水平井钻井提速难点与技术对策分析
- 格式:doc
- 大小:16.00 KB
- 文档页数:3
水平井钻井技术难点及对策分析水平井钻井技术是一种在地下水平方向进行开采的钻井技术,主要用于增加油气井的开采面积和提高采收率。
水平井钻井技术也存在一些难点,需要寻找对策来克服。
水平井钻井技术的难点之一是井眼质量控制。
由于水平井的钻井过程中,井眼受到复杂地质条件和工程参数的影响,很容易出现井眼偏斜、横向位移过大等问题,导致钻井难度增加。
为了解决这一问题,可以采取以下对策:1.合理设计井眼轨迹。
在进行水平井钻井前,需要充分了解目标油层的地质情况,选择合适的井眼轨迹,并结合井口参数进行钻具、液体等工程参数的优化设计,减少对井眼的不良影响。
2.优化钻井工艺。
针对复杂地质条件,在水平井钻井的不同阶段,可采取不同的钻具、液体、压裂等技术工艺,以提高钻井质量和效率。
水平井钻井技术还存在高温、高压的技术难点。
水平井钻井常常用于深层油气开采,由于地下温度和地层压力的增加,井口温度和压力会显著升高,对钻井设备和人员安全带来隐患。
为了应对这一问题,可以采取以下对策:1.选用适应高温、高压环境的钻具和液体。
需要选择能够承受高温、高压的材料和工艺设备,以提高钻井设备的耐温、耐压性能。
2.加强井口安全防护。
在进行水平井钻井作业之前,需要对井口进行安全性评估,采取相应的安全防护措施,如加强井口装置和监控设备,确保井口设备和人员的安全。
1.选用适当的固井材料和技术。
固井是保障井眼完整性和井壁稳定性的关键环节,需要选用适合地质条件和工程要求的固井材料,并进行良好的固井设计和施工。
2.强化井壁稳定性控制。
通过优化水平井钻井参数,合理控制地层压力和流体压力,加强井筒支撑和井眼稳定措施,提高井壁的稳定性。
水平井钻井技术虽然具有很多优势,但也面临着井眼质量控制、高温高压及井壁稳定性控制等难题。
通过合理设计井眼轨迹、优化钻井工艺,选用适应高温、高压环境的钻具和液体,加强井口安全防护,选择适当的固井材料和技术,强化井壁稳定性控制等对策,可以有效解决水平井钻井技术难点,提高钻井质量和效率。
长水平段水平井钻井技术困难和解决办法长水平段水平井是一种特殊的油气钻井方式,它可以有效地提高油气开采效率,但是其中也存在着一些技术困难。
本文将针对长水平段水平井钻井技术困难进行分析,并提出相应的解决办法。
一、技术困难1. 钻井难度大:长水平段水平井需要在地下数千米的深度进行钻井,而地层条件复杂,地质情况多变,井眼稳定性差,这给井下作业带来了极大的难度。
2. 钻井工程成本高:长水平段水平井的钻井工程需要消耗大量的人力物力财力,而且在特殊的井下环境下,往往要使用高性能的钻井设备,这导致了钻井成本的大幅提高。
3. 钻井难以驾驭:长水平段水平井的钻井过程需要严格控制井斜、转速、进给速度等参数,而且地层情况的不确定性,很容易导致井眼扭曲、碎屑阻塞等问题,进而影响钻井的顺利进行。
4. 钻井安全隐患:长水平段水平井的钻井过程中,难免会受到地层压力、地质构造等外界因素的影响,如果钻井不当,很容易导致井下事故,严重威胁井下作业人员的安全。
二、解决办法1. 优化钻井工艺:针对长水平段水平井的钻井工艺进行优化,采用先进的钻井技术和装备,改善井下作业条件,提高钻井效率和质量。
