小井眼套管开窗侧钻技术讲解
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HCP6―1井开窗侧钻小井眼钻井技术1 HCP6-1井地质情况油田开发进入中后期,新建产能受限,而老区块产能建设仍然具有一定的开发潜力。
HCP6-1井区域构造位于松辽盆地南部中央坳陷区,该井主要开发萨尔图油层,其顶面构造形态为一近南北走向的长轴背斜构造。
萨尔图油层沉积相类型为三角洲前缘相沉积。
河口坝、水下分流河道、席状砂、远砂坝等为主要的微相类型。
储层岩性主要为一套较稳定的半深湖相灰绿色粉砂岩。
萨尔图油层埋藏深度1150-1230m,萨尔图油层共划分为两个油层组,若干个含油小层,为一套砂泥岩互层沉积,隔层薄,砂岩连续性较好,单层砂岩厚度为1-2m。
2 HCP6-1井工程施工情况2.1套管开窗侧钻技术2.1.1窗口位置选择套管开窗是要实现在原有套管的基础上开出一个新的窗口,为后续的施工提供稳定、安全的通道,必须综合考虑多方面因素。
(1)开窗点位置套管质量良好,套管不能有腐蚀、磨损、变形等情况;(2)开窗点位置套管的固井质量良好,尽量选择在水泥环分布均匀,水泥与套管、地层胶结良好的位置;(3)开窗点处地层的岩性稳定,开窗后的地层岩性稳定,可钻性强,不容易缩径,掉块的等;(4)根据地质靶点的要求,设计合适的井眼曲率。
综合考虑以上因素,结合老井的固井声幅资料,以及老井的直井段测斜数据,HCP6-1井确定最终开窗位置在906米。
在确定开窗点后,对开窗点以上进行一次刮管作业,以确保斜向器能顺利下入。
2.1.2开窗工具及工序目前的主要开窗方式有锻铣开窗和磨铣开窗。
HCP6-1井选择使用磨铣开窗,利用斜向器和铣锥开窗,利用陀螺对斜向器进行定位,保证开窗方位准确。
(1)斜向器下入作业。
斜向器下入钻具组合:Φ118mm斜向器+Φ95mm定向接头+Φ73mm钻杆。
斜向器下入预定位置后,下入陀螺仪器对斜向器进行定位,定位完成后,切记底部钻具不能转动,起出陀螺仪器,接顶驱,开泵憋压到19-21Mpa,稳压5min,压降不超过1Mpa即可。
套管开窗侧钻技术及应用从20世纪90年代初期,我国各油田开始研究、应用侧钻井技术,采用侧钻井技术能够减少调整井施工,节省征地、道路建设、采油及地面工程等费用,具有广阔的应用前景。
侧钻井技术主要应用在以下几种井况:井下技术状况差(套管变形或损坏、井下落物);采油井不出油或低产井;老井油层互窜或油层高含水;调整井网挖掘剩余油,增加可采储量;老井加深,开发或勘探深层系油藏。
一、油田开发的现实需求——套管开窗侧钻技术国内各老区油田经过较长时间的开发生产,由于套管变形或损坏、井下落物事故不易处理,以及井下水锥或气锥等多种原因的影响,陆续有部分油水井已不能维持正常生产,造成原油及天然气产量逐年下降,严重威胁到油田的正常生产。
为了降低钻井综合成本,特别是有效的利用现有井眼,发挥老井潜力,国内油田加强了小井眼开窗侧钻技术的研究与应用。
经过几年来的不断发展,这一技术已日趋成熟和完善。
开窗侧钻技术就是利用老井井眼对油藏进行再开发挖潜,并充分利用老井原有的一些采输设备,使原井的生产潜力得以充分发挥的新技术新工艺,从而延长老井使用寿命,提高原油产量,同时还可利用老井的井眼大幅度降低施工成本,缩短施工周期,提高综合经济效益。
因而开窗侧钻二次开发老井的油气资源,在今后数年仍具有广阔的应用前景。
二、侧钻井设计、施工的相关原则由于各油田油藏埋深、储层物性、地质特点、套管程序有着诸多不同,如何有效利用套管开窗侧钻技术,提高油藏开发效果,需要做大量的研究工作,这主要包括钻井设备优选配套,井眼轨迹设计、监测和控制,钻井液、完井液选型及现场处理维护,完井固井施工及测井射孔等,以形成一套适合各油田的侧钻井技术。
1、窗口位置的优化设计侧钻位置的选择与原井套管完好情况、地层岩性、油水层纵向分布状况、工具造斜能力、开窗方式、地质设计有关。
侧钻位置的优选应以尽量利用较长的老井眼、缩短钻井周期、节约钻井成本、保证钻井施工安全、延长油井有效寿命、提高油井产量为总原则。
Φ139.7mm套管开窗侧钻钻井技术中原石油勘探局钻井二公司2003年12月Φ139.7mm套管开窗侧钻钻井技术概述Φ139.7mm套管开窗侧钻属于小井眼微间隙钻井,近年来在油田开发中,是一个投资小见效快的老油田开发手段,此项技术也是钻井工程的一个新课题。
小井眼微间隙钻井由于技术、工具不配套,大部分仍采用常规钻井手段来钻小井眼微间隙井,侧钻施工过程中暴露出的问题主要是周期长、事故多、固井质量难保证。
