姬戰(zhàn)民,王丹輝,張 強(中石化勝利石油工程有限公司 勝利鉆井工程技術公司,山東 東營 257000)
可變徑穩(wěn)定器在利74區(qū)塊應用效果分析
姬戰(zhàn)民,王丹輝,張強
(中石化勝利石油工程有限公司勝利鉆井工程技術公司,山東東營257000)
摘要:利74區(qū)塊叢式井組井眼軌跡造斜點淺、穩(wěn)斜段長、鉆時快,在東營組以下地層復合鉆進時井斜增加明顯,井深增加時滑動鉆進困難。可變徑穩(wěn)定器的使用,一定程度上解決了這一軌跡控制難題。本文通過對利74區(qū)塊兩口同臺井井眼軌跡控制施工情況的對比,分析了可變徑穩(wěn)定器在穩(wěn)斜段復合鉆進時的使用效果,為以后同類型井施工提供了一定的借鑒經驗。
關鍵詞:井斜;復合鉆進;增斜率;鉆具組合
可變徑穩(wěn)定器(RGS)是一種液電控制式變徑穩(wěn)定器,在鉆進過程中,通過地面開關泥漿泵調控穩(wěn)定器翼面上的活塞尺寸大小,改變下部鉆具組合的井斜控制能力,從而有效地控制井眼軌跡的井斜角及方位角。這種工具通過環(huán)空壓差簡單且快速地進行調節(jié),可以作為增斜裝置的第二穩(wěn)定器,或者是馬達頂部穩(wěn)定器,也可以用于垂直鉆井的穩(wěn)斜和糾斜。
由于利74區(qū)塊二開井眼尺寸為215.9mm,故采用RGS85型可變徑穩(wěn)定器,其性能參數(shù)為:本體長度2.60m,本體外徑172mm,上下扣型NC50,最大流量37L/s,通徑45mm,翼面外徑200mm,全伸狀態(tài)工作外徑216mm,允許最大拉載荷1700KN。可變徑穩(wěn)定器分0位、平齊、全伸三種狀態(tài),通過地面開關泵依次循環(huán)調節(jié),停泵時處于0位,活塞面低于翼面1-3mm;開泵平齊狀態(tài)時,活塞面與翼面平齊;全伸狀態(tài)時活塞面外徑216mm。
利74-斜24、利74-斜22是利津油田利71-74區(qū)塊兩口同臺定向井,井口間距5m,地質構造及地質分層相同,完鉆層位均為沙三段。設計方位相近,在對可變徑穩(wěn)定器使用效果分析上,其他不確定影響因素少,具有很強的分析對比性。
1.1鉆具組合
1.2鉆進參數(shù)
鉆壓:20~60KN排量:28~32L/s泵壓:10~16MPa復合鉆進轉盤轉速:50~60rpm
1.3鉆井液性能參數(shù)
相對密度:1.10-1.25粘度:45-50s失水:4.6ml含砂量:0.50% PH值:9
該鉆具組合使用井段315-2518m,一趟鉆完成定向施工任務,未使用可變徑穩(wěn)定器,采用泥漿不落地技術,使用鈣處理強抑制強封堵聚合物潤滑環(huán)保鉆井液體系。鉆至沙二段地層時,復合鉆進呈現(xiàn)明顯的增斜趨勢(如下表1),平均增斜率1.20°/100m。
表1 利74-斜24數(shù)據(jù)
2.1鉆具組合
2.2鉆進參數(shù)
鉆壓:20~60KN排量:28~32L/s泵壓:10~16MPa復合鉆進轉盤轉速:50~60rpm
2.3鉆井液性能參數(shù)
相對密度:1.10-1.25粘度:40-50s失水:4.6ml含砂量:0.50% PH值:9
該鉆具組合使用井段317-2464m,一趟鉆完成定向施工任務,使用了可變徑穩(wěn)定器,采用泥漿不落地技術,使用鈣處理強抑制強封堵聚合物潤滑環(huán)保鉆井液體系。在定向增斜井段1355-1498m為了防止可變徑穩(wěn)定器對滑動鉆進產生增斜困難、拖壓等負面影響,一直使其處于平齊狀態(tài)。至井深1704m把可變徑穩(wěn)定器調節(jié)至全伸狀態(tài),鉆至沙二段地層時,復合鉆進呈現(xiàn)明顯的降斜趨勢(如下表2),平均降斜率-1.50°/100m。
表2 利74-斜22數(shù)據(jù)
通過對兩井施工結果的對比分析,雖然利71-74塊沙二段構造整體為一被斷層復雜化的斷鼻構造,北部高,向其他三個方向降低。但對于都向東南方向鉆進的利74-斜24及利74-斜22來說,這種地質構造上的變化應該會對兩井增斜率產生一致的影響,而不是相反。很顯然,在所有其他影響因素基本一致的情況下,兩井在沙二段增降斜結果的不同必然是可變徑穩(wěn)定器產生的效果。由于處于全伸狀態(tài)時,可變徑穩(wěn)定器的外徑為216mm大于動力鉆具扶正器外徑212mm,一定程度上形成了微型鐘擺鉆具組合,使作用在鉆頭上的側向增斜力降低,再加上利71-74區(qū)塊地層較軟,鉆時較快,采用PDC鉆頭鉆進時鉆壓相對于牙輪鉆頭較小,從而產生了復合鉆進時的降斜效果。而在利74-斜24井施工中,由于沒有使用可變徑穩(wěn)定器,動力鉆具本體上的扶正器外徑為212mm,在加壓鉆進時與地層作用,對鉆具產生了向上的側向力,所以起到了增斜作用。
(1)利74區(qū)塊施工中,可變徑穩(wěn)定器處于全伸狀態(tài)時能發(fā)揮一定的穩(wěn)斜作用,尤其是在沙河街地層中抑制井斜增加的作用較為明顯,使用中有降斜作用,但這種作用的發(fā)揮一定程度上受底部鉆具組合和鉆進參數(shù)的影響。
(2)由于可變徑穩(wěn)定器尺寸較大,從而增加了MWD儀器測量盲區(qū)長度,加劇了定向施工時鉆具托壓情況,加大了復合鉆進時鉆具摩阻和扭矩,因此,還需要不斷對其改進和完善。