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【摘要】克拉玛依油田最近两年借鉴加拿大SAGD技术和辽河油田开发的经验将此技术大胆应用,施工并完成上百组SAGD井,积累了大量经验。但大井眼444.5mm(17 1/2”)的水平井还只是计划进行尝试,此文将针水平井轨迹及钻具组合设计计算论证是否可以实施,具有参考和指导意义。
【关键词】SAGD水平井 钻具组合 井眼尺寸 大井眼 造斜段
目前国内水平井造斜段设计的井眼尺寸通常为?215.9mm,部分井眼设计为?311.1mm。虽然国内乃至国际上有设计并在?444.5mm井眼进行定向造斜施工,但井斜也非常小,从未出现在?444.5mm尺寸井眼造斜到井斜90°的水平井。同时也没有设计施工为?311.1井眼水平段的水平井的先例,国内没有相关参考资料,属前沿技术,需要攻关。
1 SAGD水平井施工设计及思路
大眼SAGD井技术难点:
(1)444.5mm井眼造斜率控制问题;
(2)大套管如下安全下入的问题(339.7技套下到90°和219筛管过800m水平段);
(3)大排量对MWD仪器冲刷严重,影响施工。
(4)浅层定向存在地层软、井眼大、排量高造斜率低的问题。。
1.1 水平井井眼尺寸和轨迹
仅以SAGD平行水平井FHW106I和水平井FHW106P轨迹设计数据为参考表1~表2:
1.2 SAGD平行水平井施工要求
SAGD双水平井井口及水平段间距,生产井FHW106I和注汽井FHW106P井口中心距离18~20m,水平段之间垂向距离5m。1.3 FHW106I井钻具组合设计
(1)二开Φ444.5mm?造斜(0-50°)采用:Φ444.5m m钻头+Φ244m m螺杆钻具*1.75°+Φ203mm无磁钻铤+MWD短节+Φ172mm无磁钻铤+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm斜坡钻杆
(2)二开Φ444.5m m(50-90°)采用:Φ444.5m m钻头+Φ244m m螺杆钻具*1.75°+Φ127mm无磁钻杆+MWD短节+Φ127mm无磁钻杆+Φ127mm斜坡钻杆+Φ127mm加重钻杆
(3)三开Φ311.1m m水平段采用:Φ311.1mm钻头+Φ172mm磁性接头+Φ185mm螺杆钻具*1.25°+Φ127mm无磁钻杆+MWD短节+Φ127mm无磁钻杆+Φ127mm斜坡钻杆+Φ127mm加重钻杆+Φ158.8mm随钻震击器+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm斜坡钻杆
其中F H W106P井的钻具组合仅仅去掉Φ172mm磁性接头,斜井段和水平段使用MWD系统和磁性导航系统监测井眼轨迹。
2 钻具校核
2.1 对Φ444.5mm (17-1/2″)井眼钻具钩载分析:0——640米
磨阻系数套管0.25 套外0.3(采用5-S135钻杆)模拟:采用30KN钻压旋转钻井,最大扭矩为8986N.m,起钻钩载:钻机大钩水龙头游车14Tt=396.7 KN,摩阻和扭矩分析;
2.2 对Φ311.1mm (12-1/4″)井眼钻具钩载分析:640 -1440米
采用油基泥浆磨阻系数(0.2 )模拟最大扭矩为:10425N.m,此种钻杆(5S-135),完井时磨阻为117 KN。起钻钩载:大钩水龙头游车14Tt=365KN;摩阻和扭矩分析图表结果图示省略,该结果皆为Landmark2003分析软件计算。
3 小结
(1)Φ444.5mm井眼钻具下入磨阻为78? KN,滑动正常钻具不会弯曲;本钻具组合可以打到A点。
(2)Φ311.1mm井眼钻具滑动时钻具产生正弦弯曲,但可以实现滑动钻井,可以实现完钻。
(3)本井建议全程采用油基泥浆体系钻井,Φ444.5mm井眼可以使用其他泥浆体系。Φ311.1mm井眼必须采用油基泥浆体系或者在泥浆体系中混入比列8%以上的润滑剂才能确保安全完钻,
[1] 林晶 宋朝晖 刘灵 SAGD水平井钻井技术.西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院 新疆石油天然气 2009年9月 第五卷第三期
