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        較大偏移距水平井雙二維預(yù)增斜井眼軌道優(yōu)化技術(shù)

        2017-11-28 10:22:41邢廣宇
        環(huán)球市場(chǎng) 2017年29期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化設(shè)計(jì)

        邢廣宇

        大慶鉆井工程技術(shù)研究院

        較大偏移距水平井雙二維預(yù)增斜井眼軌道優(yōu)化技術(shù)

        邢廣宇

        大慶鉆井工程技術(shù)研究院

        近年來(lái),隨著非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)力度不斷加大,工廠化平臺(tái)水平井技術(shù)的大幅提高工程時(shí)效,降低綜合成本的優(yōu)勢(shì)愈加明顯,但由于井口排布近,必然導(dǎo)致三維井眼軌跡。文章利用landmark軟件將井眼軌跡由單三維分段優(yōu)化為雙二維預(yù)增斜井眼軌道模式,大幅降低了滑動(dòng)鉆進(jìn)摩阻,提高了鉆井速度,為提高三維水平井鉆井速度探索了一條新途徑,并為同類(lèi)型井施工提供了有益借鑒。

        偏移距;水平井;雙二維預(yù)增斜井眼軌跡模式

        1 雙二維預(yù)增斜井眼軌道優(yōu)化模式

        1.1 技術(shù)原理

        軌道剖面優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是降低軌跡控制難度,三維水平井通常在增斜的同時(shí)扭方位,軌跡控制難度大。采取“小井斜走偏移距-穩(wěn)井斜扭方位-增井斜入窗”的三段制井眼軌跡設(shè)計(jì)方案,優(yōu)化三維井眼軌跡為雙二維預(yù)增斜井眼軌跡模式,調(diào)整后井眼相對(duì)圓滑,摩阻減小,提高了復(fù)合鉆進(jìn)的比例,降低了鉆井周期。

        1.2 設(shè)計(jì)實(shí)例分析

        1.2.1 設(shè)計(jì)概況

        JP2-9井為一口致密油平臺(tái)水平井,采用三開(kāi)井身結(jié)構(gòu),表層套管封固第四系泰康組不穩(wěn)定地層,技術(shù)套管封固至嫩四段底,油層套管下至井底。井眼軌道設(shè)計(jì)為三維,設(shè)計(jì)井深4279m,完鉆垂深2269m,造斜點(diǎn)深1800m。

        1.2.2 待鉆井眼軌道優(yōu)化

        結(jié)合JP2-9井地層特點(diǎn)及上直井段施工情況,優(yōu)選了直井段-增斜-穩(wěn)斜變方位-增斜-水平段的剖面類(lèi)型,上移造斜點(diǎn),避開(kāi)青山口組調(diào)整方位。(見(jiàn)表1)

        表1 JP2-9井待鉆井眼軌道優(yōu)化結(jié)果

        本設(shè)計(jì)對(duì)原待鉆設(shè)計(jì)改動(dòng)幅度較大,主要是將造斜點(diǎn)提前150m(原設(shè)計(jì)1800m),第一造斜段方位69°(原設(shè)計(jì)96°)。提前扭完方位,減少造斜段狗腿度,達(dá)到提高機(jī)械鉆速的目的,同時(shí),與原設(shè)計(jì)相比,入靶軌跡要偏移一定距離,但仍然在靶窗范圍內(nèi),并未增加入靶難度。(見(jiàn)圖1、圖2)

        圖1 原軌道設(shè)計(jì)與優(yōu)化后軌道對(duì)比

        圖2 優(yōu)化后入靶方式

        2 井眼軌跡控制技術(shù)

        鉆具組合:Φ215.9PDC+Φ172螺桿+Φ172LWD+Φ127無(wú)磁加重+Φ127加重+Φ127鉆桿+Φ178水力震蕩器+Φ127鉆桿+Φ127加重+Φ127鉆桿。

        實(shí)際施工中,由于鉆具組合、井隊(duì)設(shè)備、地層軟硬交替等原因,造成工具面不穩(wěn),導(dǎo)致造斜能力不高。在這種情況下只有定向時(shí)增加定向進(jìn)尺。為了提高機(jī)械鉆速,本趟鉆在鉆具組合中添加水力振蕩器。此工具壓降2.5MPa。與鄰井相比摩阻大幅度下降,提高了機(jī)械鉆速。

        3 應(yīng)用效果

        JP2-9井與JP2-8井、JP2-3井是同一平臺(tái)井,且由同一鉆井隊(duì)施工,其中JP2-8井是JP2-9的上一口井,井位相距10m,通過(guò)對(duì)該3口井造斜段同一層位的機(jī)械鉆速統(tǒng)計(jì),JP2-9井對(duì)比JP2-8、JP2-3井定向機(jī)械鉆速分別提高160.8%、22.5%,復(fù)合機(jī)械鉆速分別提高23.6%、110.8%,平均機(jī)械鉆速分別提高67.3%、42.1%;截止目前,“雙二維預(yù)增斜井眼軌跡模式”配合水力震蕩器技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用14口水平井,平均機(jī)械鉆速提高33%,定向周期縮短2d以上。

        4 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

        (1)文章提出的“雙二維預(yù)增斜井眼軌跡模式”可以有效降低較大偏移距水平井滑動(dòng)鉆進(jìn)摩阻,提高定向效率和復(fù)合鉆井的比例。

        (2)水力振蕩器可以有效降低大井斜段滑動(dòng)鉆進(jìn)摩阻,提高了滑動(dòng)進(jìn)尺和機(jī)械鉆速。

        (3)“雙二維預(yù)增斜井眼軌跡模式”配合水力震蕩器技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用14口水平井,平均機(jī)械鉆速提高33%,定向周期縮短2d以上,對(duì)于同類(lèi)型水平井施工提供了有益借鑒。

        [1] 龍志平,沈建中,袁明進(jìn),等。煤層氣“井廠化”鉆完井技術(shù)探討[J].油氣藏評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā),2013,3,(4):73-80

        [2] 崔海林,曹樹(shù)生,楊春旭,唐洪林,等.DP19小井眼欠平衡水平井井眼軌跡控制技術(shù)[J].石油鉆采工藝,2010,32(3):18-22.

        [3] 陳庭根,管志川.鉆井工程理論與技術(shù)[M].東營(yíng):石油大學(xué)出版社,2000.

        邢廣宇,1983年11月出生,男,本科學(xué)歷,工程師,現(xiàn)任大慶鉆探鉆井工程技術(shù)研究院項(xiàng)目經(jīng)理,主要從事水平井等特殊工藝井技術(shù)研究及管理工作。

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