雙側(cè)井套管開窗側(cè)鉆井設(shè)計(jì)與施工

小井眼開窗側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)是在定向井、水平井、小井眼鉆井技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種綜合鉆井技術(shù),在一定程度上代表了鉆井工藝的發(fā)展水平。應(yīng)用小井眼開窗側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)進(jìn)行老井重鉆,使老井復(fù)活并增加產(chǎn)能,市場(chǎng)前景廣闊,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益好,因而該技術(shù)在未來具有廣闊的發(fā)展前景。tk846ch水平井是由塔河油田老油區(qū)部署的一口小井眼開窗側(cè)鉆水平井,該井是塔河油田小井眼開窗側(cè)鉆成功的一個(gè)典型范例。

q2-31h井是青西油田第一口套管開窗側(cè)鉆的小井眼水平井,通過優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選鉆井參數(shù)、強(qiáng)化鉆井液的潤(rùn)滑、攜帶能力以修正井壁和破壞巖屑床,總結(jié)出適合青西油田小井眼水平井的配套鉆井技術(shù),成功完成了q2-31h井的施工。

q2—31h井是青西油田第一口套管開窗側(cè)鉆的小井眼水平井,通過優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選鉆井參數(shù)、強(qiáng)化鉆井液的潤(rùn)滑、攜帶能力和加密短拉以修正井壁和破壞巖屑床,總結(jié)出適合青西油田小井眼水平井的配套鉆井技術(shù),成功完成了q2—31h井的施工。

在老井改造措施中,采用套管開窗側(cè)鉆比較普遍,而在側(cè)鉆過程中經(jīng)常會(huì)遇到不同的地層壓力系數(shù),必須增加一層套管,這樣就得用更小尺寸的鉆頭鉆進(jìn),施工難度也隨之加大。輪古40c井所遇到的正是此種情況。為了預(yù)防窗口小影響下步施工,在塔里木油田深井中,套管開窗側(cè)鉆一般采用鍛銑套管開窗,為減少施工工序,該井使用了斜向器開窗,并在152.4mm井眼順利下入了127mm尾管并固井,然后用104.8mm鉆頭鉆達(dá)設(shè)計(jì)井深。通過該井的成功探索,說明使用一次性斜向器開窗側(cè)鉆是可行的;鉆104.8mm小井眼時(shí),防止發(fā)生鉆具事故是關(guān)鍵,如果鉆具脫落,首選公錐進(jìn)行打撈。

柯柯亞致密砂巖氣藏是吐哈油田發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的重點(diǎn)攻堅(jiān)區(qū)塊,其儲(chǔ)層埋藏深、壓實(shí)性強(qiáng),常規(guī)鉆井機(jī)械鉆速較低,儲(chǔ)層保護(hù)效果差,如文中的柯22井測(cè)井解釋效果不佳,填井報(bào)廢.文中的柯22c井在采用充氮?dú)馇菲胶忏@井技術(shù)改善該區(qū)塊鉆井問題,欠平衡鉆井過程中,機(jī)速較鄰井柯19井機(jī)速提高約160%,多次點(diǎn)火成功,試油最高產(chǎn)量達(dá)到1564方/天,最大程度地釋放儲(chǔ)層能量,起到了保護(hù)儲(chǔ)層和探明儲(chǔ)量的雙重功效,同時(shí)避免了井漏、粘卡等復(fù)雜,節(jié)約了鉆井周期

開窗側(cè)鉆利用老井挖掘剩余油藏是油田增儲(chǔ)上產(chǎn)措施的重要手段之一,側(cè)鉆開窗工具的座封質(zhì)量以及窗口的質(zhì)量直接影響側(cè)鉆施工成敗,因此對(duì)側(cè)鉆開窗工具提出很高的性能要求。勝利油田基本以導(dǎo)斜器和鍛銑器開窗為主,2004年以來導(dǎo)斜器開窗占總數(shù)的95%。這里主要介紹導(dǎo)斜器開窗的施工工藝。

油田老井的挖潛改造對(duì)提高采收率有重要作用。本文闡述了套管開窗側(cè)鉆井技術(shù)的原理、適用范圍、工藝流程;針對(duì)某油井的實(shí)際情況,分析了其實(shí)施側(cè)鉆井的必要性和施工要求,簡(jiǎn)要介紹了施工步驟。該井側(cè)鉆后,日增產(chǎn)油量約4.5t,實(shí)現(xiàn)了老井的重新利用。該技術(shù)對(duì)治理低滲透油田長(zhǎng)關(guān)井或中高含水井具有重要意義。

