李國(guó)華(大慶鉆探工程公司鉆井三公司15543隊(duì),黑龍江 大慶 163413)
井眼類型不一,我們依據(jù)設(shè)計(jì)軌道的差異,將井眼分為:直井和定向井。設(shè)計(jì)軌道是一條鉛垂線的是直井,這樣的井眼一般的設(shè)計(jì)就可以滿足。但鉆井實(shí)踐顯示,直井好設(shè)計(jì),但是軌跡控制難度大,而定向井在軌道設(shè)計(jì)上是有一定的特殊要求的。在實(shí)際的鉆井過(guò)程中,鉆井實(shí)際軌跡與設(shè)計(jì)軌道相偏離是很正常的。這也是實(shí)鉆時(shí)井斜經(jīng)常發(fā)生的原因。鉆井井斜只能控制,是無(wú)法避免的。將井斜的度數(shù)控制在一定范圍之內(nèi)才是我們的目的。
油、氣田的合理開發(fā)要求鉆井井眼、油層的地下井網(wǎng)和布井情況要盡量相符。井斜范圍過(guò)大的話,影響整體布局,還會(huì)損害地下井網(wǎng)科學(xué)性,后果很嚴(yán)重。實(shí)踐顯示,井斜的危害除了井斜角之外,還有一個(gè)不可忽視的方面就是短距井斜導(dǎo)致的嚴(yán)重狗腿現(xiàn)象,尤其是在鉆深井時(shí)。
1.1 井斜超出一定范圍,井深誤差就會(huì)相應(yīng)的增大,地質(zhì)資料的可靠性和真實(shí)性大大降低,地質(zhì)工作不能得出正確的結(jié)論,嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致小油田漏掉油氣層,井斜過(guò)大可能會(huì)影響整個(gè)布井方案。
1.2 井斜過(guò)大,在狗腿井段鉆柱需要超出常規(guī)井段的超大彎曲交變應(yīng)力,這樣導(dǎo)致鉆具疲勞破壞,發(fā)生井下事故復(fù)雜;在狗腿井段常常會(huì)發(fā)生起下鉆困難的情況;另外還會(huì)妨礙測(cè)井作業(yè),下套管不便,固井質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)的受到影響。
了解了鉆井井斜的危害,就要盡量降低井斜的變化程度。導(dǎo)致井斜的因素有很多,歸納一下,有兩個(gè)方面是最主要的:一是地層影響;二是工程方面因素影響,壓力使得鉆柱彎曲鉆頭受力不平衡。
2.1.1 地層可鉆性的各向異性,在不同方向,地層可鉆性是不均勻的。沉積巖垂直方向的地層比平行方向的地層可鉆性要高。哪個(gè)方向容易鉆,鉆頭就往哪個(gè)方向前進(jìn)。如地層傾斜時(shí),地層傾角在45時(shí),鉆頭偏離鉛垂線,偏向垂直地層面的方向。
2.1.2 地層可鉆性的縱向變化。在沉積過(guò)程中,由于環(huán)境的差異,地層情況的不同導(dǎo)致可鉆性的變化,常稱為“軟硬交錯(cuò)”?!捌圮浥掠病保龅健败洝钡貙拥囊粋?cè)容易鉆,鉆頭的鉆速高;遇到“硬”地層則不易鉆,鉆頭鉆速低,這樣就導(dǎo)致井眼偏離,井斜不可避免的發(fā)生了。
2.1.3 地層可鉆性的橫向變化。在垂直地層層面和在平行于地層方向地層可鉆性都是有變化的。需要注意的是“橫向變化”是指與鉆頭軸線方向相垂直的可鉆性的變化。在疏松的地層和較致密的地層的夾擊中,鉆頭前進(jìn)方向偏向疏松的地層。
綜上可知,地層的差異,地質(zhì)松軟程度的不同是可鉆性不一的重要原因,而這個(gè)原因又是不可避免的。地層原因會(huì)導(dǎo)致鉆具彎曲、傾斜,從而造成井斜。
導(dǎo)致井斜的原因,除了地層因素外,另一個(gè)就是鉆具的原因了,不同的鉆具和不同的地層,以及不同的鉆井需求相結(jié)合才能盡量降低井斜的范圍,使井眼的布局更合理,開采更科學(xué)。
2.2.1 井眼直徑大于鉆具直徑,有差異才會(huì)有不同,就是這兩個(gè)直徑間的差異,使的鉆具具有靈活性,不完全按照井眼的指示來(lái)活動(dòng),可控性降低。鉆具的微小的活動(dòng)的累加,使的井斜不可避免的發(fā)生了。
2.2.2 鉆壓的影響,在壓力的作用下,鉆具不再筆直向下,而是傾斜向井壁一側(cè)。壓力達(dá)到一定程度之后,鉆柱會(huì)發(fā)生一定的彎曲,這樣的結(jié)果就是鉆具的傾斜加大。鉆具彎曲從而引起井斜。
任何事情的發(fā)生都不是單一因素的結(jié)果。鉆井實(shí)踐顯示,除了地質(zhì)因素和鉆具因素之外,還有其他因素的存在影響井斜的發(fā)生,同樣一套設(shè)備,安裝質(zhì)量的好壞會(huì)影響井斜的發(fā)生、鉆井操作是否得當(dāng),防斜措施是否到位等這些都是影響鉆井的因素,而且是可控的,把這些可控的能降低井斜的因素處理好,能在一定范圍內(nèi)降低井斜的程度。
了解了井斜的危害,知道了發(fā)生井斜的原因,針對(duì)造成井斜的原因有以下預(yù)防對(duì)策。
影響井斜的主要因素是地層,所以對(duì)地層特性的考察和了解是十分關(guān)鍵的。鉆井設(shè)計(jì)時(shí),就要考慮到地層的巖性和傾角情況。如果可能的話,盡量將這些因素納入設(shè)計(jì)范圍,這樣才能有更充分的防斜措施的準(zhǔn)備。
在設(shè)計(jì)中,按照對(duì)井斜的要求,對(duì)不同的井段進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先在鉆井設(shè)計(jì)中,要盡量的精確,設(shè)計(jì)的要盡量細(xì)致,處理好全角變化率與井斜角以及方位角的關(guān)系,根據(jù)具體情況,在鉆井設(shè)計(jì)中定好這些角的范圍。以更好地應(yīng)對(duì)井斜,力求做到既可以滿足井斜標(biāo)準(zhǔn),保持井斜穩(wěn)定,又可以降低鉆壓,使鉆速穩(wěn)定較高。
地層特性以及對(duì)井斜的具體標(biāo)準(zhǔn)的不同要求鉆井下部鉆具的組合要隨之變化,目前常規(guī)的防斜鉆具組合主要有鐘擺鉆具組合和滿眼鉆具組合。以期能夠更好的進(jìn)行井斜控制,然后就是設(shè)備安裝要盡量的到位,以降低誤差,實(shí)際操作要得當(dāng),提前做好防斜措施。
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