计算失误,从而造成了两井的相碰。
二、对长庆油田水平井概况及施工难点分析
1、长庆油田的水平井概况
长庆油田的水平井多部署在老井区,以至于水平井在钻井施工过程中受老井网的限制因素较多,防碰形式异常突出,而防碰绕障问题处理不当,就会造成两井的相碰,给施工带来了一定的困难。以马岭油田中的南平1井为例,该井是防碰绕障难度最大的水平井,该井周围邻井数量较多,其中以直井段和斜井段与该井场的老井南8-13井防碰难度最大。
2、防碰绕障的施工难点分析
由于长庆油田水平井所在的井段周围邻井老井较多,受到地理条件和其他条件的制约,直井段和增斜段同时需要防碰,造成了防碰难度的增大;有的相邻水平井是20世纪70年代所钻的老井,受当时测量仪器先进性的限制,导致防碰数据只能使用完井电测数据,而且电测数据也受当时测量仪器的影响而存在一定的误差,由此在很大程度上给防碰绕障工作增加了很大的难度。
三、合理的防碰绕障方案的确定
为了保证水平井在钻井过程中的顺利进行,需要做出合理的防碰绕障施工方案,对于防碰绕障方案的确定,需要从以下几点做起:
1、科学准确的施工设计,计算邻井的防碰数据
长庆油田在进行水平井施工设计时,首先会考虑周围邻井的防碰资料,并将收集到的数据输入到电脑中,进行处理后绘制出防碰图,并确定两井的防碰井段,根据处理结果制定出防碰措施。马岭油田的南平1井在进行防碰数据计算时,将南8-13井作为防碰重点井,根据水平井所在位置及与设计方位的偏差角度等相关参数数据,经计算确定出绕障重点井段。
2、防碰绕障施工方案的确定
(1)将直井段的方位控制在120度-180度之间,以防止直井段两井的距离变短,从而避免给后续的防碰绕障带来困难,同时也有利于防碰绕障轨迹的控制,有利于施工的顺利进行。(2)造斜段的方位控制在180度-200度之间,绕障钻进。为了安全起见,尤其是对于时间跨度比较大的邻井,保证在垂深部位与相邻的重点防碰绕障井段的最短距离为30米,且两井之间的最短距离不能低于30米。(3)从水平井垂深到安全井段,使方位扭到设计方位的合适角度,选择适当的造斜点及防碰绕障的方法。
四、防碰轨迹的控制
1、直井段防碰轨迹的控制
采用合适的钻具,使复合钻井与滑动钻进相结合,使用无线随钻仪器,滑动钻进控制方位在120度-180度之间,并使井斜达到设计要求,以防止绕障时的轨迹与邻井有相碰的趋势,同时能够保证后续绕障时的井眼平滑,且绕障工作量小。
2、斜井段防碰绕障轨迹的控制
在造斜段,采用边造斜边防碰的方法,使用与直井段相同的钻具,按照防碰绕障模拟数据,在合适的井深方位完成造斜段的钻进;在增斜段,采用复合钻进与滑动钻进相结合的方法,继续增斜增方位进行防碰绕障,并且按照防碰绕障的模拟数据,在增井斜的同时使方位逐渐增大,并控制好井深、井斜和方位等的数据,在全部绕障段,控制两井的距离在30米以上,以确保绕障成功。
3、轨迹控制结果分析
长庆油田在水平井钻井过程中,采用适合该油井的防碰绕障技术,严格执行防碰绕障方案,既防止了该井与邻井相撞,又成功地控制了井眼轨迹,使之顺利入窗,并减少了施工难度。防碰绕障施工的顺利进行,使油田井的油层钻遇率达到了100%,从而最大限度地实现了油田井钻探的目的。
五、总结
防碰绕障施工多发生在老井,长庆油田在进行水平井的防碰绕障施工过程中,通过加强井眼轨迹的监测、预测与控制,并注意垂深和井斜的匹配关系的控制,做到寸高必争,有效防止了垂深对造斜率的误差放大作用给后续的探油井和着陆带来的不便,并认真做好与邻井的防碰分析,有效地防止水平井与邻井的碰撞事故的发生。防碰绕障技术的成功应用,对于长庆油田水平井的安全施工及后续的老油田水平井的安全、快速钻井施工具有重要的指导意义,有效防止了两井相碰事故的发生。另外,老油田井防碰绕障技术的关键是老井基础数据的准确性和防碰距离计算的精确性,但是这是一项技术含量非常高的工作,需要在以后的工作中做进一步的深入研究。
参考文献
[1]王万庆、田逢军,长庆马岭油田水平井钻井防碰绕障技术,石油钻采工艺,2009年第2期.
[2]防碰绕障钻井技术推广应用,百度文库.
[3]谌建祁、景小英,油井定向井井眼轨迹控制技术的应用,百度文库.
[4]田逢军、王万庆、杨光、谌建祁、李挺,长庆油田中半径三维水平井环平3井钻井技术,石油钻采工艺,2009年第6期.
