鱼骨状水平分支井技术在委内瑞拉重油带的应用
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鱼骨状分支井钻井技术应用摘要:近年来,鱼骨状分支井在国内部分油田得到了较大范围的应用,本文通过分析胜利油田路上第一口鱼骨状分支水平井现场施工,为以后施工该类型井提供了现场施工经验,奠定了实践理论基础。
关键词:鱼骨状分支井水平;主井眼;分支井眼前言鱼骨状分支水平井作为分支井技术的一种,由于具有最大限度地增加油藏泄油面积、充分利用上部主井眼、节约钻井费用等显著优点,鱼骨状分支水平井已经成为高效开发油气藏的理想井型。
近几年来,鱼骨状分支井在国内部分油田得到了较大范围的应用,如南海西部油田、渤海油田、大港油田、辽河油田、胜利油田等分别进行了鱼骨状分支水平井的现场试验。
尽管国内已经施工了一定数量的鱼骨状水平分支井,但所采用的完井方式大多为主井眼筛管完井、分支井眼裸眼完井,即不考虑使用分支井眼再进入技术实施后期增产措施。
1施工简况本井在96m的井段内分出三个分支井眼,实际施工主井眼位移808.59m,主井眼水平段长470m,累计井深2710m,水平段裸露累计长度887m,其中主井眼372m,三个分支点井深分别为1869m、1907m、1965m,三个分支井眼的长度分别是:166m、205m、144m,探明了油藏的边界,从而探明了一个圈闭的面积,本井控制了长372m、宽162m的含油面积。
施工过程中,FEWD的使用发挥了不可替代的作用,为全水平段在油层中穿行,提供了可靠的保证手段。
完钻后,主井眼电测和主井眼的筛管都是一次下入,5月14日,由于座封器未能座封,起出筛管重新下入筛管座封,本井顺利完成。
2施工情况井深1466m,垂深1432m开始下入地质导向仪,进行定向施工作业。
轨迹一直按照设计及地质师要求钻进,根据地质导向仪器的参数显示,设计油层顶部物性显示较差,电阻率5ohmm左右,自然伽玛90api左右,甲方要求井斜85°左右垂深下压继续探油层,钻达A点井深1725m,垂深1516.1m,发现油层物性一直显示较差,地质师根据导眼电测情况及对该地区油层的把握情况和电测解释,认为:该层不含水,A-C段物性较差,目前应上提垂深保持在1513m与1514m钻进。
孤东9—支平1鱼骨状水平井钻井技术应用为了提高稠油油藏的开发效果,最大限度解放油层,增加油层的泄油面积,胜利油田部署了孤东9-支平1水平分支井。
对该井井身结构、钻进方式、裸眼侧钻、钻具组合、施工效果等进行了详细的介绍,该井的成功为胜利油田稠油热采水平分支井技术积累了宝贵的经验。
标签:鱼骨状;水平分支井;分支井眼;裸眼侧钻;稠油热采鱼骨状水平井能够有效的提高采油速度、增加采收率、降低开发成本,优势相当明显。
在孤东9-平61块岩性圈闭稠油油藏中部署分支水平井,可以提高单井产量和储层、储量动用程度,从而提高孤东9-平61块的开发效果。
通过对该块油藏地质和油藏工程分析研究,认为馆上55小层具有水平井开发应用价值,并具有可操作性。
设计鱼骨状水平井井号为孤东9-支平1,设计有1个主井眼和4个分支井眼。
1 油藏地质概况孤东9-平61块位于孤东九区西南部,构造上处于孤南洼陷向孤东潜山披覆构造过渡带上,地层整体西南倾,构造较平缓。
距离该块南北不远处分别发育孤东281断层和孤东29断层,这两条断层断距大,延伸距离远,能有效沟通孤南洼陷生成的油气,因此馆陶组上段的河道砂体是该区良好的储层且具有良好的储盖组合,是形成岩性-构造、岩性油藏的良好场所。
孤东9-平61块砂体顶面构造形态总体上呈现北东高南西低的趋势,孤东9-支平1井附近馆上55小层油层顶面构造埋深为1403~1408m,附近馆上55小层砂体厚度为6~10m。