我公司工程技术人员根据前几年小井眼微间隙井的钻井常出现的窗口问题、尾管悬挂器问题、井控、井下安全问题进行分析总结,在近年的开窗侧钻井大胆摸索、实践,总结出了固定导斜器、开窗及起下钻过窗口、尾管悬挂器座挂的对策及技术要求;对小井眼微间隙井的井控、安全钻进问题进行分析,提出了新的井控报警监测方法及安全钻进操作规程;完善了小井眼钻井液技术,小井眼钻头、井下动力钻具优选,小井眼复合钻进、井眼轨迹控制技术及小井眼完井技术。
这些适用性操作性强的技术对于今后提高小井眼微间隙钻井水平,减少事故的发生具有一定的指导作用。
一、关于开窗、尾管悬挂器座挂失败问题及对策小井眼套管开窗,即是在Φ139.7mm套管内某一位置下入并固定导斜器,采用铣削工具在套管上定向铣出一定长度的窗口工艺。
开窗失败主要有:导斜器下不到预定位置;下到一定位置后因导斜器固定不牢,铣削过程中导斜器改变方位;钻井施工中导斜器下移。
开窗失败危害很大,要想补救难度非常大且费用高,甚至可能导致该井报废。
引起开窗事故的原因:大部分都是操作不当引起的,如井眼准备不充分,没有按规定的通径规通井,导致中途遇阻;通井时循环不充分,不用振动筛,砂子和杂物堆积在定向接头处,用陀螺仪调整导斜器方位时,座不上键;铣削窗口时参数不当,导致导斜器轴向移动,下钻过窗口时,没有按过窗口规定操作,导致导向器下移。
为此,我们在小井眼开窗侧钻实践中总结出如下对策:(一)、下入和固定导斜器(液压卡瓦式导斜器) 技术1、必须用通径规通井。
浅谈小井眼水平井开窗侧钻钻井技术摘要:石油的开采经历了较长时间,许多油井的情况发生变化,出现老化、报废的情况。
现代的技术发展,小井眼开窗侧钻水平井钻井技术逐步的成熟,为解决油井老化或者报废的问题提供了新的思路。
充分利用该技术能够提高老井的产量及生产效率,恢复报废井。
本文简单阐述了小井眼水平井开窗侧钻钻井技术的概念;工程方案设计,包括侧钻方式选择、井眼轨迹设计、钻具组合及钻井参数设置、测量作业等,并提出了几点质量控制措施,包括井眼轨迹控制、钻井液控制、摩阻及扭矩控制等,为从事小井眼开窗侧钻钻井的人员提供一定的参考与借鉴。
关键词:油田小井眼水平井开窗侧钻钻井技术研究社会的不断进步,各个企业的发展,产业不断扩张,对于能源的需求量激增。
石油产业作为能源行业的重要组成部分,在该社会形势下得到了长足的发展。
油田的开发经历了较长的时间,在开采过程中,油井的情况有了较大的变化,使得需要多油井的产量降低,而被迫停产,设备老化,甚至直接报废等,尤其是西部地区,地层情况十分复杂,周边的环境较为恶劣,在进行勘探及开发时存在较多的困难。
现代科学技术的发展,小井眼开窗侧钻技术即是较为先进的技术之一,其能够提高老化油井的产量,达到较好的经济效益及社会效益。
一、小井眼开窗侧钻水平井钻井技术概述小井眼开窗侧钻水平井钻井技术属于较为新型钻井技术,其综合了定向井技术、水平井技术、小井眼钻井技术等,基本上可以视为钻井工艺发展水平的代表技术。
该技术作用在于能够恢复各种油井的生产效率,包括停产井、套损井、报废井、低产井等,并适用于开发各个类型的油藏,有效的降低油田的综合开发成本。
对于老化的油井,可以充分利用其自身的结构优势,如原有的场地、地面的配套采输设备、成熟的操作流程等,深入开发油藏,有效降低钻井费用,减少套管使用费,避免了地面建设费的投入,从而控制了建设成本,也极大的缩短了施工周期,并有助于保护环境,保障企业的经济效益[1]。
二、小井眼开窗侧钻水平井钻井方案设计1.侧钻方式选择侧钻方式可以根据实际情况合理选择,常用的侧钻方式可以分为段铣侧钻及开窗侧钻两种,二者的优势及缺点均有不同,具体内容如下:①段铣侧钻先在设计侧钻的位置,利用段铣工具铣掉一段套管,注入水泥,再利用侧钻钻具,以定向钻井的方式,打出新的井眼。
1.3 轨迹控制难度大短半径定向井,使用螺杆度数大,不能通过调整定向进尺和复合进尺比例来调整井眼曲率,只能通过更换螺杆度数进行调整,加大轨迹控制难度[2]。
1.4 定向钻进存在托压现象定向钻进时,由于井眼曲率高,造成钻具摩阻增大,托压现象经常出现,严重影响钻进效率。
深井小井眼,循环排量低,钻井液携岩效果差,加剧了托压的出现。
1.5 井下高温、高压环境仪器易发生故障工区内地温梯度大部分在2.0 ℃/100 m 左右,施工井循环温度普遍在130~150 ℃,部分井温度超过160 ℃,井下仪器长时间处于高温、高压环境下,加之井底高震动,仪器故障率高,严重影响生产时效。
2 超深短半径小井眼套管开窗技术措施2.1 制定合理开窗技术措施,保证开窗成功率2.1.1 校核井深,避开套管节箍,确定斜向器下入深度仔细查阅老井套管数据,导斜器座封位置要避开接箍、扶正器、射孔井段,上窗口位置尽量在套管节箍以下3 m ,开窗点固井质量要好。
开窗前,将钻井液性能调整到位,尤其是悬浮、携带铁屑的能力,确保开窗时铁屑能正常返出。