弋參1井是江蘇油田在江西弋陽(yáng)區(qū)塊第一口參數(shù)井,設(shè)計(jì)井深為2262m,完鉆井深為2701.77m,鉆探目的是了解弋陽(yáng)盆地冷水塢組烴源巖發(fā)育情況、地層含油氣情況和獲取地層資料.針對(duì)該井在鉆井過程中存在的周家店組礫石層易憋跳鉆、地層傾角大、冷水塢組泥巖垮塌等復(fù)雜情況,在設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)、鉆井液時(shí)考慮了已經(jīng)預(yù)知的潛在復(fù)雜因素,設(shè)計(jì)了預(yù)留一層技術(shù)套管備用的井身結(jié)構(gòu),施工時(shí)采用穩(wěn)斜十定向糾斜方法來保證井身質(zhì)量達(dá)標(biāo),探索了適用該區(qū)域的鉆井液體系,順利完成了鉆探任務(wù).

黔綏地1井是部署在黔北地區(qū)的頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查井。該井存在交通條件差、鉆井質(zhì)量難控制、溶洞裂隙發(fā)育等鉆井難題。為此,根據(jù)黔綏地1井所鉆地層的特點(diǎn),制定了完善的鉆井工程設(shè)計(jì),包括導(dǎo)管+三開井身結(jié)構(gòu)、鉆探設(shè)備配套、鉆井液護(hù)壁堵漏技術(shù)、套管柱及注水泥固井、井控設(shè)計(jì)等。通過施工鉆探,鉆井質(zhì)量與地質(zhì)資料獲取均滿足設(shè)計(jì)要求,為該地區(qū)頁(yè)巖氣調(diào)查評(píng)價(jià)提供了數(shù)據(jù)支持。

元壩7井是中石化部署在四川盆地川東北元壩低緩構(gòu)造帶元壩區(qū)塊的一口預(yù)探井,設(shè)計(jì)井深7280m,完鉆井深7366m,目的是了解元壩區(qū)塊下二疊統(tǒng)茅口組三段高能淺灘相亮晶生屑灰?guī)r儲(chǔ)層烴源的發(fā)育情況。在充分考慮鉆井過程中可能遇到壓力層系復(fù)雜、鉆井液安全密度窗口窄、機(jī)械鉆速慢、井底溫度高以及地層含硫化氫等問題后,設(shè)計(jì)使用的五開次井身結(jié)構(gòu)、聚磺防塌鉆井液體系、防竄彈韌性水泥漿體系等技術(shù)手段較好地避免了井下復(fù)雜情況的發(fā)生,順利完鉆,并試獲超百萬(wàn)立方米高產(chǎn)工業(yè)氣流,取得元壩地區(qū)新層系勘探重大突破。

河壩1井是中石化在川東北地區(qū)的一口重點(diǎn)探井，在鉆井過程中鉆遇了礫石層、山前高陡構(gòu)造帶、鹽膏層，井底溫度高達(dá)152℃，對(duì)鉆井液性能要求高，且易導(dǎo)致機(jī)械鉆速降低，鉆井周期過長(zhǎng)。針對(duì)以上問題，應(yīng)用新技術(shù)、采取科學(xué)鉆井方法及相應(yīng)的技術(shù)措施，提高了深探井鉆井速度、確保了鉆井安全，并提出加強(qiáng)探井地質(zhì)預(yù)報(bào)的科學(xué)性及鉆井工藝的跟蹤研究的建議。

