阶梯水平井钻井技术
超深阶梯式水平井钻井液技术
粘 土矿 物和膨 胀性 矿物 含量 较高 ，而且 水 化膨胀 能力 和分 散性都 较强 ，一 旦钻 井液 中的 自由水沿微裂 隙
进 人泥 页岩 中 ，泥 页 岩 的膨 胀 和分 散 就 不 可 避 免 ， 因此 粘 土 矿 物 的水 敏 性 是 引 起 井 眼 失 稳 的主 要 原
因［ ¨。
＋０ ３ ． ％ＭＭＨ＋０ ６ ＫＰ ．３ ＡＮ。用 固控设 备 及 时清 除钻进 中有 害 固相 。表 １为钻 井液 的各 项性 能 。
表 １ 一 开钻 井液 性 能
液施工 技术 措施 ，顺利 完成 了该 井定 向钻 井 的施工 ，满 足 了钻 进 、下 套管 、固井 、测 井 以及 地质 录井 的
需要 ，钻井 液性 能 良好 ，各 项 技术 指标 优 良。
１ 钻 井液 技 术 难 点
地 层存在 纵横交 错 的微裂 隙 ，钻井 液 中 自由水易进 人地 层 ，造成 泥页 岩整体 强 度变 差 。地层分散 性
力 ，防止岩 屑床形 成 ；有 良好 的高 温稳 定性 、失水 造壁性 、防塌性 能 和润滑 防 卡能力 ；有 强抑 制性和 良
好 的抗 污染 能 力 ；有 利 于保 护 油气 层 ，减 少油气 层损 害［ 。 ２ ］
２ 钻井液维护处理措施
２ １ 一开钻 并液 ．
采用搬 土正 电胶聚合 物体系 。表 层开钻前 用淡 水配 预水化 搬 土浆 ２ ０ ３ ０ ｍ ，然 后用 大分 子 ８Ａ５ ０ １与小 分子 Ｋ ＨＰ － ＡＮ配成胶液维 护补充泥 浆 ，配胶 液 ３ ０ ，配方为 ：０ １ 烧 碱＋Ｏ １ 纯碱＋Ｏ ４ ￣８Ａ５ ５ ｍ３ ．４ ．７ ．９ ０ １
５ ０ ｍ 以上 ） ７０ ，井 温高 （ ４ ℃） １ ０ 。东 河 ｌＨ３ 位于 库车县 东 河塘 乡 西南 ７ ｍ 处 ，是 塔 里 木盆 地塔 北 隆 — 井 ｋ
水平井段钻井技术措施
水平井段钻井技术措施一、水平井段设计1.水平井段设计需要结合油气储层特性、地质构造、储量和预测产能等因素考虑，确定井段的起止点和倾角。
2.基于地层压力和水平段的长度，采取合理的构造设计可以减少钻井施工过程中的摩擦和阻力。
二、钻井井眼质量控制1.合理选择井眼质量控制手段，通常采用钻井液温度控制、控制井眼地层压力、控制井眼液体重量、控制井眼钢丝绳张力等方法。
2.密度与粘度应根据井眼内外流体压力的比较确定于井眼施工过程中的稳定应力分布，有效地避免因钻井过程引入地层流体。
三、水平井段钻井井下导向技术措施1.实施连续预应力打组技术，能够迅速探测出水平井段的井眼钢丝绳张力的变化，最大限度地提高导向仪器的敏感度，从而提高钻井平顺性和垂直度。
2.采用井内导向仪器，例如电磁测量，来实时监测井眼方位，以实现精确钻井。
四、水平井段钻井液设计及应用1.针对水平井段的特点，设计合适的钻井液配方，考虑液体密度、粘度、稳定性和润滑性等因素，以满足水平井段顺利钻进的需求。
2.应用低密度、低黏度的钻井液，减少钻进阻力，提高钻井效率。
五、水平井段完钻技术措施1.完善水平井段钻井完井方案，根据具体地质情况选择合适的完井技术，如水平套管完井、压裂完井等。
2.通过水平井段完钻来实现人工裂缝扩展，增加地层水平面上的产能。
六、水平井段管柱设计与管理1.合理设计和管理水平井段管柱，避免管柱失稳、卡钻等事故，以保障施工的顺利进行。
2.使用合适的管柱材料和先进的施工装备，如平衡芯轴、扭矩控制系统等，提高钻进效率，防止井眼突变。
七、水平井段钻井期间的监测与控制1.建立完善的监测体系，对钻进过程中的泥浆循环、井筒状况、井壁稳定性等进行实时监测和控制，及时调整施工参数，保障安全高效的施工进度。
2.在钻井过程中采用井壁稳定性预测和动态监测技术，准确预测井眼形成失稳的潜在风险，避免井壁坍塌，提高施工安全性。