2.1.2 校核仪器精度,测量陀螺角差,确保窗口方位与设计一致测量斜向器角差,根据设计开窗方位以及测量角差,确定陀螺定位方位,确保斜向器座封方位准确。
将斜向器下到预定位置后,反循环洗井,仪器座键三次以上,数据一致确定座键成功,投球进行斜向器坐封作业。
导斜器丢手后,上提钻具时注意悬重变0 引言西北油田老区经过较长时间的开发生产,受套管变形或损坏、井下落物事故不易处理,以及井下水锥或气锥等多种原因的影响,陆续有部分油水井已不能维持正常生产,产量逐年下降,严重威胁到油田的正常生产。
套管开窗侧钻技术能够利用老井井眼对油藏进行再开发挖潜,并充分利用老井原有的一些采输设备,使原井的生产潜力得以充分发挥,从而延长老井使用寿命,提高原油产量,同时还可利用老井的井眼大幅度降低施工成本,缩短施工周期,提高综合经济效益。
套管开窗侧钻主要分为两种:段铣开窗侧钻和斜向器开窗侧钻,在实际施工过程中一般选用更为高效的斜向器开窗侧钻[1]。
套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术是一种在油气钻探领域中广泛应用的技术,它可以帮助工程师们更加精确地控制井眼轨迹,进而提高钻井效率和降低成本。
本文将介绍套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术的原理、应用及发展前景。
一、技术原理套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术是利用专门设计的侧钻钻头,在套管的侧壁上钻出一个小孔,然后通过侧钻钻头在地层中水平钻进,形成水平井井眼。
在这个过程中,通过对侧钻钻头的控制,可以精确地控制井眼轨迹,使得井眼的水平段长度和井眼的弯曲程度都能够得到精准控制。
这项技术的实现主要依靠两个方面的关键技术。
一是侧钻钻头的设计和制造,需要具备良好的侧钻性能和稳定性,能够在套管侧壁上准确钻孔,并且从钻孔处水平钻进地层。
二是对侧钻过程的实时监测和控制技术,通过各种传感器对侧钻过程进行实时监测,并且及时对钻头的位置和方向进行调整,以保证井眼轨迹的精确控制。
二、技术应用1. 油气开发套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术在油气开发中的应用非常广泛。
相比传统的垂直井钻探,水平井的产能更高,能够有效提高油气的产量。
而套管开窗侧钻技术可以帮助工程师们更加精确地控制水平井的井眼轨迹,使得水平井的产能和产量进一步提高。
套管开窗侧钻技术还可以减少油气钻井的环保风险,因为它可以减少地表对地下水的破坏,减少井眼的漏失和污染。
2. 水力压裂在油气开发中,水力压裂是一种常用的增产技术。
而套管开窗侧钻技术可以在水力压裂过程中起到关键作用。
由于水力压裂需要将高压水和砂岩混合物注入到井眼中,需要井眼有足够的宽度和均匀的压裂效果。
而通过套管开窗侧钻技术,可以精确控制井眼轨迹,使得水力压裂效果更好,进而提高产能和产量。
三、技术发展前景随着油气开发技术的不断进步,水平井将会更加复杂和多样化,对套管开窗侧钻技术的要求也将会更高。
套管开窗侧钻水平井井眼轨迹控制技术还有很大的发展空间,需要不断进行技术研发和创新,提高技术的稳定性和可靠性。
油田小井眼定向套管开窗侧钻技术【摘要】要提高原油产能,套管开窗的侧钻技术是一项有效的措施,能有效提高原油的产能,同时也能节约钻井投资以及地面建设的投资,降低了开采的成本,也实现了对原井上部套管和地面管网的充分利用,通过对开窗侧钻技术的探讨,明确了开窗所采用的各种技术措施,明确了小井眼双靶点的定向轨迹的控制方式,明确了扩孔技术以及完井技术的使用。
【关键词】油田小井眼定向套管开窗侧钻技术油田经过长期的发展,由于套管损坏的剥削,井底积累了更多的枯枝落叶等杂物,使其无法达到地质目的,造成许多井无法使用常规修井,以实现生产的恢复,以最大限度地利用了开采现场的地面设施,建立完善的注采油井的网络,挖掘出地下的产能,通过二次和三次采油提高原油的采收效率。
通过小井眼定向套管的开窗侧钻技术的使用,达到良好的石油增产的效果。
当前,小井眼定向开窗侧钻技术已经成为提高原油的采收效率,保证油井稳定和高产的重要途径和手段。
1 套管开窗技术1.1 窗口的优选定向套管小井眼钻井悬浮窗口一侧,一般位于窗口的位置约50米以上。
套管窗口的位置应尽量向下移动,同时还应选择地层较为稳定且固井质量较好的井段。
偏转点套管窗口的位置应选择固井质量和地层可钻性更好的,具有更为稳定的性能以及条件。
应尽量避免岩石的破碎地带,同时也应避免容易塌陷、泄露以及地层较大的地层,避免套管接触角度较大以及方向的自然漂移。