元壩1井是中國(guó)石化在川東北地區(qū)元壩區(qū)塊的一口區(qū)域重點(diǎn)探井,完鉆井深7170.71m,完鉆層位為上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組。該井側(cè)鉆后對(duì)飛仙關(guān)組地層酸壓測(cè)試獲得50×104m3/d的產(chǎn)氣量,標(biāo)志著元壩區(qū)塊油氣勘探取得重大突破。該井在鉆井過程中存在地層易漏失、陸相地層可鉆性差、地層壓力預(yù)測(cè)及檢測(cè)準(zhǔn)確性差、鉆井周期長(zhǎng)、氣層中富含h2s(井控工作壓力大)等技術(shù)難題,為此,該井采用了以ф273.1mm套管為主要技術(shù)套管的井身結(jié)構(gòu),應(yīng)用了氣體鉆井技術(shù)和復(fù)合鉆井技術(shù)來提高機(jī)械鉆速,優(yōu)選及研制了適用地層特性的鉆頭及聚合物磺化防塌鉆井液體系,確保了該井順利鉆至設(shè)計(jì)井深。詳細(xì)介紹了該井工程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工及鉆井新技術(shù)的應(yīng)用效果。元壩1井的成功,對(duì)于加快南方海相地區(qū)鉆井速度、提高勘探成功率,將起到重要的指導(dǎo)和借鑒作用。

為了解勝利油田孔2段烴源巖發(fā)育情況和鹽下構(gòu)造含油氣情況,評(píng)價(jià)生油氣潛力,勝利油田設(shè)計(jì)施工了勝科1井。該井完鉆井深7026m,是中國(guó)東部油區(qū)目前最深的一口井,井底溫度高達(dá)235℃,地層壓力當(dāng)量密度最高達(dá)2.30kg/l。該井鉆井施工中主要存在鹽膏層及軟泥巖層的安全鉆進(jìn)、井身質(zhì)量控制困難、存在多套壓力層系、復(fù)合套管的下入與固井、超高溫超高壓對(duì)鉆井液性能和水泥漿性能及固井工具的要求高、機(jī)械鉆速低等問題,在對(duì)鉆井設(shè)計(jì)進(jìn)行充分論證,并對(duì)施工難點(diǎn)進(jìn)行了充分分析的基礎(chǔ)上,制定了相應(yīng)對(duì)策,使該井順利鉆至設(shè)計(jì)井深完鉆,并取得了10個(gè)方面的技術(shù)成果與突破。該井的順利完成,為其它超深井鉆井積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。詳細(xì)介紹了該井的設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)施工情況。

庫(kù)1井是中石化在塔里木盆地北部的一口重點(diǎn)探井,在鉆井過程中鉆遇了大段礫石層、山前高陡構(gòu)造帶、下第三系吉迪克組巨厚復(fù)合鹽膏層,加上井底溫度高達(dá)168.3℃,對(duì)鉆井液性能要求高等技術(shù)難點(diǎn),導(dǎo)致該井機(jī)械鉆速較低,鉆井周期過長(zhǎng)。詳細(xì)分析了庫(kù)1井鉆井施工中存在的問題及工程技術(shù)難點(diǎn),并給出了相應(yīng)的技術(shù)措施,提出了提高探井地質(zhì)預(yù)報(bào)的科學(xué)性及鉆井工藝的跟蹤研究、應(yīng)用大尺寸鉆桿及鉆鋌、應(yīng)用專用工具、采用科學(xué)鉆井方法鉆進(jìn)鹽膏層等提高深探井鉆井速度及確保鉆井安全的建議。

根據(jù)泌深1井鉆遇地層和地溫梯度,對(duì)井身結(jié)構(gòu)、鉆井液體系進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。該井第四次開鉆以抗高溫和防塌為主,采用封堵-抑制-合理的鉆井液密度支撐的協(xié)同防塌技術(shù),采用超高溫水基防塌鉆井液體系。該井鉆井施工順利,有效防止和解決了井壁掉塊和高溫的問題,全井沒有發(fā)生任何井下復(fù)雜情況和鉆井事故,完井電測(cè)一次成功,完鉆循環(huán)靜止24h后實(shí)測(cè)井底溫度高達(dá)236℃。

丁頁(yè)5井是川東南地區(qū)林灘場(chǎng)-丁山北東向構(gòu)造帶丁山構(gòu)造北西翼上的一口預(yù)探井,完鉆井深5885m。該井面臨地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜、水平段長(zhǎng)、機(jī)械鉆速慢、海相地層含硫化氫等諸多技術(shù)難題。通過優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)、井眼軌道等優(yōu)化設(shè)計(jì),綜合應(yīng)用氣體鉆井、扭沖鉆具、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向等先進(jìn)工藝技術(shù),順利實(shí)現(xiàn)鉆探目標(biāo),并創(chuàng)造了一系列區(qū)塊鉆井記錄,對(duì)丁山及相鄰區(qū)塊的勘探開發(fā)具有很好的借鑒作用。