2. 强化地质勘探:在钻井前充分调查研究地质情况,制定合理的钻井方案,以及时调整钻进策略,提前预防和解决井下地质构造的影响。
3. 加强人员培训:加强井下作业人员的技术培训和安全培训,提高井下作业人员的安全意识和应急处置能力,有效预防井下事故的发生。
4. 提高钻井自动化水平:引入智能化的钻井设备和控制系统,提高自动化水平,实现远程监控和智能化控制,减少人工干预,降低工作强度,提高作业效率。
5. 研发新技术新装备:积极研发新的钻井技术和装备,提高钻井效率和作业安全,降低钻井成本,推动长水平段水平井的进一步发展。
长水平段水平井钻井技术困难虽然存在一定的难度和挑战,但通过合理的工艺优化、地质勘探、人员培训、智能化设备、新技术新装备等手段,是可以有效地解决这些困难,为长水平段水平井的钻井作业提供保障和支持。
水平井钻井技术难点及对策分析随着石油勘探范围的不断扩大和矿藏的逐渐枯竭,水平井技术成为了石油工业实现资源开发利用和效益最大化的关键技术之一。
但是,水平井钻井技术也存在一些难点,需要采取相应措施加以解决。
1. 钻进技术难点水平井的钻进技术难点主要集中在以下三个方面:1.1 钻头的选择由于水平井的钻井涉及到垂直井与水平井的转换,导致井眼的形状和直径会发生变化。
因此,不同阶段需要选择不同类型的钻头。
例如,可先采用锥形钻头进行垂直井的钻进,再采用PDC(多晶立方体磨料)或钻柱转向系统等技术进行水平井的钻进。
1.2 钻井液的选型与配方水平井钻井所用钻井液需具备低摩阻、低密度、低阻力、低磨损等特点。
因此,在液体配比方面需要进行多次试验,才能筛选出最适合具体钻井条件的钻井液。
水平井钻进过程中,需要及时补浆与进口调整等操作。
但是,水平井工作环境狭小、弯曲程度大,操作空间受限,从而导致操作难度大。
因此,钻进控制技术的研究成为了水平井施工的关键。
针对上述钻进技术难点,可采用以下对策进行解决:开展前期勘探工作,对勘探区域进行地质勘探和实验研究,选择合适的钻头类型进行模拟试验,并根据试验结果进行钻头的选型。
通过对勘探区域的地质成因及井壁稳定性等因素进行分析,并结合实际钻井经验,开展多次配比实验,筛选出最适合具体钻井条件的钻井液。
(3)钻进控制技术应用计算机辅助设计、远程遥控和智能化钻井设备等现代技术,提高钻探技术自动化程度,减少人力干预,提高钻井效率。
2.1 特殊封隔技术由于水平井穿越地层较多,井筒内会出现不同程度的隔水带,需要钻井工程师针对不同井段选用特殊的封隔技术,才能保证水平井井底离别率的合理控制。
2.2 井眼安全保证由于水平井的井身难度巨大,当水平段接近形成时,井眼约束力较弱,井眼受到外界影响容易导致洞眼的变形或塌陷。
因此,在水平井的完井过程中,需要采取钻进控制技术,并且在水平井的装备上进行定位,检测,以确保井身在完井过程中不会出现严重的安全隐患。
水平井钻井技术难点及对策分析一、技术难点1. 复杂地质条件水平井钻井面临的首要难点是复杂的地质条件。
水平井钻井常常需要穿越多种不同类型的岩层,包括致密砂岩、泥质岩、页岩等,这些地层的物性差异较大,导致井筒稳定性难以保障。
地质条件的变化也给井筒定向和测斜带来了困难,增加了钻井作业的风险和难度。
2. 钻井液环境水平井钻井中,钻井液的选择和使用对于钻井作业至关重要。
由于井底压力和水平段井深的特殊性,需要使用高密度和高性能的钻井液,以维持井壁稳定和减小地层损害。