还应该确定的偏转点的深度,垂直深度和水平位移井设计的基础上,采取有效的基础上充分利用老井数量,降低了钻井长度,在一定程度上满足石油生产过程当中的实际需求。
套管开窗的长度应满足侧钻,保证测井和套管钻井通过的窗口无阻碍,一般窗口的长度为2-3m。
1.2 选择合适的开窗工具一般可用侧钻导斜的开窗技术,通过使用铣锥进行了窗口的开设。
利用侧钻的导斜打开了窗口,打开窗口具有平坦光滑的窗口的边缘,不容易形成模具的死台肩。
此外,还可以一次性开窗、修窗和扩展窗口开窗。
①139・7mm套管开窗侧钻技术2016年2月18日一. 前言二. ①139.7mmSf管开窗侧钻的难点三. 套管开窗侧钻井的前期准备四. 套管开窗技术五. 井眼轨迹控制技术六. 钻头的优选七. 小井眼的泥浆技术八. 小井眼的井控技术九. 小井眼完井技术十. 安全钻井措施几点认识一. 前言①139.7mm套管开窗侧钻是在油田开发后期,利用老井上部较好套管进行开窗侧钻的一种钻井工艺,它具有钻井费用低,恢复产能快。
随着小井眼侧钻井在油田开发中的应用,侧钻井钻井过程中暴露出的问题也在增多,主要是机械钻速低、周期长、事故多、固井质量差。
主要原因是小井眼微间隙钻井技术和工具不配套,大部分是米用常规钻井技术来打小井眼微间隙井,根据①139.7mm套管开窗侧钻的特点,通过几口井的钻井实践,对套管开窗侧钻进行了一些技术探讨。
二. ①139.7mm套管开窗侧钻井的难点1. 井眼轨迹复杂,控制较难。
2. 小井眼与钻具的环空间隙小,施工泵压高,对设备承压要求高;3. 环空压耗大,易井漏;下钻速度过快,钻具内容易返喷泥浆,若有油气,钻具内易井喷;钻进中环空返砂不太好,当钻时快时,易蹩泵造成井漏;起钻时,易抽吸诱发井喷;固井下入①104 mm套管,环空间隙更小,环空压耗更局,易井漏或蹩泵,下套管易卡钻。
4. 钻井从开窗开始,大部分在油层井段,对井控要求高,溢流量不超过 1 方,与大井眼井控有所不同,钻具内比环空更易井喷。
5. 对泥浆性能要求高,保证泥浆具有良好的携砂性、悬浮性、润滑性,固相含量低,触变性好。
6. 井下安全是开窗侧钻井的重点,一切工作要围绕复杂和事故的预防进行。
若出事故,因钻具接头外径为105mm打捞工具较少,处理事故难度大。
7. 井眼前期准备工作的好坏,对后期施工方案影响较大。
三. 套管开窗侧钻井的前期准备一、技术准备1. 在接到套管开窗侧钻井施工通知单后,必须对原井和其邻井进行调研, 需要调研的资料有:完钻日期、地质简介、井身结构、钻井液、钻时、井径、井斜、套管数据、固井质量、复杂情况、井下事故、原井大修情况、原井井口、井筒现况、有无落物及周围注水井情况,老井井身结构和新井施工要求等。
套管开窗侧钻技术阐述了套管开窗井的作业方法,总结了套管开窗侧钻井取得的主要技术成果,从钻井液配伍方面也给予了探讨,分析了影响侧钻小眼井钻井速度的主要因素,指出了开窗侧钻井目前存在的问题,提出了进一步提高侧钻井钻井速度及效益的建议和措施。
标签:套管开窗;侧钻;井眼轨迹;定向井;水平井;机械钻速;钻具组合一、套管段铣和定向开窗作业方法1、范围本标准规定了使用水力段铣工具进行套管段铣作业和使用定向开窗工具(固地锚式斜向器)在套管内定向开窗作业的技术要求。
本标准适用于在不同直径的油气井套管内段铣和定向开窗作业。
2、定义本标准采用下列定义。
2.1、套管段铣用水力段铣工具在预定(设计)的套管位置切割磨铣掉一段套管,形成祼眼井段的作业方法。
2.2、定向开窗利用斜向器在预定(设计)的套管位置定向磨铣掉一部分套管,形成一个规则的窗口的作业方法。
3、作业前的准备3.1、作业设备的准备a)根据套管段铣和定向开窗后侧钻井的负荷需要,确定钻机类型;b)以作业井的套管中心为基准,校正转盘、井架天车及全套设备;c)按设计要求校准泵压表、转盘扭矩仪、指重表及转盘转速表;d)钻井泵的性能要能满足作业对排量和泵压的要求;e)按设计要求装好井控装置。
3.2、段铣井段或窗口位置的确定a)了解预计作业井段及其附近套管的钢级、壁厚;b)了解預计作业井段及其附近套管的固井质量;c)必要时测量预计作业井段及其附近套管内径的磨损程度;d)选择水泥胶结好、套管内径磨损小的套管作为段铣或开窗的位置,并尽量避开套管外扶正器;e)校正作业井段套管接箍的深度;f)套管接箍以下2~3 m处为段铣始点或开窗的起始深度。
3.3、井眼和管柱的准备a)配足性能符合设计要求的钻井液后,下入大水眼的钻头与光钻杆的钻具组合进行通井,采取分段循环的方式替出井内油、水及陈浆,通井至预定深度,充分循环调整钻井液性能;b)先用套管刮削器刮管壁,然后下入套管通井规通径,通井规的外径应不小于段铣工具装完扶正块以后的外径;c)通钻杆内径。
