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1、水平井鉆井技術在鎮(zhèn)涇油田應用 鎮(zhèn)涇油田是中石化是華北分公司在西部的重要石油生產基地,勘探開發(fā)面積為2515.6平方公里,主力油層為長812油層,孔隙度主要分布在4-16%之間,平均為9.6%;滲透率在0.1-0.8×10-3μm2之間,平均為0.41×10-3μm2,自然建產較低。因此,如何利用水平井鉆井工藝技術,增加油層的裸露面積,追蹤儲層自然裂隙從而提高油田產量達到有效開發(fā)是該油田的主要研究內容。鎮(zhèn)涇油田水平井鉆井技術難點分析1.鎮(zhèn)涇油田地層可鉆性好,但地層復雜,構造變化大,易于井斜,防斜打快問題突出,上直段井身質量控制難度
2、大,鉆井速度慢,周期長。2.安定、直羅組地層受成巖影響,易于剝落、掉塊,井壁不穩(wěn)定,易于造成遇阻、卡鉆等事故,鉆井風險高。3.地層相對欠壓實,羅漢洞組,洛河組及目的層延長組都易于發(fā)生井漏,鉆井液密度選擇空間小,井壁穩(wěn)定難于控制。4.延安組地層含有大套煤層,且厚度不一,鉆進時極易引起煤層坍塌、掉塊,極易形成大肚子井眼,造成井內復雜。不同井段鉆具組合優(yōu)選與軌跡控制技術81.二開上直段防斜打直技術與鉆具組合及鉆井參數的優(yōu)選直井段防斜打直是確保井身質量和順利施工水平井的關鍵因素之一。根據實鉆資料和測井資料分析,鎮(zhèn)涇油田志丹群地層巖性以砂巖
3、和砂礫巖為主,地層軟硬交錯,變化大,易發(fā)生井斜。在鉆遇此井段時,地層可鉆性高,機械鉆速快,稍有不慎,就會發(fā)生井斜角變大、位移增大。宜采用鐘擺鉆具組合,即¢241.3mmPDC鉆頭+¢203mm(無磁鉆鋌1根)+¢203mm鉆鋌2根+¢238mm扶正器+¢203mm鉆鋌3根+¢165mm”鉆鋌(18)根+¢127mm鉆桿串,在鉆進至地層交界面時控制鉆壓鉆進,加強井斜監(jiān)控,每鉆進100米及時進行測斜,特別是在鉆進地層交界面時,每進入下一組地層30米時及時進行測斜,遇到井斜角增大趨勢時加密測斜次數,及時調整鉆壓,確保直井段打直,為下部造
4、斜井段打下基礎。鉆井參數的選擇上采取高轉速低鉆壓鉆進,在鉆遇軟硬地層交界面時鉆壓控制在20KN-40KN,待鉆頭和扶正器完全進入下一組地層后,適當調整鉆井參數鉆進確保直井段打直。中途更換鉆頭下鉆到底后,用10KN-20KN鉆壓修整井底,鉆進30米后進行測斜,確定新鉆頭的穩(wěn)定性,從而確定合理的鉆井參數鉆進。鉆井操作時均勻平穩(wěn)送鉆,避免在地層交界面上長時間沖孔,形成大肚子井眼,使得再恢復鉆進時導致軌跡漂移,造成人為井斜增大。82.斜井段鉆具組合的優(yōu)選與軌跡控制技術造斜段井斜角大,造成施工時摩阻大,扭矩大,首先用加重鉆桿代替鉆鋌加壓。使
5、用單彎單穩(wěn)柔性鉆具組合:¢241.3mm牙輪鉆頭+¢178mm1.5°螺桿+¢178mm定向接頭+¢178mm”無磁鉆鋌1根+WMD+¢127mm無磁承壓鉆桿(1根)+¢127mm18°坡加重鉆桿(45根)+¢127mm18°坡鉆桿串,在鉆進井斜30°后根據鉆井扭矩與摩阻情況對加重鉆桿倒裝。側鉆鉆進時使用三牙輪鉆頭鉆進,保證工具面的穩(wěn)定和對井壁側向有效切削,配合1.5°單彎螺桿和WMD無線隨鉆測量系統(tǒng),保證井眼軌跡的連續(xù)控制,使滑動鉆進與復合鉆進有效及時交替,從而提高鉆井速度。每鉆進1根鉆桿單根進行測斜一次,以便及時進行調整井眼軌
6、跡。每起鉆時投放電子多點,校正井斜與方位數據,保證井眼軌跡與設計的符合性,同時加強與地質密切溝通與配合,及時調整和校正井斜與方位,保證A點準確著陸至目的層。3.水平段軌跡控制技術水平段施工簡化鉆具組合采用:φ152.4mm鉆頭+φ120mm1°單彎動力鉆具+φ120mm無磁鉆鋌9m+MWD+φ88.9mm無磁承壓鉆桿9m+φ88.9mm斜臺階鉆桿+φ88.9mm加重鉆桿+φ88.9mm鉆桿,在水平段施工中,密切與地質溝通,確定軌跡的位置與走向,避免大幅度調整軌跡,采取少調微調的原則保證井內軌跡圓滑和施工安全。8降摩阻降扭矩技術與巖
7、屑床清除措施在斜井段和水平段施工時,隨著井斜角的增大,鉆具對井壁的載荷也相應增大,導致鉆具運動的阻力增大,同時由于在鉆進過程中巖屑床不能夠得到有效清除,巖屑在上返過程中不斷堆積,發(fā)生井眼局部變形,使鉆進過程中扭矩增大,起下鉆摩阻增大,因此有效清除井內巖屑床,保證井眼干凈是保證能否順利施工和保證井內安全的主要問題之一。為防止因形成巖屑床造成井內復雜,在施工中采取了以下措施。1.加強鉆井液性能維護,確保鉆井液有良好的潤滑性,改善泥餅質量,減少泥餅與鉆具的粘滯系數,加強鉆井液中有害固相的清除,從而降低起下鉆摩阻和鉆井扭矩。2.在造斜段施
8、工時每鉆進100~150m堅持短程起下鉆1次,井斜大于45°后每鉆進50m-100m或鉆進每24小時短程起下鉆1次,及時清理粘附在井壁上的巖屑和對新鉆井眼的修整,及時破壞和清除巖屑床。3.沖孔時盡可能開啟轉盤沖孔,防止靠鉆井液層流后巖屑不能徹底上返