如何在复杂的地质条件下选择合适的钻井液,尤其是在需要兼顾井壁稳定和岩心保护的情况下,依然是一个技术难题。
3. 完井工艺难题水平井的完井工艺也是一个技术难点。
水平井的完井需要对井筒进行小口径射孔处理,难度较大,而且射孔质量关系到井下工作效率和油气开采效果。
尤其对于非常规油气田的水平井,更需要在完井工艺上进行创新和突破。
4. 油气井产能下降对于已经投产的水平井来说,随着时间的推移,油气产能逐渐下降是一个不可避免的问题。
产能下降主要由井筒堵塞、油气藏压力下降等原因引起。
如何有效的管理和维护已经投产的水平井,保持其长期的生产能力,也是一个重要的技术难点。
二、对策分析1. 技术创新面对水平井钻井中的各项技术难题,最重要的对策是技术创新。
在复杂地质条件下,应该加强地质勘探和数据分析,有针对性地选用适宜的钻具和工艺。
针对钻井液环境的问题,应该加强对高性能钻井液的研究和开发,在选液、性能优化和循环处理等方面下功夫。
在完井工艺方面,需要加强对小口径射孔技术的研究和改进,提高射孔质量和效率。
2. 多学科交叉解决水平井钻井技术难点需要多学科交叉融合。
地质学、钻井工程、油气藏工程等不同学科的专家需要共同参与解决问题,对于复杂的地质条件,需要综合运用多学科的知识,共同制定解决方案。
3. 资源整合水平井钻井技术难点解决需要各方资源的整合。
在钻井液环境选择和使用上,需要钻井液生产厂家、油田服务公司和科研机构等不同资源的整合,通过共同合作,解决技术难题。
水平井钻井技术难点及对策分析一、引言水平井钻井技术是油气田开发的重要技术手段之一,通过水平井钻井可以增加油气井的有效产能,提高油气采收率。
水平井钻井技术也面临着一些难点和问题,如井眼质量控制、水平段钻进速度和稳定性、钻井液循环等方面存在一定的难度和挑战。
针对水平井钻井技术的难点和问题,需要采取一定的对策措施,以确保水平井钻井作业的顺利进行和取得良好的效果。
二、水平井钻井技术难点分析1. 井眼质量控制难点在水平井钻井作业中,井眼的质量直接影响着井下工具的进出和施工作业的顺利进行,但是由于地层条件复杂、井眼直径小、倾斜度大等因素的影响,井眼的变形和破损现象较为常见,导致井眼质量控制成为水平井钻井的难点之一。
2. 水平段钻进速度和稳定性难点水平井的水平段长度通常较长,而且在实际施工中地层条件复杂、地质构造多变、井眼尺寸小等因素的影响下,水平段的钻进速度和稳定性难以保障,钻进作业存在着一定的困难和挑战。
3. 钻井液循环难点在水平井钻进过程中,钻井液的循环对井下钻具的冲刷清洗和冷却起着至关重要的作用,但是由于水平井井眼条件的限制,井下结构和设备的需求等因素的影响下,钻井液循环难度较大,常常出现井下循环效果不佳、泥浆溢出等难题。
三、难点对策分析1. 井眼质量控制对策针对井眼质量控制难点,应加强对井眼的检测和评价,采用先进的测井技术和地质勘探手段,降低井眼的倾斜度和阻力,确保井眼的完整性和稳定性。
2. 水平段钻进速度和稳定性对策针对水平段钻进速度和稳定性难点,应合理设计钻井方案、选择适当的钻井工艺和井下钻具,降低钻具的摩擦阻力和回旋力矩,改善井下工作环境,提高钻进速度和稳定性。
3. 钻井液循环对策针对钻井液循环难点,应优化钻井液配方、加强泥浆处理和过滤,提高泥浆性能和稳定性,加强对钻井液性能的监测和控制,确保钻井液循环的顺利进行和效果优良。