[2] 杨明合 夏宏南 屈胜元等 磁导向技术在SAGD水平井轨迹精细控制中的应用 钻采工艺,2010.33(3):12-14G
【关键词】SAGD水平井 钻具组合 井眼尺寸 大井眼 造斜段
目前国内水平井造斜段设计的井眼尺寸通常为?215.9mm,部分井眼设计为?311.1mm。虽然国内乃至国际上有设计并在?444.5mm井眼进行定向造斜施工,但井斜也非常小,从未出现在?444.5mm尺寸井眼造斜到井斜90°的水平井。同时也没有设计施工为?311.1井眼水平段的水平井的先例,国内没有相关参考资料,属前沿技术,需要攻关。
1 SAGD水平井施工设计及思路
大眼SAGD井技术难点:
(1)444.5mm井眼造斜率控制问题;
(2)大套管如下安全下入的问题(339.7技套下到90°和219筛管过800m水平段);
(3)大排量对MWD仪器冲刷严重,影响施工。
(4)浅层定向存在地层软、井眼大、排量高造斜率低的问题。。
1.1 水平井井眼尺寸和轨迹
仅以SAGD平行水平井FHW106I和水平井FHW106P轨迹设计数据为参考表1~表2:
1.2 SAGD平行水平井施工要求
SAGD双水平井井口及水平段间距,生产井FHW106I和注汽井FHW106P井口中心距离18~20m,水平段之间垂向距离5m。1.3 FHW106I井钻具组合设计
(1)二开Φ444.5mm?造斜(0-50°)采用:Φ444.5m m钻头+Φ244m m螺杆钻具*1.75°+Φ203mm无磁钻铤+MWD短节+Φ172mm无磁钻铤+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm斜坡钻杆
(2)二开Φ444.5m m(50-90°)采用:Φ444.5m m钻头+Φ244m m螺杆钻具*1.75°+Φ127mm无磁钻杆+MWD短节+Φ127mm无磁钻杆+Φ127mm斜坡钻杆+Φ127mm加重钻杆
(3)三开Φ311.1m m水平段采用:Φ311.1mm钻头+Φ172mm磁性接头+Φ185mm螺杆钻具*1.25°+Φ127mm无磁钻杆+MWD短节+Φ127mm无磁钻杆+Φ127mm斜坡钻杆+Φ127mm加重钻杆+Φ158.8mm随钻震击器+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm斜坡钻杆
其中F H W106P井的钻具组合仅仅去掉Φ172mm磁性接头,斜井段和水平段使用MWD系统和磁性导航系统监测井眼轨迹。
2 钻具校核
2.1 对Φ444.5mm (17-1/2″)井眼钻具钩载分析:0——640米
磨阻系数套管0.25 套外0.3(采用5-S135钻杆)模拟:采用30KN钻压旋转钻井,最大扭矩为8986N.m,起钻钩载:钻机大钩水龙头游车14Tt=396.7 KN,摩阻和扭矩分析;
2.2 对Φ311.1mm (12-1/4″)井眼钻具钩载分析:640 -1440米
采用油基泥浆磨阻系数(0.2 )模拟最大扭矩为:10425N.m,此种钻杆(5S-135),完井时磨阻为117 KN。起钻钩载:大钩水龙头游车14Tt=365KN;摩阻和扭矩分析图表结果图示省略,该结果皆为Landmark2003分析软件计算。
3 小结
(1)Φ444.5mm井眼钻具下入磨阻为78? KN,滑动正常钻具不会弯曲;本钻具组合可以打到A点。
(2)Φ311.1mm井眼钻具滑动时钻具产生正弦弯曲,但可以实现滑动钻井,可以实现完钻。
(3)本井建议全程采用油基泥浆体系钻井,Φ444.5mm井眼可以使用其他泥浆体系。Φ311.1mm井眼必须采用油基泥浆体系或者在泥浆体系中混入比列8%以上的润滑剂才能确保安全完钻,
[1] 林晶 宋朝晖 刘灵 SAGD水平井钻井技术.西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院 新疆石油天然气 2009年9月 第五卷第三期
[2] 杨明合 夏宏南 屈胜元等 磁导向技术在SAGD水平井轨迹精细控制中的应用 钻采工艺,2010.33(3):12-14G