依据孔隙度渗透率测井解释结果,馆上55小层平均孔隙度32.5%;平均渗透率1921×10-3um2,储层物性比较好,为高孔高渗储层。
2 井身结构设计及主要施工技术难点2.1 井身主要结构设计为全面降低鱼骨状水平井油层主井眼和分支井眼钻井风险、满足稠油油藏开采需求,孤东9-支平1井鱼骨状水平井运用“Φ508.0mm-Φ273.1mm-Φ177.8mm”三层套管建成井身主体,φ273.1mm技术套管下至靶窗入口A点,主井眼水平段下入φ177.8mm精密滤砂管,使各个分支井眼完全实现裸眼完井的目标。
新疆油田 SAGD 鱼骨状水平井钻井技术林晶;王新;于洋飞;张宝龙;胡新兴【摘要】To effectively increase the exposed area of oil reservoirs,to improve the steam absorption effects of heavy oil reservoirs and to raise productivities and recovery ratios of heavy oil wells,the Xinjiang Oilfield combined SAGD horizontal well technology with a fishbone horizontal well technology to drill sev-eral fishbone branch holes in the horizontal section of steam injection wells by using SAGD magnetic locali-zation guidance and fishbone branch hole trajectory control technology on the basis of SAGD paired hori-zontal wells.The SAGD fishbone horizontal well drilling technology could effectively increase the exposed area of the reservoir and it was used to drill FHW3043 well group of SAGD fishbone horizontal wells.Suc-cessful completion of the FHW3043 well group had proved the feasibility of SAGD fishbone horizontal well drilling technology and accumulated experiences for the application of the technology for heavy oil develop-ment.%为有效增加油层裸露面积,提高稠油油藏储层吸收蒸汽的效果,从而提高稠油井的产量及采收率,新疆油田将 SAGD 水平井与鱼骨状水平井技术相结合,以 SAGD 成对水平井为基础,利用 SAGD 磁定位导向技术与鱼骨状分支井眼轨迹控制技术,在注汽井水平段钻若干鱼骨状分支井眼,形成了可有效增加储层裸露面积的SAGD 鱼骨状水平井钻井技术,并钻成了 SAGD 鱼骨状水平井FHW3043井组。
鱼骨状水平分支井技术研究与应用摘要:结合对鱼骨状水平分支井的研究,从设计原则、钻进方式、侧钻技术、钻具组合设计、油气层保护、完井技术等关键要素出发,综合阐述了施工鱼骨状水平分支井的技术要点、成功经验,为提高油气藏综合开发效益提供了一套全新的技术路线。
关键词:地质导向钻井;水平井;鱼骨状水平分支井中图分类号:f416.11 前言鱼骨状水平分支井是指将水平井的水平井段左右再钻进两个或两个以上的分支井眼,且从水平投影图上看,各分支井眼与主井眼呈羽状分布;从三维立体图上看,各分支井眼与主井眼之间呈鱼骨状分布的井。