水平井钻井技术难点及对策分析【摘要】水平井钻井技术在油气勘探开发中发挥着重要作用,但面临诸多技术难点。
本文首先分析了水平井的地质复杂性对钻井技术的挑战,然后探讨了井眼稳定、井筒完整性、井壁强度以及井底压力控制等难点。
针对这些困难,文章从水平井钻井技术的发展趋势、未来的技术创新方向以及对策建议和应用前景展望等方面进行了总结和展望。
通过研究水平井钻井技术的难点和对策,可以为相关领域的技术研究和应用提供重要参考,促进油气资源的有效开发利用和产业的健康发展。
【关键词】水平井钻井技术、难点、对策、地质复杂性、井眼稳定、井筒完整性、井壁强度、井底压力控制、发展趋势、技术创新、对策建议、应用前景。
1. 引言1.1 水平井钻井技术难点及对策分析水平井钻井技术是一种在油气勘探开发中广泛应用的方法,其具有提高油田产量、延长油田寿命和改善油田开发效果的显著优势。
水平井钻井技术也面临着诸多难点和挑战,在实际应用中需要克服许多技术问题。
本文将结合水平井钻井技术的特点,对水平井钻井过程中的主要技术难点进行深入分析,并提出相应的对策措施,以期为水平井的进一步发展提供参考和指导。
水平井钻井在不同地质条件下面临着不同的挑战。
在复杂地层条件下,地质力学性质不稳定、地层差异性大、裂缝众多等问题都会给水平井的钻井操作带来困难。
如何准确预测地层情况、有效解决岩屑漏失和井眼塌陷等问题,是当前需要重点解决的难点之一。
由于水平井井眼长且细,容易受到地层岩性、孔隙结构、井径大小等因素的影响,井眼稳定性成为水平井钻井过程中的重要难点。
井眼稳定性问题一旦发生,将导致井眼塌陷、井眼扩大等严重后果,严重影响钻井进度和效果。
水平井钻井过程中,井筒完整性是保证井眼稳定、防止井壁垮塌的重要保障。
由于水平井井段复杂、井深较大等原因,井筒完整性受到很大挑战。
井筒完整性问题一旦出现,将可能导致水平井产能降低、导致井下设备失效等问题。
水平井井壁强度问题一直是难点之一。
长水平段水平井钻井技术难点及解决对策长水平段水平井钻井技术是一种在地下进行水平井钻井的一种技术,其主要特点是利用地下水平井钻井技术来实现水平井的开采。
在长水平段水平井钻井技术中,存在着许多技术难点,这些技术难点不仅对井下作业人员的安全构成了威胁,同时也严重影响了长水平段水平井的钻成效率。
解决长水平段水平井钻井技术难点是当前亟待解决的一个重要问题。
本文将从技术难点的现状进行分析,然后提出对应的解决对策,希望为长水平段水平井钻井技术的发展提供有益的参考。
一、技术难点现状分析1. 钻井力学问题由于地层中的岩石层是连续性的,长水平段水平井的钻井过程会受到地层的限制,导致钻井过程中的方位稳定性和装备工作的稳定性受到影响。
尤其是在钻井井深大于1000米时,地层压力变化较大,钻井装备的力学性能难以满足工作要求。
2. 泥浆输送问题长水平段水平井的钻井过程需要用到泥浆。
由于泥浆的稠度、粘度和比重等参数的不合理,容易引起高密度泥浆的输送问题,不能满足水平段水平井的钻井要求。
泥浆输送问题不仅影响操作效率,还会增加施工成本。
3. 钻井液环境保护在水平段水平井的钻井过程中会产生大量的废水和污水,其排放对环境造成了一定的影响。
井下岩屑和井下废料还会产生大量的废固体,会威胁地下水的安全。