浅谈小井眼水平井开窗侧钻技术【摘要】随着石油开采业的不断发展,相关技术也得到了较大的发展。
油井经过长时间的使用和发展,会出现报废井或停产,需要对其实施有效的修复措施。
利用小井眼侧钻技术在套管内部进行开窗侧钻,即为有效的方法。
本文简单阐述了套管内开窗侧钻的相关工艺,包括井眼轨迹设计、钻具的相关参数设定、减少摩擦阻力及注意事项等。
为从事该类事业的人员提供一定的技术参考及借鉴。
【关键词】小井眼水平井开窗侧钻技术分析油田的水平井在长时间的使用及各种因素的影响下出现停、报废等现象,使得石油资源无法充分开发,需要对该类水平井实施有效的修复措施,让老化的油井重新进行正常生产活动。
小井眼开窗侧钻水平井钻井技术在解决该类问题上十分有效,其是属于综合性钻井技术,具有成本低、施工周期短、经济效益高及环保等优势,能够以较低的费用及简单的工序充分利用原油井的场地、设备等,修复套管受损、停产或者报废的油井,使之重新进入生产状态,充分开发各类油藏、提高油藏的开采效率及单井的产量[1]。
1 开窗侧钻概述先对套管的尺寸、过往的使用情况及磨损状态等因素,再根据上述情况确定某一位置,使用斜向器和开窗铣锥将其打磨成窗口形状,再利用侧钻钻具在新的位置打出新的井眼。
该技术造作较为简单方便,但是套管会对测量仪器产生磁干扰,因此在钻井过程中,钻至距离设计窗口约20米的位置,还需要使用陀螺测斜仪测量方向,确保钻井位置及方向没有偏离,需要消耗较高的成本。
2 相关设计及控制2.1 轨迹设定保障开窗侧钻水平井眼的施工不出现意外情况,提高施工质量,应保障井眼轨迹的合理性。
小井眼开窗侧钻水平井在设计时,不仅需要考察油层性质,遵守方便开采的原则、一般水平井的特性,及套管体上开窗及定向井段的斜率高、井眼尺寸小、井段的控制长度较短等特性,还需要对原井眼的斜度、方位、走向轨迹进行参考并与新井眼的斜度、尺寸、进行对照,综合的设计出其三维轨迹,便于控制新井眼走向,使之符合设计要求。
顺北1CX井超深小套管开窗侧钻技术顺北1CX井为顺北油田第一口小套管开窗侧钻井,该井目的层埋深超过7300m,具有超深、超高压、超高温的特点,由于两次裸眼侧钻均未能成功采用套管开窗侧钻。
顺北1CX井在139.7mm套管开窗存在开窗难度大、小钻具刚性弱、轨迹控制难等系列问题,结合顺北1CX井套管开窗侧钻阐述了超深小套管开窗作业技术、超深小井眼定向技术及关键钻井液技术,对今后超深小套管开窗侧钻作业有较高借鉴意义。
标签:顺北1CX井;超深;小套管;开窗侧钻一、老井基本情况顺北1井于2013年4月16日18:00开钻,至2014年7月22日5:00完钻,设计完钻井深7500.59m,实际完钻井深7446m。
全井平均机械钻速3.30m/h,纯钻利用率24.69%,全井钻井周期461.45天(中途测试35.14天)。
完井期间打塞回填至7320m,对奥陶系裸眼井段进行酸压测试,顺北1井身结构见表1。
二、超深小套管开窗难点分析1开窗准备1)井底温度超过常温陀螺额定工作温度,无法直接测量工具面。
2)循环排量小,砂子和杂物易堆积在定向接头处,容易造成座键困难。
3)斜向器丢手判断难度大[1-2]。
2开窗作业1)Φ139.7mm套管钢级高(TP140V),开窗钻具小,易造成钻具疲劳,发生钻具故障。
2)铣削窗口时参数不当,导致导斜器发生轴向移动。
3)钻杆尺寸小,循环压耗大,施工中往往排量較低,异常高压。
4)因携带铁屑,对钻井液携带能力要求较高,粘度较高钻井液流型较差[2-3]。
3 小井眼定向3.1井眼轨迹控制1)地层经过酸化后,造斜率发生重大改变。
2)95mm小螺杆钻具造斜规律不易掌握。
3)钻具超过7200m,工具面摆放困难或稳定较困难。
4)数据传至地面信号衰减快,地面解码难度大,加之随钻测斜测量数据存在滞后问题,井下实际造斜规律难以实时掌握[3-4]。
3.2地层温度高井底循环温度在150℃左右,对MWD随钻测斜仪工作环境影响严重,一般螺杆钻具耐高温能力差,使用一段时间后,螺杆定子胶皮就开始老化脱胶,易造成井下螺杆故障[3-4]。
第三单元套管开窗侧钻井技术一、侧钻水平井案例——草20-12-侧平13水平井(一)概述草20-12-侧平13水平井,是在原草20-12-斜13定向井的基础上,进行套管开窗侧钻段铣的一口水平井。
原草20-12-斜13定向井油层套管直径φ177.8mm,套管在791.00mm处变形,经多次处理无效,造成该定向井报废。
草20-12-侧平13水平井位于济阳凹陷乐安-纯化断裂鼻状构造带草20断块。
草20块的主要油层是馆陶组底部的砂砾岩层,为稠油层。