国外也将其称为羽状水平井。
鱼骨状水平分支井钻井技术是一种综合利用水平井、分支井钻井技术提高油藏采收率的钻井新技术,这种钻井技术可以根据油藏条件设计井眼并进行井眼的空间分布、有效增加油层的裸露面积、节约钻井投资、充分利用上部井眼来提高油藏的综合开采程度,最终达到提高采收率的目的[1-2],它与采用射孔完井和水力压裂增产的常规井相比具有不可替代的优越性。
2鱼骨状水平分支井技术研究2.1鱼骨状水平分支井应遵循的设计原则(1)试验井布井区储层分布要稳定,油砂体井控程度高,同时要有一定的单井控制地质储量,储层描述清楚,避免钻进过程中的盲目性;(2)距油水边界应有一定距离,设计时应避开边底水,以求得最佳的开发效果;(3)油层厚度不能太薄,应该有一定的厚度,至少大于6m,以便为钻进分支井眼预留空间;(4)部分学者研究结果表明,在分支井眼长度都相等的情况下,对称分支井在分支数超过4 个后,其产量增加幅度明显变缓,因此合适的分支数目应不超过四个分支[3]。
(5)合适的分支井眼与主井眼夹角应在45°之内[3]。
2.2鱼骨状水平分支井井身结构设计目前,鱼骨状水平分支井大多采用三层套管的井身结构,套管层次为φ339.7mm×φ244.5mm×φ158mm,设计施工时将φ244.5mm技术套管下至二开水平段着陆点后30m,以降低水平段及分支井眼钻进时的风险,φ158mm防砂筛管下至主井眼,其它分支井眼采用祼眼完井。
稠油油藏鱼骨型水平井的设计与开采效果
杜新军
【期刊名称】《新疆石油地质》
【年(卷),期】2011(032)005
【摘要】辽河油田具有丰富的稠油资源,是我国最大的稠油生产基地。
近些年来,辽河油田采用水平井技术开采稠油,取得了较好的效果。
为了进一步提高稠油采收程度,辽河油田进行了杜84-兴H238鱼骨型水平井的井身结构、钻具组合和钻井液等施工方案的设计与优化,并进行了顺利实施。
最终效果评价表明,采用鱼骨型水平井进行稠油开采比用单纯水平井具有更明显的优势,能够更有效地提高稠油油藏的油井产量和稠油采收率。
【总页数】2页(P518-519)
【作者】杜新军
【作者单位】中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010
【正文语种】中文
【中图分类】TE243
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5.稠油油藏水平井复合吞吐开采技术研究 [J], 李敬松;杨兵;张贤松;郑伟;冯祥;张伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
委内瑞拉重油带丛式三维绕障井水平井钻井技术Morichal(莫里恰)区块的水平井均采取丛式三维井开发,钻井平台紧凑,对钻井施工要求高。
该区块由于地层较浅、成岩性较差、原油溶解气易析出,在钻井施工时经常出现钻具粘卡、压差卡钻、井眼垮塌、钻井液气侵等复杂情况,在以往施工中多次出现钻具和LWD设备被埋井下的情况。
在本文中,我们将通过总结该区块已钻井施工经验,充分分析地层特性,综合优化钻井设计等技术措施,大幅度提高钻井时效,降低成本,对该区块水平井施工具有重要的参考意义。
本文结合该区块已钻井施工经验,充分分析地层特性,综合分析钻井设计,大幅度提高钻井时效,降低成本,对该区块水平井施工具有重要的参考意义。
标签:委內瑞拉;重油带;Morichal区块;水平井;丛式三维井;轨迹控制;0 前言委内瑞拉75%的石油储量都集中在其东南部的奥里诺科重油带。
MORICHAL区块刚好位于此重油带的CARABOBO油区,该区块地层位于东委内瑞拉盆地南缘的北倾单斜上,油层主要为OFICINA,主要以水平井+电泵+稀释剂的油藏开采方式,以生产重油为主。
