(川慶鉆探長(zhǎng)慶鉆井總公司,陜西 西安 710000)
安83井區(qū)工廠(chǎng)化水平井快速鉆井技術(shù)
曾海東 馬 威
(川慶鉆探長(zhǎng)慶鉆井總公司,陜西 西安 710000)
本文以采油六廠(chǎng)安83井區(qū)工廠(chǎng)化施工為研究案例,對(duì)工廠(chǎng)化水平井快速鉆井技術(shù)進(jìn)行了研究。
工廠(chǎng)化;偏移距;水平段;出水
安83井區(qū)為采油六廠(chǎng)水平井工廠(chǎng)化施工的重點(diǎn)項(xiàng)目,目的層以長(zhǎng)7為主。共施工了8口井,共占用兩個(gè)井場(chǎng),動(dòng)用3支鉆井隊(duì)。其中一個(gè)井場(chǎng)2支鉆井隊(duì)施工6口水平井,分別完成3口井;另一井場(chǎng)1支鉆井隊(duì)施工2口井。設(shè)計(jì)方位是345°和165°,且在一條直線(xiàn)上。
2.1 井位的優(yōu)選、確定
通過(guò)踏勘井場(chǎng)、軟件計(jì)算,以減少偏移距、增加靶前距和降低防碰難度為原則,確定合理的井口位置及井場(chǎng)布局(見(jiàn)圖1)。
2.2 防碰思路
①直井段井眼軌跡預(yù)分。②斜井段防碰、入窗思路:靶體在一條直線(xiàn)上的兩口井,方位相差180度,分別從左、右靶區(qū)15米入窗,兩口井的斜井段防碰距離在30米左右。
2.3 油頁(yè)巖防塌對(duì)策
2.3.1 控制油頁(yè)巖段井斜
及時(shí)掌握油頁(yè)巖情況和靶點(diǎn)垂深與油頁(yè)巖的距離,盡量將靶點(diǎn)垂深下調(diào),選擇從油層中下部入窗,降低油頁(yè)巖段井斜角(控制在76°以?xún)?nèi))以降低油頁(yè)巖坍塌壓力。
2.3.2 維護(hù)油頁(yè)巖段井壁穩(wěn)定
參照長(zhǎng)7油頁(yè)巖的垂深,安全平衡長(zhǎng)7油頁(yè)巖穩(wěn)定的最小液柱壓力32Mpa,計(jì)算出最小平衡密度(P=ρg h)。鉆進(jìn)中控制API濾失量小于4mL,用屏蔽封堵防塌技術(shù),提高鉆井液的防塌能力。提高鉆井液密度同時(shí),加大ZDS和瀝青的加量以加強(qiáng)封堵,預(yù)防井漏的發(fā)生??刂朴晚?yè)巖井段起下鉆速度,采用“123”開(kāi)泵法,避免在油頁(yè)巖井段定點(diǎn)循環(huán),造成井壁失穩(wěn)導(dǎo)致油頁(yè)巖的垮塌。
表1 安83井區(qū)技術(shù)指標(biāo)
圖1 井場(chǎng)布局示意圖
2.4 溢流預(yù)防與處置
①注水井停注。提前收集周邊3KM以?xún)?nèi)注水井情況,計(jì)算與施工井的井底距離,并建立檔案。施工過(guò)程中實(shí)地查看核對(duì)1KM以?xún)?nèi)注水井停注情況,從源頭上削減井控風(fēng)險(xiǎn)。井控險(xiǎn)情發(fā)生后,以地層主應(yīng)力方向?yàn)橐罁?jù)擴(kuò)大停注范圍。②控制鉆井液密度。漏溢、漏吐并存很難采取迅速提高壓井液密度平衡地層壓力。通過(guò)降低排量、減少循環(huán)壓耗、加入2~3%堵漏材料,降低漏速,控制鉆井液在微漏狀態(tài)下鉆進(jìn),鉆遇長(zhǎng)6出水層前鉆井液密度提到1.18~1.20 g/cm3。③溢流處置。發(fā)生溢流后,采用先泄后壓工藝,通過(guò)注水井井口泄壓和出險(xiǎn)井有效控制排放等措施,釋放和減小注水形成的高壓,減小處置作業(yè)強(qiáng)度、減小處置后井下復(fù)雜程度。根據(jù)井下出水量,及時(shí)補(bǔ)充處理劑,維護(hù)鉆井液性能。中途起鉆時(shí)為補(bǔ)償環(huán)空壓耗,配制相應(yīng)比重的重漿壓井,下鉆時(shí)分段循環(huán),避免壓漏地層。完鉆后采用稠漿(粘度70~80s,原比重)封水平段,防止重晶石沉淀造成卡鉆。起鉆至井斜50~60°時(shí)采用重漿(密度1.30~1.35 g/cm3)封上部井段,減少空井期間的出水量。
3.1 安全快速完成工廠(chǎng)化施工
施工的8口水平井,在偏移距大、水平段長(zhǎng)、井控險(xiǎn)情頻發(fā)的情況下,平均機(jī)械鉆速達(dá)到18.82m/h,月速度達(dá)到4161m/臺(tái)月。
3.2 形成工廠(chǎng)化水平井防碰繞障技術(shù)
通過(guò)直井段預(yù)分和斜井段左右靶區(qū)入靶等技術(shù)措施,確保工廠(chǎng)化施工水平井井組防碰安全,形成工廠(chǎng)化水平井防碰繞障技術(shù),為后期水平井組施工防碰繞障積累經(jīng)驗(yàn)。
3.3 二開(kāi)兩趟鉆取得突破
通過(guò)優(yōu)化軌跡剖面,改進(jìn)螺桿及球形扶正器外徑和位置,完成的8口井中,有4口井實(shí)現(xiàn)二開(kāi)到入窗一趟鉆,3口井實(shí)現(xiàn)二開(kāi)到完鉆兩趟鉆,形成工廠(chǎng)化快速鉆井模式。
(1)造斜段采用大排量鉆進(jìn),可增加螺桿周向振動(dòng)頻率和幅度,減緩粘托,提高滑動(dòng)機(jī)械鉆速。(2)靶體在一條直線(xiàn)上的兩口水平井,從左、右靶區(qū)15米入窗,可將兩口井斜井段的防碰距離控制在30米左右。(3)降低排量、補(bǔ)償循環(huán)壓耗、控制鉆井液在微漏狀態(tài),可滿(mǎn)足漏溢、漏吐并存時(shí)施工要求。(4)選擇從油層中下部入窗,控制油頁(yè)巖段井斜角在76°以?xún)?nèi),以降低油頁(yè)巖坍塌壓力。(5)RY-838油基潤(rùn)滑劑,可有效降低水平段扭矩與摩阻,提高滑動(dòng)效率。(6)長(zhǎng)72目層可鉆性差,研磨性強(qiáng),PDC鉆頭需進(jìn)一步優(yōu)選和改進(jìn)。
[1]蘇丹水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中外能源,2013(02).
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