如何解决钻井液环境保护问题是当前需要解决的技术难点之一。
4. 钻井装备技术问题目前,国内外对于长水平段水平井的钻井装备技术研发还不够完善,钻井过程中缺乏可以保证稳定钻井效果的高效装备,给水平段水平井的钻井效率带来了不小的挑战。
二、解决对策提出针对长水平段水平井的井深大、地层压力大等问题,应加强钻井施工中的地质勘探,提前了解地层情况,合理设计井下钻井方案,选用适用的装备,减小钻井过程中的振动和冲击力,增加装备的适应性。
应加强泥浆性能参数的研究,选择适宜的泥浆类型,并合理搭配泥浆输送装备,确保泥浆在输送过程中的流动性和稳定性,避免泥浆输送过程中发生堵塞等问题。
水平井综合录井技术难点与解决办法水平井是一种在地下水平方向钻进的油气开采井,是一种重要的油气开采技术,能够有效地提高油气的采收率,降低钻井成本,延长油田的生产寿命。
水平井钻井技术也面临着诸多的难点和挑战,需要针对性的解决办法。
本文将就水平井综合录井技术难点与解决办法进行探讨。
一、难点分析1.1 钻井井眼质量控制难度大水平井的井眼在水平井段通常需要控制在较小范围内,以保证井眼尺寸和形状的稳定性。
然而由于地层条件的复杂性以及水平井在钻进过程中的弯曲特点,导致控制井眼质量难度大。
1.2 地层构造复杂,易引发井眼塌陷水平井常常需要在复杂的地层条件下进行钻井,地层的不均匀性和变化性给井眼稳定性带来了很大的挑战,井眼塌陷的风险大大增加。
水平井需要在地下进行方向钻井,需要保证钻井井眼的方向和角度,难度较大。
1.4 钻井液循环困难水平井的井眼长且弯曲,钻井液的循环难度增加,容易导致井眼清洁不彻底,影响后续的井筒壁完井。
二、解决办法2.1 优化钻井工艺,加强质量控制在钻井过程中,应该采用先进的钻井设备和技术,对井眼进行实时监测和调控,及时发现问题并及时调整钻井参数和工艺,加强对井眼质量的控制。
需要加强对井眼稳定性的分析和预测,合理选择井眼稳定性好的地层进行钻井,尽量减小地层变化对井眼稳定性的影响。
2.2 加强地层工程学研究,有效防治井眼塌陷在进行水平井钻井前,应该充分了解地层条件,进行综合分析和评估,制定合理的井眼支护方案,并在钻井过程中加强地层情况的监测和分析,及时采取相应的措施来防治井眼塌陷的发生,减小井眼稳定性问题的风险。
2.3 采用先进的方向钻井技术在进行水平井方向钻井时,可以采用先进的测量和控制技术,实现更加精确的井眼方向和角度控制,例如采用惯性导航系统、地质柱状成像技术等,来提高钻井的准确性和效率。
2.4 优化钻井液配方,改进循环系统在水平井钻井过程中,可以采用低密度、低粘度、高性能的钻井液,以减小循环阻力,提高钻井液的循环效率。
水平井钻井技术难点及对策分析随着石油勘探开发技术的不断发展,水平井钻井技术在油田开发中得到了越来越广泛的应用。
水平井可以有效提高油气开采率,降低地层压力,延长油井寿命,减缓油田衰竭速度。
在水平井钻井过程中,也存在一些技术难点需要克服,本文将对水平井钻井技术难点进行分析,并提出相应的对策。
一、难点一:井眼质量控制在水平井钻井过程中,井眼质量的控制是一个非常关键的问题。
井眼质量不良会导致井壁稳定性差、裂缝漏失等问题,严重影响井下作业的顺利进行。
而水平井的钻井难度和井眼质量的控制关系非常密切,这就需要在水平井钻井过程中对井眼质量进行严格的控制。
对策分析:1. 合理设计井眼参数。