早期该区块同一平台的生产井分布井眼少、产量低。
后来,随着产油量增加及降低开采成本的需求,该区块逐渐开始采用同一平台多井眼布局,井眼采取三维丛式水平井的开采模式,这样同一平台的布井数量是原先的2-3倍,产油量也是翻倍增长。
本文主要从该区块地质情况和设计情况出发,详细了解该区块地层的复杂多变性。
并根据该区块的地层分布情况、泥浆性能维护情况、油藏保护以及甲方设计需求等诸多因素,讲述了实际的水平井钻井过程中,我们优化钻井设计和钻具组合、合理地使用钻井参数、认真分析实际钻井情况,采取得当的应对方法,最大限度地避免和处理了井下复杂工况,最终大幅度地减少了该地区的钻井周期。
也为该地区安全钻井和提高钻井时效,积累了丰富的实战经验,对该区块后期的开发具有很好的指导意义。
1 平台及井眼设计概况该区域钻井平台的设计情况如下:每个平台约24口井,分2排平行排列,每排由单独的钻机进行连续施工作业,如图1为某平台的井眼分布模拟图。
鱼骨状水平分支井技术在委内瑞拉重油带的应用委内瑞拉是世界上重要的石油生产与出口国之一,随着委内瑞拉石油开发重点向其重油带的转移,各种先进钻井技术也在委内瑞拉重油带油气开采中得到了充分的应用。
鱼骨状水平分支井钻井技术作为一种高效、优质和先进钻井技术,此技术也在委内瑞拉重油带油气田开发中起到了举足轻重的应用。
本文将以委内瑞拉重油带胡宁(Junin)区块的6分支鱼骨状水平分支井MFB-955为实例,从如何合理选择导向马达度数、优化钻具组合、分支点的选择、精确掌握造斜率和分支眼之间的防碰等技术和难点出发,阐述鱼骨状水平分支井技术在重油带的应用,为以后此项技术在重油带的油气田开采中提供技术支撑和经验基础。
标签:鱼骨状水平分支井;水平分支井技术;委内瑞拉重油带;优化钻具组合;井眼轨迹委内瑞拉是世界上重要的石油生产与出口国之一,据欧佩克公布的数据,截止2010年底,委内瑞拉探明石油储量2965亿桶,占全球探明储量的18%,跃居世界石油储量第一。
随着委内瑞拉石油开发重点向其重油带的转移,其石油钻采市场前景良好。
因此,各种先进、高效的钻井技术在委内瑞拉重油带油气钻探中得到了充分的利用,此文,将以实例讲述鱼骨状水平分支井钻井技术在委内瑞拉重油带油田的应用。
1 委内瑞拉重油带的地质特点委内瑞拉奥里诺科重油带总面积5.4万平方公里,可开采储量2350亿桶,占委内瑞拉石油总储量的79%。
重油带自西向东划分为博亚卡(Boyaca)、胡宁(Junin)、阿亚库乔(Ayacucho)和卡拉沃沃(Carabobo)四个大区32个可开发区块。
重油带油层埋藏深度普遍比较浅,所开发的生产井完钻深度基本上维持在2200m以内。
奥里诺科重油带主要储集层是海侵背景下的河流三角洲沉积砂岩体系OFICINA组,北倾单斜,倾角在0.5°-4°之间,构造起伏收基地古地形控制,并且重油带油藏以岩性圈闭为主,局部受断层控制,如图1所示。
重油带油藏北部埋层深,最大1828m(6000ft),南部最浅,埋深只有91米(300ft),其孔隙度、渗透率和含油饱和度高,但岩石固结程度差,非均质性强[1]。
我们为了最大限度地利用一个平台作业区域,尽可能地开采地下石油资源,因此,鱼骨状水平分支井技术在重油带得到了充分利用。
2 鱼骨状水平分支井技术概述鱼骨状水平分支井是指将水平井的水平井段左右再钻进2个或者2个以上的分支井眼,且从水平投影图上看,各分支井眼与主井眼呈现羽状分布;从三维立体图上看,各分支井眼与主井眼之间呈鱼骨状分布的井,国外也成为羽状分支井。
鱼骨状水平分支井是分支井的一种特殊形式,它充分体现了分支井的技术优势,各个分支井眼深入到主井眼周边油层,最大限度地增大油藏的泄油面积,提高了采油率;以多翼中等长度的分支井代替单口水平段较长的水平井,降低了钻井风险,同时可以降低井底流动压力,减少地层损害;各分支井眼利用同一个主井眼的上部井段,有效地降低了钻井成本[2]。