井区内受地面条件的限制,无法再部井位,而直井或普通定向井,对油层的动用程度也较差,只有钻水平井才能充分地动用其储量,故在地质论证的基础上,决定在报废的草20-12-斜13定向井油层套管内,打一口定向井套管开窗侧钻水平井,开发地下油层。
馆陶组的砂岩体厚度大,含油性好,是本井的钻探目的层。
本区块91-95年先后投产的十几口稠油热采水平井,均见到良好的开采效果,开采动态表明:水平井,可有效地扩大泄油面积,扩大注汽后的热辐射,热采温度高,回采收率高,油汽比高等特点。
我油田现有几百口因种种原因而报废的直井、定向井,还具有较好的开采价值,为使这些井复活,使用套管开窗侧钻水平井技术,可改善油田的开发效果,提高经济效益。
(二)设计技术及基础数据1.地质设计基本数据(1)靶点相对位置表3-6 靶点相对位置┏━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━┓┃靶点│靶点垂深(米)│位于井口方位(度) │距井口水平距离(米)┃┠────┼──────┼─────────┼─────────┨┃入靶点 A│ 914.40 │ 104.15 │ 258.86 ┃┠────┼──────┼─────────┼─────────┨┃终靶点 B│ 913.20 │ 102.31 │ 343.92 ┃┗━━━━┷━━━━━━┷━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━┛(2)中靶要求A点至B点:方位96度47分,距离85.60m,稳斜角90度48分。
套管开窗侧钻水平井技术小井眼开窗侧钻水平井技术是在定向井,水平井,侧钻井,小井眼钻井技术基础上发展起来的一种综合钻井技术,利用该钻井技术可以使停产井,报废井,低产井,套损井等复活。
近年来,我公司技术人员围绕套管开窗侧钻水平井的技术难点,开展了专项技术攻关和现场实践,成功地在国内油田实施了几口套管开窗侧钻水平井,形成了一套相对成熟的小井眼开窗侧钻水平井钻井技术。
本文主要论述了我们的侧钻水平井钻井工艺、侧钻水平井完井工艺及施工技术要点。
标签:斜向器;套管开窗;侧钻;钻井液;筛管完井1、应用背景1.1 地质特点经过三十多年的勘探开发,国内老油田已整体进入高含水开发后期,井网控制区主力层已严重水淹,剩余油主要分布在物性相对较差的二三类储层、近断层滞留区、断块复杂带、大厚层韵律变化段和平面注采不完善区。
由于老油田井网密度大,依靠打直井来增加控制、动用储量、提高采收率的经济效益越来越差。
1.2 开窗侧钻水平井的技术优势实施开窗侧钻水平井挖潜具有以下四个方面的优点:与普通侧钻定向井、新钻直井相比,开窗侧钻水平井单井控制可采储量大、产量高、投资效益高;与直井及水平井比较,侧钻水平井布井灵活,有利于充分控制、动用油藏剩余油,提高采收率;与水平井比较,在同等增储增产效果下,侧钻水平井具有钻井投资较少、风险降低、回收短的优势。
2、侧钻水平井钻井工艺2.1 井筒准备。
用φ118mm铣锥通径、修套;钻水泥塞至预计侧钻点深度以上30-50m,加压150kN作水泥承压试验;套管试压15MPa。
2.2 放置斜向器斜向器组合:φ118mm斜向器+送斜器+定向直接头+φ73mm钻杆,置斜向器斜尖位置于侧钻点处;采用陀螺测斜仪进行斜向器定向,开泵打压座封。
下入下压循环式斜向器时应可能的减少循环时间和开泵时间避免下部组件失效而提前坐挂。
为了保证斜向器在施工过程中不发生转动或下移,下入斜向器要控制下钻速度小于20m/min,下钻操作必须平稳,严禁下钻过程中猛提、猛顿、猛刹,在坐挂斜向器时一定要找有丰富经验的刹把操作人員和井口操作人员操作以保证安全。
①139.7mm套管开窗侧钻技术2016年2月18日目录*■、,、.前言•-①139.7mm套管开窗侧钻的难点■套管开窗侧钻井的前期准备•-.四. 套管开窗技术五. 井眼轨迹控制技术钻头的优选六.小井眼的泥浆技术七.八.小井眼的井控技术九.小井眼完井技术十. 安全钻井措施一. 几点认识一.前言①139.7mm套管开窗侧钻是在油田开发后期,利用老井上部较好套管进行开窗侧钻的一种钻井工艺,它具有钻井费用低,恢复产能快。
随着小井眼侧钻井在油田开发中的应用,侧钻井钻井过程中暴露出的问题也在增多,主要是机械钻速低、周期长、事故多、固井质量差。
主要原因是小井眼微间隙钻井技术和工具不配套,大部分是采用常规钻井技术来打小井眼微间隙井,根据①139.7mm套管开窗侧钻的特点,通过几口井的钻井实践,对套管开窗侧钻进行了一些技术探讨。
二.①139.7mm套管开窗侧钻井的难点1 .井眼轨迹复杂,控制较难。