在进行水平井钻井之前,需要充分了解地层情况,设计出合理的井眼参数,包括井眼直径、井眼轨迹、井段布局等,确保井眼质量可以得到有效控制。
2. 选择适当的钻井液。
钻井液的选择对井眼质量有着重要的影响,需要根据地层情况和钻井工艺选择适当的钻井液,确保能够有效地稳定井眼。
3. 采用先进的管柱技术。
现代水平井钻井中,管柱的设计和施工技术已经相当成熟,可以采用多级管柱设计、工具互换技术等方式来提高井眼质量的控制。
二、难点二:钻井位置控制水平井钻井中,钻井位置的控制是一个重要的技术难点。
如果钻井位置控制不当,可能会导致井眼偏离预定轨迹,甚至偏向其他井眼,造成油气井资源的浪费,同时也会对环境产生一定的影响。
对策分析:1.应用导航工具。
在水平井钻井过程中,可以应用一些导航工具,比如地质导向测量工具、导向钻头等,在钻井过程中进行实时测量,保证钻井位置的控制。
2.精确测量井身轨迹。
在钻井过程中,可以通过各种方式对井身轨迹进行精确测量,包括地质测井、测斜井等,确保钻井位置的准确控制。
3.优化钻井工艺。
通过优化钻井工艺,可以提高钻井位置控制的精度,比如使用惯性导向技术、动态定位技术等,来提高钻井位置控制的准确性。
三、难点三:水平段钻井技术水平井钻井技术的难点之一是水平段的钻井技术。
水平井钻井技术难点及对策分析水平井钻井技术是一项复杂的工程,其主要难点在于井眼质量控制、井底方位控制和钻井设备选型与使用等方面。
本文将针对这些难点进行分析,并提出对应的解决方案。
一、井眼质量控制在水平井钻井过程中,井眼的质量直接影响到后续的井壁完整性和产能稳定性。
因此,井眼质量控制一直是钻井工程师需要关注的重点内容。
主要难点在于井眼的质量控制精度要求高,而受到多种因素的干扰,如井下地质条件、钻井液稠度、钻头磨损等。
这些因素容易导致井眼的大小、形状、平直度等方面的变化,进而造成钻头插入井眼的困难和插入的不稳定性。
针对井眼质量控制的难点,可以采取以下对策:1. 优化钻井液稠度和钻头的磨损情况,减少井眼的变形和不规则,提高井眼的平直度。
2. 尽可能地利用现代化的井眼测量技术,如国内发展的电阻率井眼测量技术,检测井眼的大小、形状、平直度等关键参数,及时发现井眼的异常状况,并在此基础上采取对应的措施控制井眼的质量。
二、井底方位控制水平井的一个重要特征就是井底方位的控制,井底方位的合理控制是保证水平段贯通、满足技术要求的关键指标。
井底方位控制的难点主要在于实现低成本、高准确度和高效率。
这就要求钻井设备能够提供找准方位的能力,井下人员能够熟练掌握方位控制的技术,而不会耗费大量的时间和资源。
1. 选用现代化钻井设备,如引导井人员进行高精度的井底方位控制,确保井底方位的准确性。
2. 保证钻井工人有足够的经验和技能,熟练掌握各类方位控制的方法,并进行钻井过程的实时监测和调整,保证井底方位的控制精度。
三、钻井设备选型与使用钻井设备是水平井钻井工程的重要组成部分,对钻井的效率和质量都有着至关重要的影响。
难点主要在于如何选择最符合实际需求的钻井设备,同时采取科学合理的使用方式,确保钻井成本的控制并提高钻井效率。
1. 以钻井工程需求为导向,选择符合实际需要的钻井设备,对钻井设备的技术指标和费用等各方面进行全面评估和比较,最终得出最优方案。
水平井钻井提速难点与技术对策分析
作者:吴小光