鱼骨状水平分支井是一种综合利用水平井、分支井钻井技术提高油藏采收率的钻井新技术,这种钻井技术可以根据油藏条件设计经验并进行井眼的空间分布、有效增加油层的裸露面积、节约钻井投资,最终达到提高采收率的目的。
3 MFB-955委内瑞拉重油带鱼骨状水平分支井的简介MFB-955是委内瑞拉奥里诺科重油帶胡宁(Junin)区块的一口典型的6分支鱼骨状水平分支井,其由PDVSA井队承钻,渤钻定向井公司负责定向井施工,MFB-955的三维设计图如下图2-1和图2-2所示。
如下图2-3所示为MFB-955鱼骨状水平分支井的地层柱状图。
图中:Mioceno 层顶面以上以灰色泥岩为主,主要成分高岭石,有煤层和页岩夹层;下部以砂岩为主,中细石英砂,地层砂岩疏松,弱~非胶结性。
在纵向上从上至下细分为A、B、C、D、E和Cretacico六个油层,其中B、D、E为主力油层。
4 MFB-955鱼骨状水平分支井工程施工难点(1)主井眼浅定向施工和低排量对仪器信号的稳定性的影响;(2)浅层造斜井眼轨迹控制及磨阻扭矩对钻具安全的影响;(3)大井眼定向LWD刚性及大井眼清洁对井眼的影响;(4)分支井井眼易坍塌地层处理及BHA组合;(5)水平段导向钻进井斜陡降对油层穿透率的影响;(6)分支井眼的切出和防碰问题。
5MFB-955鱼骨状水平分支井控制技术5.1 主井眼关键井段控制技术MFB-955井主井眼关键段都在二开完成,二开施工也是本井眼轨迹控制的关键,其钻井设计参数如下表5-1所示:由于浅层定向,造斜率比较低,因此设计造斜率一般都控制在5°/30m以内,所以我们基本上通过控制钻时和排量的方法来满足造斜率的要求。
但此井位地层比较软,复合钻进降斜比较严重,基本上复合钻进不能连续超过20m。
同时,甲方对井眼轨迹的要求也比较严格,并要求实钻轨迹距离设计轨迹相差1m以内。
特别强调的是稳斜段的井眼施工,国内水平井的稳斜段一般都称作调整段。
国内设计稳斜段的主要目的是解决首个造斜段完成后,实际井斜与设计井斜偏差的问题,调整实钻井斜角使其与设计值尽量相符,提高轨迹控制精度,为第二次造斜打好基础。
然而,在MFB-955鱼骨状水平分支井设计的稳斜段是真正意义的“稳斜”,即稳定的控制井斜角保持在一定的度数,尽量减少实际井斜值与设计井斜值得偏差,此井段施工尤为注意,必须保证井斜的变化幅度在1°以内。
5.2分支井眼控制技术分支井眼都在水平井段完成,因此施工水平段就显得尤为重要,分支井眼的难点在于各个分支的切出。
5.2.1主井眼(1230m处-第一分支侧钻点)钻进至第一分支侧钻点后,充分循环并倒滑眼起钻至套管鞋;同时处理泥浆,为侧钻第一分支做好准备。
钻井方式以复合钻进为主,定向钻进为辅。
5.2.2第一分支井眼(1262.87m-1501.51m)在第一分支侧钻点,反复上下活动钻具造槽,控制钻时侧钻一根保证第一分支井眼的形成,然后复合钻进两根,通过对测斜数据的对比确定分支井眼的形成。
采取鱼骨状水平分支井眼侧钻技术措施侧钻分支,并按设计要求控制井眼轨迹直至分支井眼完成。
第一分支井眼设计数据如下表5-1所示:5.2.3第二分支井眼(1341.12m-1592.40m)第一分支井眼完成后,倒滑眼、短起下至套管鞋处,下钻至井底后充分循环。
起钻至第二侧钻点位置,摆好工具面并锁定钻具,划眼造槽悬空侧钻第二分支井,控制钻时,钻压0-2t,排量25l/s,复合钻进一根至第二分支井眼形成,钻压2-3t,排量28l/s,采取鱼骨状水平分支井眼侧钻技术措施侧钻分支,并按设计要求控制井眼轨迹直至分支井眼完成。