針對(duì)莊海8es-h5井在鉆井過程中遇到井眼凈化困難、機(jī)械鉆速低、泥巖段長(zhǎng)遇水膨脹易縮頸、鉆壓傳遞困難以及大位移井的摩阻和扭矩等問題,介紹了該井部分順利完鉆的成功做法及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。采用高效能鉆井液和合理地運(yùn)用倒劃眼等措施可順利解決井眼凈化困難的問題。優(yōu)選高效能鉆頭,選用與地層相配伍的鉆頭型號(hào),可使全井段的機(jī)械鉆速保持較高水平。在鉆進(jìn)過程中,堅(jiān)持鉆完每根立柱的劃眼和循環(huán)鉆井液,特別是機(jī)械鉆速高、井眼尺寸大和巖屑產(chǎn)生量多的井段,可保證攜砂要求及接立柱的安全。同時(shí)要加強(qiáng)凈化設(shè)備的使用,嚴(yán)格控制鉆井液含砂量和固相含量。加強(qiáng)鉆井液的性能維護(hù),提高攜砂能力,充分清理井眼,防止沉砂,提高潤(rùn)滑性。

簡(jiǎn)單介紹了任３２４－斜１井１７８ｍｍ套管開窗側(cè)鉆的工程設(shè)計(jì)情況，分析了套管開窗側(cè)鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工的難點(diǎn)和成功經(jīng)驗(yàn)，探討了磨銑開窗、井眼軌跡控制、側(cè)鉆作業(yè)、鉆井液體系選擇及固井施工等技術(shù)問題。

石油的開采經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間，許多油井的情況發(fā)生變化，出現(xiàn)老化、報(bào)廢的情況?，F(xiàn)代的技術(shù)發(fā)展，小井眼開窗側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)逐步的成熟，為解決油井老化或者報(bào)廢的問題提供了新的思路。充分利用該技術(shù)能夠提高老井的產(chǎn)量及生產(chǎn)效率，恢復(fù)報(bào)廢井。本文簡(jiǎn)單闡述了小井眼水平井開窗側(cè)鉆鉆井技術(shù)的概念；工程方案設(shè)計(jì)，包括側(cè)鉆方式選擇、井眼軌跡設(shè)計(jì)、鉆具組合及鉆井參數(shù)設(shè)置、測(cè)量作業(yè)等，并提出了幾點(diǎn)質(zhì)量控制措施，包括井眼軌跡控制、鉆井液控制、摩阻及扭矩控制等，為從事小井眼開窗側(cè)鉆鉆井的人員提供一定的參考與借鑒。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，鉆井技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。小井眼開窗側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用，為解決油井老化或者報(bào)廢的問題提供了新的思路。本文主要就小井眼水平井開窗側(cè)鉆鉆井技術(shù)進(jìn)行解析。

勝利油田高平1井完鉆井深4535.00m,水平位移3814.33m,垂深948.87m,位垂比4.02,是目前國(guó)內(nèi)陸上油田位垂比最大的大位移水平井。該井在鉆井過程中存在淺層定向造斜不易控制、技術(shù)套管下入困難、水平段滑動(dòng)鉆進(jìn)加壓困難、井眼軌跡控制要求高、井壁穩(wěn)定及安全鉆進(jìn)對(duì)鉆井液性能要求高等技術(shù)難點(diǎn),為此,采取了優(yōu)化鉆井設(shè)計(jì)、優(yōu)選大角度單彎動(dòng)力鉆具、應(yīng)用高性能乳化防塌潤(rùn)滑鉆井液體系、優(yōu)選鉆具組合、應(yīng)用lwd控制井眼軌跡、采用復(fù)合鉆進(jìn)等工程技術(shù)措施,有力地保證了該井的順利完鉆。詳細(xì)介紹了該井的設(shè)計(jì)與施工情況。

大港油田張海17101井防碰關(guān)系緊張、上部地層大井眼造斜、沙一段存在易坍塌的泥頁(yè)巖、井壁穩(wěn)定性較差、摩阻和扭矩較大的問題。針對(duì)以上難點(diǎn),設(shè)計(jì)過程中與地質(zhì)充分結(jié)合,開展井眼軌跡、井身結(jié)構(gòu)、鉆井液及固井水泥漿優(yōu)化設(shè)計(jì)。