孫長安
(大慶鉆探工程公司鉆井一公司 黑龍江大慶 163411)
SY1-Q1-H2井所在區(qū)域的SY油1井資料表明,儲層總孔隙度主要分布3.0%~13.8%、中值為8.2%,有效孔隙度0.8%~8.2%之間、中值為5.3%,水平滲透率一般0.2mD~14.58mD,平均6.94mD;覆壓42MPa條件下水平滲透率0.00007mD~0.75mD,平均0.21mD;垂直滲透率極小,總體小于0.0001mD,直井難以實現(xiàn)勘探開發(fā)目的,因此部署了一批平臺水平井進行開發(fā)。
SY1-Q1-H2井為4口井鉆井平臺中的第二口井,根據該區(qū)塊的地質情況,還有巖性特征,以及后期施工的需求,該井應用的是三開井身結構,一開鉆至穩(wěn)定的泥巖井段,固井封固上部易塌、易漏地層,同時還能夠保護地表水不受污染;二開完成雙二維剖面的第一個二維施工,實現(xiàn)增斜—穩(wěn)斜—降斜施工,三開進行雙二維剖面的第二個二維施工,直至完鉆。具體井身結構見表1所示。
表1 井身結構設計結果
由于該井為平臺水平井中的第二口井,因此如果采用常規(guī)的三維水平井設計井眼軌道,那么在施工中就會存在摩阻、扭矩比較大,施工比較困難的情況,因此該井將三維拆成兩個二維進行施工,第一個二維在技套施工中完成,第二個二維在三開施工中完成,具體井眼軌道設計結果見表2所示。
表2 井眼軌道設計結果
降斜完2086.77 0.00 0.00 2062.48 43.48-282.00 285.33 278.76 2.00技套下深 2088.00 0.00 0.00 2064.00 43.48-282.00 285.33 278.76 0.00造斜2點 2156.77 0.00 0.00 2132.48 43.48-282.00 285.33 278.76 0.00造斜2完 2390.39 44.39 0.00 2343.42 129.54 -282.00 310.33 294.67 5.70造斜3完 2548.33 70.00 0.00 2428.28 261.18 -282.00 384.37 312.80 4.87靶點A 2645.10 90.00 0.00 2445.00 356.00 -282.00 454.16 321.62 6.20靶點B 2945.10 90.00 0.00 2445.00 656.00 -282.00 714.04 336.74 0.00靶點C 3345.13 89.26 0.00 2450.00 1056.00 -282.00 1093.01 345.05 1.00靶點D 3745.18 89.02 0.00 2456.00 1456.00 -282.00 1483.06 349.04 0.02靶點E 4145.24 88.98 0.00 2463.00 1856.00 -282.00 1877.30 351.36 0.00靶點F 4545.29 89.30 0.00 2469.00 2256.00 -282.00 2273.56 352.87 0.02靶點G 4945.44 88.39 0.00 2480.00 2656.00 -282.00 2670.93 353.94 1.00井底4996.00 88.39 0.00 2481.42 2706.54 -282.00 2721.19 354.05 0.00
SY1-Q1-H2井為平臺水平井中的第二口井,井與井之間的距離只有8m,因此在施工中井眼軌跡防碰非常重要。施工的鉆具組合為:Φ444.50 mmBIT×0.46m+Φ203.00mmMDC×9.36m+Φ203.00mmDC×9.11m+Φ178.00mmDC×56.14m+Φ1 39.70mmDP。為了保證井眼開直,在施工中主要采取了以下技術措施:一是在進行設備安裝時要保證天車、轉盤和井口在一條直線上,誤差小于10mm,若達不到要求不允許開鉆,為井眼開直奠定基礎;二是表層段施工時鉆壓控制在20kN以內鉆進,保證井口開直,鉆進100-120m使用單點測斜儀進行測斜,并把數(shù)據輸入到軟件中進行防碰掃描計算。
二開施工中主要是要進行雙二維軌跡中的第一次二維施工,在施工中要進行“增斜—穩(wěn)斜—降斜”的施工,施工中應用的鉆具組合為:Φ311.20mmBIT×0.36m+Φ216.00mmLZ×9.71m+Φ203.00mmMDC×9.28m+Φ203.00mmXGDJ×0.83m+Φ178.00mmDC×84.31m+Φ139.70mmDP 。在造斜井段根據螺桿造斜率,準確預判井底井斜、方位,控制好定向、復合鉆進進尺比例,防止全角變化率觸碰紅線;穩(wěn)斜段施工采用MWD儀器和螺桿進行復合鉆進,每鉆進40-70m測斜一次,特殊情況加密測斜。根據測斜數(shù)據,實時計算、監(jiān)控井眼走向,及時調整軌跡,優(yōu)化下步施工方案;降斜段施工時要求降斜率不超過2°/30米,,采取滑動鉆進與復合鉆進交替進行,不進行連續(xù)降斜施工,降低了全角變化率。
三開鉆井施工分為兩趟鉆完成,根據平臺第一口井施工中地層存在夾層,定向工具面不穩(wěn)定,影響施工效率的實際情況,將PDC鉆頭更換為復合鉆頭,該鉆頭既有PDC鉆頭快速切削地層的能力,又有牙輪鉆頭穩(wěn)定工具面的功能。第一趟鉆主要是進行造斜施工,因此選用1.5°單扶螺桿,鉆具組合為:Φ215.90mm復合鉆頭×0.24m+Φ172.00mmLZ(1.5°)×8.61m+Φ16 8.00mmJHF×0.60m+Φ172.00mmLWD×19.95m+Φ139.70mmHWDP×57.35m+Φ139.70mmDP 。施工中嚴格按照設計造斜率進行施工,至著陸點后起鉆更換1.25°雙扶螺桿+PDC鉆頭進行水平段施工。第二趟鉆具組合為:Φ215.90mmPDC鉆頭×0.24m+Φ172.00mmLZ×8.61m+Φ168.00mmJHF×0.60m+Φ172.00mmLWD×19.95m+Φ139.70mm HWDP×57.35m+Φ165.00mmZJQ×6.41m+Φ139.70mmDP 。施工中根據井斜、方位的變化及時調整,并與地質導向相結合,保證軌跡在油層內進行施工。
(1)雙二維井軌跡設計能夠降低施工的摩阻與扭矩,有利于現(xiàn)場施工,提高了鉆井施工效率,減低了鉆井施工風險。
(2)在平臺水平井施工中井眼防碰至關重要,因此在施工前、施工中一定嚴格落實井眼防碰措施,保證施工安全。
(3)在雙二維水平井施工中要根據不同的施工階段進行不同的鉆具組合設計,并優(yōu)化各階段井眼軌跡控制措施,保證中靶。