来源:《中国科技博览》2018年第14期
[摘要]研究井区位于准噶尔盆地西部隆起中拐凸起。
在此区块部署水平井,钻井过程中主要存在上部地层承压能力低、易漏,中部泥岩水敏性强、易垮,下部石地层裂缝发育易漏溢等问题,常发生阻卡、划眼等复杂,极易引发恶性事故。
本文通过分析井区以往钻井情况,开展了井身结构优化、个性化钻头选型、钻井液性能优化、轨迹控制优化、安全钻井等提速技术试验,解决了制约区块钻井的施工难题,为后续施工提供一些借鉴。
[关键词]水平井;准噶尔盆地;阻卡划眼;技术难题;对策
中图分类号:TU639 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)14-0023-01
研究井区位于准噶尔盆地西部隆起中拐凸起,井型多为水平井。
该区块水平井钻井过程中,井漏、阻卡频繁,复杂时率高、施工周期长,对区块规模上产影响较大。
通过分析该区地质、钻井难点开展技术试验,解决了制约井区水平井的钻井技术难题,对加快该区块规模开发具有一定借鉴意义。
1钻井概况
1.1 井身结构
1.2 前期钻井简况
2016年3口完成井平均工期122.87d,平均机械钻速4.30m/h,平均复杂时率17.23%。
复杂主要以井漏、阻卡、漏溢为主,见表1。
2区块钻井难点
(1)砂砾岩发育,地层承压能力低;(2)泥岩水敏性强易垮塌,井壁稳定性差;(3)石炭系地层以凝灰岩、安山岩为主,地层可钻性差,地层裂缝发育含气,易漏易出,井控风险高;(4)二开斜井段钻遇三叠系、二叠系、石炭系地层,岩性不均质,钻速低,提速难度大。
3钻井提速技术
通过对井区完成井资料分析,主要从井身结构优化、个性化钻头优选、钻井液性能优化、轨迹控制优化、防漏堵漏、安全钻井等方面入手,开展提速工作。
3.1 井身结构优化
鉴于前期钻井过程中主要存在复杂时率高、定向段钻速慢等难题,对井身结构和施工方案不断优化。
(1)调整技术套管下深,钻至进入石炭系 15~20m中完。
原设计:二开钻至A 点,石炭系同处同一裸眼段,存在漏溢后导致垮塌加剧矛盾;定向段以滑动钻进为主,钻速慢、周期长,泥岩浸泡时间长。
优化方案:快速钻穿,下技套封隔复杂层位,为后续石炭系安全钻进打下基础,减少复杂;(2)上调造斜点,稳斜钻进。
造斜点2800m左右,定向增斜钻进,下入PDC钻头工具面不稳、定向机速缓慢(1~1.5m/h),只能使用牙轮钻头,滑动钻进机速低,井眼狗腿度大,井眼失稳几率高。
优化方案:上调造斜点至2 730m左右,在地层稳斜钻进,以复合钻进为主,使用PDC钻头钻进机速高,井眼轨迹圆滑,井壁稳定性好。
3.2 个性化钻头优选
前期钻井过程中,机械钻速较低,主要制约因素为二开定向段以滑动、增斜钻进为主,一般使用牙轮钻头;三开地层以凝灰岩、安山岩为主,岩性不均质,研磨性强,钻头报废率高。
一般情况下,二开直井段使用2只PDC钻头,二开定向段使用7牙轮钻头,三开水平段使用5只牙轮钻头。
通过开展PDC钻头优选技术试验,提高了定向段、水平段钻头行程机械钻速,形成一套适用钻头序列。
3.3 钻井液性能优化
二开段原为钾钙基聚磺钻井液体系,因垮塌严重,改为钾钙基聚胺钻井液体系,仍无法抑制系,定向段使用多元协同有机盐体系,体系强抑制性有助于抑制泥岩地层水化,提高井壁稳定性。
性能维护要点:(1)二开上部井段。