第二分支井眼设计数据如下表4-2所示:5.2.4第三分支井眼(1432.56m-1653.84m)第二分支井眼完成后,倒滑眼、短起下至套管鞋处,在套管鞋充分循环。
下钻至第三分支井眼侧钻点处,准备侧钻第三分支井眼。
侧钻方式通过对比前面分支井眼的侧钻,优化侧钻方法。
第三分支井眼设计数据如下表4-3所示:5.2.5第四分支井眼(1524.00m-1719.07m)第三分支井眼完成后,倒滑眼、短起下至套管鞋处,在套管鞋充分循环。
下钻至第四分支井眼1514m侧钻点位置,准备侧钻第四分支井眼。
第四分支井眼设计数据如下表4-4所示:5.2.6第五分支井眼(1615.44m-1813.80m)第四分支井眼完成后,倒滑眼、短起下至第五分支井眼侧钻点位置,准备侧钻第五分支井眼。
钻进方式以定向钻进为主,复合钻进为辅。
第五分支井眼设计数据如下表5-5所示:各个分支井眼完成后的井斜都大于90°,这样可以保证下个分支顺利的切出,也有利于主井眼的形成。
各个分支油层穿透率保持在为90%以上,垂深一般控制在±0.5m以内。
由于水平段地层为大段的疏松砂岩,各个分支的形成都采用连续上下活动造槽和控制钻时的方法进行。
分支井眼形成后,不能大段连续复合钻进,因此采用定向和复合交替进行和控制复合钻进的钻压来对实现对各个分支井眼轨迹的控制,所有分支井眼完成后的井眼投影图如下图5-1所示。
5.2 MFB-955鱼骨状水平分支井钻具组合的优化选择二开主井眼和三开分支井眼都是一趟钻完成。
二开地层比较软,为了提高造斜率,钻具组合中不使用欠尺寸稳定器,在保证仪器信号正常和满足井眼清洁的情况下,尽可能的降低排量。
其中二开主井眼钻具组合为:311.1mmPDC钻头+203mm螺杆(1.75°)+ 浮阀+203mmLWD+ 203mm无磁钻铤+ 203mm无磁钻铤+转换接头+127mm加重钻杆×1柱+ 127mm钻杆×7柱+ 127mm加重钻杆×13柱+ 加重钻杆×1根+165mm随钻震击器+127mm加重钻杆×1根+127mm加重钻杆×6柱+127mm钻杆分支井眼大部分为疏松砂岩,为了尽可能地保证轨迹符合率,不选用欠尺寸稳定器。
为了减少定向钻进托压现象,我们采用倒装127mm斜坡钻杆的技术。
由于分支井段地层容易发生坍塌卡钻,因此,在分支井段钻具组合中必须增加随钻震击器的使用,并且在组合随钻震击器时,为了保持其钻具的刚性,一般在其上、下端都加装加重钻杆。
三开分支井眼钻具组合为:215.9mmPDC钻头+172mm螺桿( 1.5°)+ 浮阀+172mmLWD+ 172mm MWD 无磁钻铤+ 165mm无磁钻铤+转换接头+ 127mm加重钻杆×1柱+ 127mm钻杆×27柱+ 127mm加重钻杆×13柱+加重钻杆×1根+165mm 随钻震击器+127mm加重钻杆×1根+127mm加重钻杆×6柱+127mm钻杆6 MFB-955鱼骨状水平分支井控制技术总结6.1 分支井眼侧钻控制技术分支井眼的关键是各个分支的切出,由于委内瑞拉重油带油层为大段疏松砂岩,因此侧钻采用反复上下活动钻具造槽和控制钻时的方法。
并采用分支井眼上翘、主井眼下垂,这样有利于保证完井管柱顺利下入主井眼,造槽时可适当增加造槽的深度和长度[3]。
6.2 分支井眼复合钻进轨迹控制技术影响机械钻速的主要原因是定向钻进时调整实钻井斜。
在委内瑞拉这种疏松软地层钻进时由于马达本身有一只近钻头稳定器,虽然这种结构决定其本身是一个增斜钻具,但是由于其地层的特殊性,钻头侧向力容易发挥作用,井径也容易扩大,所以地层越软,越容易降斜。
在钻进时也不需要施加过大的钻压钻进,而导致钻压小于钻具的临界弯曲力,致使钻具在其自重力的作用下产生下倾现象。
我们通过增减稳定器的技术来解决钻具增降斜的技术难点,解决此现象的技术是,去掉国内施工时加在马达上部的欠尺寸稳定器,增加其钻具上翘的可能性,从而减小钻具在复合钻进时的下倾趋势。