2. 小井眼与钻具的环空间隙小,施工泵压高,对设备承压要求高;3. 环空压耗大,易井漏;下钻速度过快,钻具内容易返喷泥浆,若有油气,钻具内易井喷;钻进中环空返砂不太好,当钻时快时,易蹩泵造成井漏;起钻时,易抽吸诱发井喷;固井下入①104 mm套管,环空间隙更小,环空压耗更高,易井漏或蹩泵,下套管易卡钻。
4. 钻井从开窗开始,大部分在油层井段,对井控要求高,溢流量不超过1 方,与大井眼井控有所不同,钻具内比环空更易井喷。
5. 对泥浆性能要求高,保证泥浆具有良好的携砂性、悬浮性、润滑性,固相含量低,触变性好。
6. 井下安全是开窗侧钻井的重点,一切工作要围绕复杂和事故的预防进行。
若出事故,因钻具接头外径为105mm打捞工具较少,处理事故难度大。
7. 井眼前期准备工作的好坏,对后期施工方案影响较大。
3.侧钻井特殊钻具、工具配套(适用内径大于①121mn以上的套管)① 95mm0.75、1°、1.25 °、1.5 °单弯螺杆根只只只套只各1根三.套管开窗侧钻井的前期准备一、技术准备1.在接到套管开窗侧钻井施工通知单后,必须对原井和其邻井进行调研,需要调研的资料有:完钻日期、地质简介、井身结构、钻井液、钻时、井径、井斜、套管数据、固井质量、复杂情况、井下事故、原井大修情况、原井井口、井筒现况、有无落物及周围注水井情况,老井井身结构和新井施工要求等。
对壁厚是10.54m m的套管要注明,它直接影响开窗侧钻工具的准备。
2、根据井况、技术状况以及经济性,综合考虑开窗侧钻井的整体施工方案,作好侧钻井的技术方案论证工作。
对有一定难度的井,及时向采油厂协商解决方案,降低施工难度。
3 、为保证钻机正常运行,及时与采油厂作好侧钻井的交接工作,交接内容包括侧钻井的井筒封堵、套管试压、通径和测陀螺工作。
二、工具、仪器和钻具准备1. ①73mm钻杆内径必须一致,能通过①48mm的通径规,防止仪器和工具阻卡。
2. 钻铤、无磁钻铤、稳定器及配合接头须经探伤检查合格方可使用①118mm<2m通径规 1①118mm刮刀钻头 1①118mm单牙轮钻头 1①118mmPD钻头 1①114mm斜向器 1①118mm钻铰式铣锥 1①104.8mm无磁钻铤或①89mn无磁承压钻杆 1 根①76mn方钻杆 1 根①89mm特制加重钻杆10 根①104.8mm钻铤 2 根© 105mm定向直接头 1 只© 105mrr回压凡尔(210X 211) 1 只①73mm钻杆卡瓦 1 只安全卡瓦 2 付①76mm方钻杆下旋塞 1 只150吨x 3m单臂吊环DH-150T 1 付①73mm钻杆吊卡*150吨 3 只①117mm①115mn稳定器按需KKQ-114水力式扩孔器备注:对于10.54mm的套管,通径规和铣锥①115mm斜向器①110-112mm, 钻头① 114-114.3mm。
4.开窗侧钻井主要测量仪器a①36mm磁力单点照相测斜仪b①36mm磁力或电子多点照相测斜仪c①36mm有线随钻测量仪d①36mn陀它螺测量仪三.设备及其它© 139.7mm套管开窗侧钻及大修井使用XJ650、XJ750钻机较合适,占地面积少,要求提升速度可控,提升负荷在120-150吨;泥浆泵3NB-500,缸套①100-110mm排量在6-12公升/秒,承压35Mpa,可以满足修井挤堵和开窗侧钻要求;钻机底座应能安装2FZ18-35 双闸板;转盘要求转速可调,一般在30-120转/分,有扭矩仪;循环系统可进行加重、能单独配8-10 方的泥浆,配备离心机及大于120目的震动筛,尽量减少泥浆罐数量,一般为2 个罐;水龙头冲管耐压应满足35 Mpa 的正常施工;高压管汇及水龙带要求耐压50MPa。
对施工队伍技术素质要求高,要具有修井作业和钻复杂井的能力,侧钻队伍尽量固定。
四.井筒准备1. 通井钻具组合:①118mm刮刀+①73mm钻杆。
通套管内径的原则:通径规直径大于斜向器2~3mm,长度不小于斜向器长度,一般为①118mm X 2m 通径规+ ① 73mm 钻杆2. 技术要求:刮刀通井深度应通至预定开窗点以下50m ;通径规通套管内径通至预定的斜向器位置以下10-20m,由于通径规与井筒间隙小,下钻时必须控制速度,分段下钻,遇阻加压不得超过20KN。
充分循环洗井确保井内无原油和其杂质。
3. 若遇套管变形,可下入①118mn复合铣锥修复套管或进行涨套管作业。
4. 下封隔器至预定开窗点以下30-50m处,对套管试压,根据井况决定井口压力值,一般试压15MPa , 30分钟压降w 0.5MPa为合格。
否则,必须找出漏失点进行封堵。
5. 陀螺测斜,校对老井眼井斜数据。
6. 挤封油水井射孔段及套漏处,并形成开窗点以下30m 水泥塞,以便固斜向器。
以上1-6项一般由采油厂进行施工。
以下为井队正常施工。
1 .安装井口装置并按标准进行试压。