[关键字]水平井钻井,防碰绕障,井眼轨迹,老油井
中图分类号:TE243 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0006-01
一、防碰绕障钻井技术的概述及导致两水平井相碰的原因分析
防碰绕障钻井技术是指采用控制井眼轨迹的方法,来防止套管相交、相碰事故发生的技术。通过采用此技术,在不降低钻井速度的前提下,有效地防止了套管的相交、相碰,由此产生了很好的经济效益和社会效益。
通过对马岭油田中的南平1井的防碰资料进行整理分析后发现,导致水平井钻井中的两井相碰的原因大致有以下三点:(1)水平井开井时没有测斜,而不知道井斜情况;(2)井与井之间的距离很近,导致测斜仪器受到的磁干扰很大,由此测出的井斜方位不准确,从而造成了计算值与实际值的误差。(3)丛式井组钻机整拖的方向和完成井的方位相差不大,虽然两口井的地面距离很大,但是两井在井眼轴线上某一点的距离却很近,导致了两口井的直段并行较长,在跟踪测斜时由于仪器精度的误差导致二井之间的距离计算失误,从而造成了两井的相碰。
二、对长庆油田水平井概况及施工难点分析
1、长庆油田的水平井概况
长庆油田的水平井多部署在老井区,以至于水平井在钻井施工过程中受老井网的限制因素较多,防碰形式异常突出,而防碰绕障问题处理不当,就会造成两井的相碰,给施工带来了一定的困难。以马岭油田中的南平1井为例,该井是防碰绕障难度最大的水平井,该井周围邻井数量较多,其中以直井段和斜井段与该井场的老井南8-13井防碰难度最大。
2、防碰绕障的施工难点分析
由于长庆油田水平井所在的井段周围邻井老井较多,受到地理条件和其他条件的制约,直井段和增斜段同时需要防碰,造成了防碰难度的增大;有的相邻水平井是20世纪70年代所钻的老井,受当时测量仪器先进性的限制,导致防碰数据只能使用完井电测数据,而且电测数据也受当时测量仪器的影响而存在一定的误差,由此在很大程度上给防碰绕障工作增加了很大的难度。
三、合理的防碰绕障方案的确定
为了保证水平井在钻井过程中的顺利进行,需要做出合理的防碰绕障施工方案,对于防碰绕障方案的确定,需要从以下几点做起:
1、科学准确的施工设计,计算邻井的防碰数据
长庆油田在进行水平井施工设计时,首先会考虑周围邻井的防碰资料,并将收集到的数据输入到电脑中,进行处理后绘制出防碰图,并确定两井的防碰井段,根据处理结果制定出防碰措施。马岭油田的南平1井在进行防碰数据计算时,将南8-13井作为防碰重点井,根据水平井所在位置及与设计方位的偏差角度等相关参数数据,经计算确定出绕障重点井段。
2、防碰绕障施工方案的确定
(1)将直井段的方位控制在120度-180度之间,以防止直井段两井的距离变短,从而避免给后续的防碰绕障带来困难,同时也有利于防碰绕障轨迹的控制,有利于施工的顺利进行。(2)造斜段的方位控制在180度-200度之间,绕障钻进。为了安全起见,尤其是对于时间跨度比较大的邻井,保证在垂深部位与相邻的重点防碰绕障井段的最短距离为30米,且两井之间的最短距离不能低于30米。(3)从水平井垂深到安全井段,使方位扭到设计方位的合适角度,选择适当的造斜点及防碰绕障的方法。
四、防碰轨迹的控制
1、直井段防碰轨迹的控制
采用合适的钻具,使复合钻井与滑动钻进相结合,使用无线随钻仪器,滑动钻进控制方位在120度-180度之间,并使井斜达到设计要求,以防止绕障时的轨迹与邻井有相碰的趋势,同时能够保证后续绕障时的井眼平滑,且绕障工作量小。
2、斜井段防碰绕障轨迹的控制
在造斜段,采用边造斜边防碰的方法,使用与直井段相同的钻具,按照防碰绕障模拟数据,在合适的井深方位完成造斜段的钻进;在增斜段,采用复合钻进与滑动钻进相结合的方法,继续增斜增方位进行防碰绕障,并且按照防碰绕障的模拟数据,在增井斜的同时使方位逐渐增大,并控制好井深、井斜和方位等的数据,在全部绕障段,控制两井的距离在30米以上,以确保绕障成功。
3、轨迹控制结果分析
长庆油田在水平井钻井过程中,采用适合该油井的防碰绕障技术,严格执行防碰绕障方案,既防止了该井与邻井相撞,又成功地控制了井眼轨迹,使之顺利入窗,并减少了施工难度。防碰绕障施工的顺利进行,使油田井的油层钻遇率达到了100%,从而最大限度地实现了油田井钻探的目的。
五、总结
防碰绕障施工多发生在老井,长庆油田在进行水平井的防碰绕障施工过程中,通过加强井眼轨迹的监测、预测与控制,并注意垂深和井斜的匹配关系的控制,做到寸高必争,有效防止了垂深对造斜率的误差放大作用给后续的探油井和着陆带来的不便,并认真做好与邻井的防碰分析,有效地防止水平井与邻井的碰撞事故的发生。防碰绕障技术的成功应用,对于长庆油田水平井的安全施工及后续的老油田水平井的安全、快速钻井施工具有重要的指导意义,有效防止了两井相碰事故的发生。另外,老油田井防碰绕障技术的关键是老井基础数据的准确性和防碰距离计算的精确性,但是这是一项技术含量非常高的工作,需要在以后的工作中做进一步的深入研究。
参考文献
[1]王万庆、田逢军,长庆马岭油田水平井钻井防碰绕障技术,石油钻采工艺,2009年第2期.
[2]防碰绕障钻井技术推广应用,百度文库.
[3]谌建祁、景小英,油井定向井井眼轨迹控制技术的应用,百度文库.
[4]田逢军、王万庆、杨光、谌建祁、李挺,长庆油田中半径三维水平井环平3井钻井技术,石油钻采工艺,2009年第6期.