论钻井过程中直井防斜打快技术研究
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(二)井斜及其控制技术一、柴达木盆地勘探开发以来,井斜问题一直是影响钻井速度和井身质量的一个难题,大家虽然作了很多工作,取得一定进展,但井斜控制一直未很好解决,总结已钻井经验教训,对指导和提高钻井水平十分重要。
统计分析9.5期间以来,钻井防斜方面所采取的技术(深井、重点井防斜钻具组合见表)可以得出如下结论:1、在柴达木盆地35个构造上统计53口探井,有14口井井斜超标,占探井比例的26.4%,尤其是其中18口井深超过4000米的井有13口井斜超标,即占深井比例72.22%,这也是深井钻井速度慢的重要原因。
2、统计53口探井钻具结构,只有3口井基本全井使用扶正器钟摆钻具结构,占统计井比例5.66%,浅井段使用扶正器,深井段使用光钻铤的只有4口井,占统计井比例7.55%,近87%的井是使用塔式钻具或单一光钻铤组合,这是井斜不能得到有效控制的重要原因。
3、使用扶正器钻具结构3口井井斜情况分析:(1)、鄂Ⅰ-2井井斜控制:根据邻井资料该构造浅部和下盘地层的地层倾角大,预计1100米以上地层倾角70°,1100~2000米井段倾角50-30°,邻井多为1200米以浅的井,增斜率1-2°/50m,平均井斜角23.5°(750m),最大井斜角25.5°(760m)。
井斜控制思路与办法该井在井斜控制方面,主要采取轻压吊打的办法,在567.47米之前,用牙轮钻头,60-70KN钻压钻进,井斜一直控制较好,在567.47-694米井段,采取PDC钻头,30-40KN钻压钻进,井斜在640米后突然增斜,该井的测斜采用每钻进50-100米测斜一次,结果如下:40′/350m,50′/424m,1º/472m,1º15′/533m,2º30′/640m,4º15′/684m,5º/691m。
增斜的主要原因是地层特性变化所致。
2019年第7期西部探矿工程*收稿日期:2018-10-30作者简介:张鹏程(1982-),男(汉族),黑龙江安达人,工程师,现从事钻井工艺管理工作。
钻井工程井斜产生原因及其控制措施张鹏程*(大庆钻探工程公司钻井二公司,黑龙江大庆163413)摘要:为了有效防斜,保证井身质量,进行产生井斜的机理分析,并根据产生原因进行了相应技术措施和装备的改进,为有效防斜提供了必要的技术支持。
关键词:产生原因;控制措施;井斜;钻井工程中图分类号:TE2文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2019)07-0069-02在石油天然气直井钻井施工的过程当中,无论你采用何种技术措施,都会有井斜角的产生,井斜角如果在规定的范围内,并且可以控制,那么危害还不是很大,如果井斜角超过规定的范围,那么将带来非常严重的危害,因此在石油天然气钻井生产中尽力控制好井斜角。
1井斜角产生机理分析经过多年人们对石油天然气钻井的井斜角产生机理的分析,总结起来主要是以下3个方面:一个是地层本身的原因,二就是工程技术方面的原因,三是人员操作上的原因。
1.1地层原因地层原因是导致井斜产生的先天性因素,是不可更改的。
一个是地层存在倾角可以引起井斜角产生,这是因为如果地层在漫长的地质年代沉积中并不是平滑的,而是会出现一定的倾角,这样的倾角如果越大,越容易产生井斜角,有相关研究发现,当地层倾角达到45°的时候,井眼将沿着地层倾角上倾的方向倾斜,如果地层倾角大于60°以后井斜将沿着地层下倾方向倾斜。
二是地层的各向异性。
当地层在沉积过程中如果呈现的是水平沉积的,那么就不容易产生井斜角,如果地层在沉积过程中如果呈现的是垂直沉积的,那么就很容易产生井斜角,而且方位还非常不稳定,当地层沉积过程中如果呈现的是倾斜沉积的,那么这种情况是最容易产生井斜角的。
各种沉积状态如图1所示。
三是地层软硬交错。
地层在沉积过程中不可能都是一样硬的,在不同的层位结合部分往往呈现的是软硬交错,因此当钻头钻遇到这样的软硬交错地层的时候钻头就会往软的地方前进,而逐渐偏离原来的垂直行进轨迹,达到一定的倾斜度后井斜角就自然产生了。
定向井轨迹控制技术钻井四公司一、直井段防斜打直定向井直井段控制原则是防斜打直。
直井段不直,不仅影响定向造斜的顺利完成,还会因上部井段造成的位移影响下步轨迹控制。
负位移会造成实际施工中比设计更大的造斜率和更大的最大井斜,正位移情况相反。
位移向设计方向两侧偏离,就将两维定向井变成三维定向井,造成下步轨迹控制困难。
如果丛式井直井段发生井斜,还会造成两口定向井直井段井眼相碰的施工事故。
1、防斜原理造成井斜的原因为地质因素和钻具弯曲。
控制井斜实质就是控制钻头造斜力,地层造斜力是不可改变的,唯一可控制的是下部钻柱组合和钻井参数,通过改变下部组合和调节钻井参数可抵抗地层造斜力,使井斜控制在一定范围内。
常用组合:钟摆组合、刚性满眼组合、塔式组合、柔性钟摆组合、偏轴接头、双驱复合钻、垂直导向工具(power-V等)2、不同井眼钻具组合及钻进参数选择普通定向井直井段施工中,应采用本地区最不易斜的钻具组合。
A:常规组合12-l/4″井眼一般采用塔式钻具组合:12-1/4″钻头+9″钻铤*3根+8″钻铤*6根+6-1/4″钻铤*9根+5″钻杆。
8-1/2″井眼通常采用钟摆钻具组合:8-l/2″钻头+7″钻铤*2根+214mm稳定器+6-l/4″钻铤*6根+5″加重钻杆15根+5″钻杆。
钻进参数:钻水泥塞采用轻压吊打方式,12-1/4″井眼,正常钻进钻压常采用180-200KN,吊打时常采用50-80KN;8-1/2″井眼正常钻进钻压常采用120-140KN,吊打时常采用30-50KN。
B:双驱组合12-1/4″井眼φ311.1mmPDC钻头+φ244.5mm直螺杆+φ228.6mm钻铤*2根+φ203.2mm无磁钻铤*1根+φ203.2mm钻铤*6根+φ177.8mm钻铤*9根+φ127 mm钻杆注:如果使用钻具扶正器,应接在φ228.6mm和φ203.2mm钻铤之间8-1/2″井眼φ215.9mmPDC钻头+φ172mm直螺杆+φ158.8mm钻铤*1根+φ214mm扶正器+φ158.8mm钻铤*6根+φ127mm加重钻杆*15根+φ127mm 钻杆钻压:20-80KN 转盘转速:45-60rpm 排量:40-45l/s 泵压:15-18MPaC:直井段长度影响1)造斜点深度小于500米,采用塔式或钟摆钻具,严格控制钻压、保证井斜角不大于lº。