水平井鉆井技術(shù)論文范文(2)
水平井鉆井技術(shù)論文范文篇二
淺談水平井鉆井工藝技術(shù)
摘要：隨著油田不斷地開發(fā)開采，各個油田的儲量逐年遞減，為了提高石油產(chǎn)量，我們開始開采薄油層，隨之而生的是水平井鉆井技術(shù)。水平井是利用特殊的井底動力丁具與隨鉆測量儀器，鉆成井斜角大于86度，并保持這一角度鉆進(jìn)一定長度的定向井。它是21世紀(jì)新興的一門鉆井技術(shù)，通過近幾年不斷地實踐，人們逐漸掌握并提高了這門新技術(shù)，本文結(jié)合現(xiàn)場施工中的經(jīng)驗淺談了水平井施工過程中的一些工藝技術(shù)，希望能與大家共享。
關(guān)鍵詞：水平井，直井段，斜井段，水平段，鉆井液
1 前言
水平井施工從直徑段到水平段，每一個環(huán)節(jié)都很重要，就好像下棋一樣，一著不慎，全盤皆輸。
2 大概描述
本文從直井段，斜井段，水平段及鉆井液4個方面闡述了施工中應(yīng)該加強(qiáng)責(zé)任心，細(xì)心施工的地方，以及分析了各個環(huán)節(jié)需要高度注意的事項及其對于水平井準(zhǔn)確入窗的重要性。
3.正文
一、直井段
水平井直井段的井身軌跡控制原則是防斜打直。有人認(rèn)為直井段鉆不直影響不大，這種想法是不對的，因為當(dāng)鉆至造斜點KOP時，如果直井段不直，不僅造斜點KOP處有一定井斜角而影響定向造斜的順利完成，還會因為上部井段的井斜造成的位移影響下一步的井身軌跡控制。假如KOP處的位移是負(fù)位移，為了達(dá)到設(shè)計要求，會造成在實際施工中需要比設(shè)計更大的造斜率和更大的最大井斜角度，如果是正位移情況恰好相反。如果KOP處的位移是向設(shè)計方向兩側(cè)偏離的，這是就將一口兩維定向井變成了一口三維定向井了，同時也造成下一步井身軌跡控制的困難。由于水平井的井身軌跡控制精度要求高，所以水平井直井段的井斜及所形成的位移相對與普通定向井來講更加嚴(yán)重。
因此，在直井段施工中，加強(qiáng)防斜打直技術(shù)措施，采用鐘擺鉆具組合，使用YSS多點進(jìn)行監(jiān)控，而后合理調(diào)配鉆進(jìn)參數(shù)，使整個直井段的確最大井斜控制在1-2度以內(nèi)，水平位移小于15米，若發(fā)現(xiàn)井斜角偏大，及時吊打糾斜。一旦發(fā)現(xiàn)正位移偏大，應(yīng)及時采用螺桿鉆具糾偏，確保井身質(zhì)量。
二、斜井段
對于薄層的開發(fā)，由于入窗口精度要求極高，相對應(yīng)施工難度極大，入A點時留一定角差，將造斜率調(diào)整到可控范圍內(nèi)，采用導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)探明油頂，實現(xiàn)安全著陸。施工中，對導(dǎo)眼進(jìn)行電測伽瑪、電阻率測量和電測資料對比卡準(zhǔn)標(biāo)志層，確定目的層垂深。根據(jù)YSS多點數(shù)據(jù)，對原設(shè)計進(jìn)行第一次調(diào)整確定造斜點(側(cè)鉆點)。
為了確保側(cè)鉆一次成功，一是要有好的水泥封固質(zhì)量，能承受15-18噸的鉆壓，二是根據(jù)電測井徑曲線選擇8-10米井眼規(guī)則的井段。根據(jù)井眼實際情況，采用2.5°彎接頭加直螺桿鉆具，配合HJ517牙輪鉆頭定向側(cè)鉆施工，采取控鉆時鉆進(jìn)的措施，并逐漸混入原油，混入量最終達(dá)到泥漿總量的8%-10%。側(cè)鉆時要與地質(zhì)人員密切配合，仔細(xì)進(jìn)行砂樣分析，在新鉆巖屑含量大于70%，結(jié)合鉆時情況，確認(rèn)側(cè)鉆成功。
在地層可鉆性差、鉆時慢地區(qū)，為滿足井眼軌跡造斜率，側(cè)鉆后的第一趟鉆仍采用1.75°單彎配合HJ517牙輪鉆頭，在下鉆到底控時鉆進(jìn)2米之后再逐漸加壓鉆進(jìn)，為了加快鉆井速度，減少起下鉆次數(shù)，在井斜達(dá)到20°-30°之間，工具面穩(wěn)定后，根據(jù)上部井眼造斜情況，分別下不同彎度的單彎鉆具配合PDC鉆頭增斜鉆進(jìn).針對PDC鉆頭工具面不穩(wěn)定、易蹩泵、活動鉆具頻繁的特點，正確選擇PDC鉆頭型號配合優(yōu)質(zhì)鉆井液可以大大提高斜井段鉆井速度。
利用無線隨鉆測量、測井系統(tǒng)監(jiān)控井眼軌跡，根據(jù)軌跡控制需要，及時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)及鉆進(jìn)方式，當(dāng)實鉆井眼軌跡較設(shè)計超前時，采用導(dǎo)向鉆進(jìn)方式，以達(dá)到穩(wěn)斜或微增斜的目的;反之，則采用定向鉆進(jìn)方式。保證實鉆井眼軌跡與設(shè)計軌跡相吻合，在接近設(shè)計目的層垂深鉆入第一標(biāo)志層時，為了準(zhǔn)確、及時了解地層的變化，隨時注意返砂的變化，明確了實鉆地層與設(shè)計地層的偏差，確定目的層垂深并對原設(shè)計做第二次調(diào)整。在標(biāo)志層薄砂層鉆出之后，再次確定目的層垂深，對原設(shè)計做調(diào)整，現(xiàn)場及時調(diào)整井斜角，做好入靶前的準(zhǔn)備工作，并保證以合適的井斜角和較低的造斜率，滿足導(dǎo)向鉆進(jìn)尋找油層。根據(jù)巖屑錄井、鉆時變化、氣測顯示，確定已鉆達(dá)油層界面，確定A靶點位置。