采用合适高度的①139.7 mm升高短节(壁厚最大为9.17mm,内径大于121.36mm),按标准安装2FZ18-35封井器及节流管汇,封井器芯子应为①73 mm芯子(下套管前一付换成①101.6mm芯子,以备全井下①101.6mm的套管)。
下入①139.7 m试压胶塞+①73m钻杆1根,关封井器,用试压车按井控标准要求试压合格,并通过公司开钻前验收。
2. 下①118mn刮刀通井。
对套管进行试压。
四.套管开窗技术一. 开窗点的选择1. 主要是套管开窗部位以上的套管要完好,应无变形、漏失、穿孔破裂等现象。
2. 尽量避开盐层、漏层处、套管节箍处开窗。
3. 对壁厚10.54mm套管或TP130TT套管选用工具应区别对待,所有入井工具外径应小于115mm。
4. 考虑完井电测的难度,最大井斜在40°以内较好,井斜较大时,用钻具输送测井。
5. 在满足地质要求的前提下, 裸眼段尽量缩短。
井眼轨迹一般采用直-增-稳三段制剖面类型,保证井眼轨迹圆滑。
6. 开窗井段固井质量较好,井径较小,地层较稳定。
7. 开窗点要选在小于井斜8°以内,便于扭方位。
否则,扭方位难度大,钻进后期井下摩阻大,施工困难。
二. 斜向器的选择1. 斜向器的选择及及类型由于斜向器结构不同, 其固定方法不同, 有水泥固定法和卡瓦固定法两种。
对P110高钢级的套管,采用水泥固定斜向器或座底卡瓦式斜向器较好;低钢级套管可采用卡瓦式斜向器。
套管开窗常用的斜向器有地锚式、液压卡瓦式、机械一体式等类型。
水泥固定斜向器主要是地锚式,卡瓦式斜向器包括液压卡瓦式、机械一体式。
地锚式斜向器只能用地锚支撑座于坚硬的水泥面上,施工风险大,开窗周期长,若在下钻过程中迂阻,易剪断销钉,被迫改变开窗位置。
液压卡瓦式斜向器可座底或悬空座挂,无注水泥的风险,对井斜大或钻具内不干净,钢球无法落到位置,可能造成悬挂失败。
机械一体式斜向器必须悬空座挂,下斜向器开窗一次完成,开窗作业时间短,一体式开窗工具比地锚式斜向器开窗节约4-5天,对于硬地层、厚壁套管、特殊套管等套管开窗独具优越性,但定向性差。
2. 常用开窗工具规格(对①139.7 mm套管,内径小于121.36mm)三. 下入导斜器前准备工作1、斜向器入井前的检查:地锚式斜向器检查销钉是否完好;液压卡瓦式斜向器检查卡瓦和扶正环上螺钉是否紧固,送入管与斜铁反扣是否松动,若松动要及时拧紧;机械一体式检查座封装置是否灵活牢靠,导斜器整体不得弯曲。
2、泥浆泵、地面管汇及钻具确保试压25Mpa无刺漏。
3、对送入钻杆必须用①48mm勺通径规逐根通径,满足以后施工要求。
4 、下①118mr^ 2m通径规通套管内径。
四.下斜向器勺钻具组合液压卡瓦式斜向器:①114mm液压卡瓦式导斜器+定向接头+①73mm占杆地锚式斜向器:地锚(10s 20m +导斜器总成+定向接头+①73mn钻杆机械一体式斜向器:导斜器总成+ ①73mn加重钻杆X 6-10根+①73mn钻杆斜向器入井后应控制下钻速度,迂阻卡不超过2吨,防止猛顿、猛刹,特别是机械一体式斜向器,井口操作一定要平稳,上提钻具不得超过0.5m。
五.斜向器固定技术1.地锚式斜向器施工工艺地锚式斜向器是采用报废勺油管或钻杆作为地锚,然后在地锚上焊一些带导角勺铁块。
将斜向器下到预定位置定向后,固井候凝48小时后扫水泥面进行开窗。
施工程序:(1) 下地锚式斜向器+定向直接头+①73mm钻杆,陀螺定向后,锁住转盘,接方钻杆注水泥后,下压80-120KN剪断导斜器和送斜器连接销钉,并上提10米洗井,将多余水泥洗出,起钻候凝48h。
(2) 下入巾118mm刮刀钻头扫水泥面。
(3) 下复合铣锥开窗。
2 .液压式导斜器施工要点( 1 )液压式导斜器在未固定时,严禁中途循环。
( 2)按设计要求导斜面器下到预定位置,使用陀螺仪调整好斜面方位,锁住转盘,接方钻杆蹩压、坐封,固定导斜器必须用清水憋压,钻杆内无杂物,投球憋压达到22-25Mpa,泵压达到规定压力,不能转动钻具,达到要求后,稳压5分钟,反复3次,座封后再憋压7Mpa,上提送入钻杆使下部处于不受压状态,正转25圈退扣,缓慢上提,若泵压下降方可起出送斜杆。
否则放回原位置重新退扣。
(3)下复合铣锥开窗。
3. —体式开窗工具施工工艺机械一体式开窗工具成功实现了一趟钻完成工具的定向、座挂、开窗、修窗及钻领眼等多项作业,从而大大简化了开窗工艺。
(1)、工作原理:其结构主要由铣锥、导向器、地锚总成组成三位一体的组合式开窗工具。
当组合式开窗工具下到一定井深之后,利用机械换向原理上提钻具1.2米,在扶正器弹簧力的作用下,推动卡瓦片上行,产生一定的外挤力,而后下放钻具加压,使卡瓦牙嵌入套管内壁,从而使铣锥剪断联接螺拴完成悬挂工作,然后进行开窗作业。