强化上部地层强抑制,保持包被剂含量0.8%以上,Cl-60000mg/L以上;提高八道湾组地层封堵能力,加1%KZ-2、2%~3%石灰石粉、2%~3%KZ-5、2%磺化沥青粉,提高泥饼的防透性漏失;(2)二开斜井段。
提高钻井液稳定性,沥青含量3%~15%,随钻加入WC-1、QCX-1,API失水
3.4 轨迹控制优化
(1)轨迹设计原则。
采用“直-增-稳”剖面设计,最大狗腿度小于6°/30m。
通过优化轨迹设计,降低井眼轨迹控制难度;(2)加强直井段监测。
严格保证直井段井身质量,为定向施工创造良好的条件;(3)提高造斜点。
为消减因直井段位移导致定向段造斜率大等问题,直井段提前下入螺杆与PDC钻头,提前扭方位,为定向造斜打好基础;(4)优化轨迹控制。
利用地层井斜、方位变化规律提前预设轨迹,增加复合钻进时间,提高机械钻速;(5)选用7头低转速高扭矩长寿命螺杆,三开水平段井实现1趟。
3.5 防漏堵漏技术
开展井漏机理研究,进为主,确定堵漏配方:(1)钻进中若发生轻微渗漏,集中加入1%KZ-2、2%~3%石灰石粉、2%~3%KZ-5、2%磺化沥青粉;(2)漏速较快时,配8%~10%堵漏剂桥堵:25~30m3井浆+2%KZ-2+3%~5%KZ-4+2%~3%KZ-5;(3)加入沥青类材料、WC-1等提高钻井液造壁封堵能力,沥青含量达到5%以上,API失水控制在3.5mL以下;(4)石炭系地层。
随钻堵漏时加入3% KZ-5+3%石灰石粉,浓度维持在3%。
3.6 安全钻进措施
(1)二开防阻卡措施。
制定不同层段钻井液关键节点控制措施;上部井段—低粘切、大排量,快速钻进,强化长短提;下部井段—调整钻井参数,精心操作,钻穿砾石夹层;(2)二开防井漏措施。
上部井段—控制钻井液密度,降低岩屑浓度;下部井段—提前加入随钻堵漏剂、控制下钻速度,缓慢开泵;中完作业—严控中途洗井位置、排量及时间;(3)三开防井漏措施。
大排量钻进、定期短提,破坏岩屑床,增强携岩能力;微裂缝漏失主要降排量、加入随钻堵漏剂;裂缝性失返漏失立即起至安全井段配浆堵漏,以细颗粒堵漏为主,若无效加入综堵,或起钻下常规钻具堵漏;(4)完井措施。
逐次加入扶正器通井,遇阻时以划眼通过方式处理,通顺井眼;增加中途顶通、洗井次数,防止蹩堵造成井漏;承压试验采用重浆、大排量模;(5)井控技术措施。
目的层石炭系地层以先漏后溢为主要特点,高度重视井漏,发现失返性漏失立即按照1.5~2倍钻具体积吊灌起钻,迅速组织人员堵漏;石炭系溢流以气侵为主,表现为井漏后圈闭压力释放,处理原则以节流循环排气为主,缓慢上提密度为辅;强化坐岗制度和干部值班制度;明确汇报程序,按照规定程序(预案)处理。
4 认识与建议
(1)井区二开地层稳定性差,易发生垮塌、阻卡,是制约该区提速的主要因素;(2)通过开展井身结构优化、个性化钻头优选、钻井液性能优化、轨迹控制优化和复杂预防等技术试验,同比钻井工期缩短26.03%,实现提速增效;(3)通过技术实践,采用维持钻井液密度不变,通过节流循环堵漏排气的方式处理气侵,实现了溢流可控、安全钻井;(4)通过逐次加稳定器通井方式通顺井眼、下套管过程中分井段小排量顶出环空气侵污染钻井液,完井作业施工顺利。
参考文献
[1]张伟,等.昌吉致密油水平井组工厂化钻井认识及实践.新疆石油科技,2016,24(1).。