在整個造斜井段的施工中，要求通過優(yōu)選鉆井參數(shù)、簡化鉆具組合、加強(qiáng)泥漿的凈化與潤滑，并根據(jù)井下情況，及時短起下鉆或通井，有效地解決了水平井的巖屑床和攜巖問題，從而保證斜井段的施工安全。
三、水平段
水平段軌跡控制是薄層水平井施工中的難點，可運(yùn)用地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)精細(xì)控制軌跡，防止鉆穿底水和鉆遇邊水，保證油層鉆穿率。在施工中，始終以保證實鉆井眼軌跡最大限度的在儲層中鉆進(jìn)為目標(biāo)，以獲得最佳的油氣開發(fā)效果為目的。
精確入靶技術(shù)是保證水平段軌跡控制的前提，留一定角差導(dǎo)向復(fù)合鉆進(jìn)12-16米入油層界面，是水平段鉆進(jìn)的關(guān)鍵一步，通過多口井證實，導(dǎo)向復(fù)合鉆進(jìn)入油層界面，結(jié)合隨鉆測井曲線在薄層水平段鉆進(jìn)時，軌跡可控性強(qiáng)復(fù)合鉆進(jìn)井段長鉆速快。充分利用地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)精確入靶，同時采用合理的導(dǎo)向馬達(dá)角度是水平段成功鉆進(jìn)的關(guān)鍵。
水平段通過加密測點，加強(qiáng)YSS多點測量，利用landmark軟件及時計算處理井眼軌跡測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)井眼軌跡的精確控制，利用FEWD充分發(fā)揮FEWD的地質(zhì)導(dǎo)向作用，實現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向與幾何導(dǎo)向的有機(jī)結(jié)合，使實鉆井眼軌跡始終處于儲層的最佳位置。
四、優(yōu)選鉆井液設(shè)計
泥漿是成功進(jìn)行長裸眼、深井、薄油層、階梯水平井的關(guān)鍵，首先選擇好適合該地區(qū)的鉆井液體系，使泥漿具有低的失水量、良好的潤滑性能、強(qiáng)的懸浮攜砂能力和防塌效果，有力地保證了井眼穩(wěn)定，避免了井下的事故和復(fù)雜。上部井段的泥漿體系，加足高分子量聚合物，抑制了水化分散，解決了上部井段的阻卡和鉆頭泥包問題。深部井段，改用提高體系的抗溫穩(wěn)定性及防塌能力，保證了長裸眼井壁穩(wěn)定。定向水平段，采用正電膠聚磺混油泥漿體系，主要從避免巖屑床、保井壁穩(wěn)定及良好的潤滑性三方面考慮。充分發(fā)揮正電膠的固有特性，以利于動力鉆具功能的發(fā)揮。該段鉆井過程中，注意泥漿返速控制，滿足帶砂避免巖屑床的形成，避免沖涮。在進(jìn)入油氣層段鉆進(jìn)前50米，在鉆井液中按室內(nèi)配方加入保護(hù)油氣層材料，對井壁進(jìn)行暫堵，防止有害固相和泥漿濾液進(jìn)入儲層。
4 結(jié)論
利用地質(zhì)導(dǎo)向開發(fā)薄油藏的鉆井技術(shù)，形成了薄層水平井技術(shù)的一整套鉆井施工工藝技術(shù)模式和測量工藝模式。建立不同地質(zhì)條件和油藏特征情況下的薄油藏水平井鉆井工程設(shè)計、施工工藝和軌跡控制模式。改進(jìn)現(xiàn)有儀器、工具最大限度地實現(xiàn)近鉆頭測量。進(jìn)一步研究水平段的鉆具組合，掌握各種鉆具組合在不同地層、不同參數(shù)下的穩(wěn)斜效果和造斜能力，優(yōu)化鉆井參數(shù)，達(dá)到最佳使用效果。
適用并滿足不同類型薄油藏開發(fā)的需要，其剖面設(shè)計方法合理，井眼軌跡控制技術(shù)成熟、地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)先進(jìn)有效，可取得經(jīng)濟(jì)效益明顯，完全具備了大面積推廣應(yīng)用的條件，目前各油田在尋求后備儲量，薄油藏和老區(qū)薄層邊底油藏勘探開發(fā)需求量增加，薄層水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 韓軍;水平井的產(chǎn)能[J];國外油田工程;2001年02期
[2] 鄒承德;;水平井的鉆井工藝技術(shù)[J];石油鉆采工藝;2003年05期
[3] 吳水珍;世界標(biāo)準(zhǔn)的水平井[J];石油鉆采工藝;1988年06期
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