综上所述，水平井段钻井技术措施包括水平井段设计、井眼质量控制、井下导向技术、钻井液设计与应用、完钻技术措施、管柱设计与管理、钻井期间监测与控制等。
阶梯水平井钻井技术
阶梯水平井钻井技术阶梯水平井是指在一个井眼中连续完成具有一定高度差的两个或者多个水平井段，成具有两个形或多个台阶的井眼轨迹，一个井眼开采或者勘探用两个或多个层叠状油藏、断块油藏的水平井井型。
利帅用阶梯水平井连续在这两个油层中水平延伸一定长窗窗口和目标靶区，程设计则需要满足以下３个工方面的条件。
（）１满足地质对轨迹控制的要求；中即靶要求２井下专用钻具、（）工具、器装备能满足设仪计井眼轨迹控制的要求。
３完井电测、（）下套管、固井等完井工艺技术水平须满足开放要求。
阶梯式水平井，普通水平井不同的是怎样依与度，节约了重复钻井的投资，加了单井产量，取增可得最佳的开发效果。
一、Ｅ施工难点一据地质要求，对第１水平段终点到第２水平段终点间的井身剖面进行设计。
２．优化井身结构根据ＴＺ０４６井、２１井ＹＸＰ和Ｌ１Ｎ６一Ｈ１井的施工技术，结合国内外其它地区阶梯水平井的施工经验、层特点和完井方式，油一般认为技套必须封固目的层以上的异常高压以及易垮塌、破碎带等不稳定地层，以保证水平井安全、快速地钻井和完井。
三、井眼轨迹控制技术≥１口成功的阶梯式水平井，实现取代２口或能多口水平井的开发目的，既节约投资，能获得好的又＞效益常用于阶梯式水平井开发的区块具有以下特点：１层叠式或不整合薄油藏；２断块油藏；３上（）（）（）部油层断失或尖灭，在下部可供开采的油藏。
存１．目的层油层薄，区块复杂，眼轨迹拐点多，井不平滑，不利于送钻和钻压传递，制和调整井眼轨控道工作量大。
着陆、阶梯过渡段控制困难。
２钻井装备、井液净化设备要求高，眼．对钻井的净化和携砂难度大，大斜度井段易形成岩屑床，造成井下复杂情况发生，需要有足够的动力，配套齐全的净化设备３具组合、测仪器等针对性强，术含量．钻监技高，钻柱受力复杂。
二、优化工程设计１合理的钻具组合设计．分析近年来完成的数十口水平井资料，结出几套适合于常规水平井和总阶梯水平井施工，目前国内工艺技术和装备又能够实现的钻具组合结构。
阶梯水平井钻井技术
阶梯水平井钻井技术冯志明 颉金玲(大港油田集团公司定向井技术服务公司,天津大港 300280)摘要 阶梯水平井是在水平井完成第1水平靶区后,通过降斜、稳斜、增斜段的调整,进入并完成第2水平靶区井段的水平井钻井技术。
该技术将水平井技术又推上了一个新的高度。
使水平井的应用扩展到常规油气层,连续薄油层、断块油层等复杂油气田。
文中从施工难点、优化工程设计、井眼轨迹控制3方面论述了阶梯水平井的钻井技术。
列举了TZ406井、YX2P1井、LN61-H1井3口阶梯水平井的施工数据。
针对TZ406井施工经过、施工要点、施工技术措施,对阶梯水平井的设计、轨道控制技术、施工难点经验、体会和认识,做了全面的论述。
现场应用表明:阶梯水平井显著地增加了产量,大幅度地提高勘探开发的综合经济效益,必将成为油气田开发的重要手段之一。
主题词 水平井 导向钻井 井眼轨迹 工程设计 钻具组合作者简介 冯志明,1966年生。
1987年毕业于重庆石油学校钻井工程专业,工程师。
颉金玲,1945年生。
毕业于华东石油学院,现任副经理,高级工程师。
阶梯水平井是指在一个井眼中连续完成具有一定高度差的两个或者多个水平井段,形成具有两个或多个台阶的井眼轨迹,用一个井眼开采或者勘探两个或多个层叠状油藏、断块油藏的水平井井型。
利用阶梯水平井连续在这两个油层中水平延伸一定长度,节约了重复钻井的投资,增加了单井产量,可取得最佳的开发效果。
一、施工难点1口成功的阶梯式水平井,能实现取代2口或多口水平井的开发目的,既节约投资,又能获得好的效益。
常用于阶梯式水平井开发的区块具有以下特点:(1)层叠式或不整合薄油藏;(2)断块油藏;(3)上部油层断失或尖灭,存在下部可供开采的油藏。
1.目的层油层薄,区块复杂,井眼轨迹拐点多,不平滑,不利于送钻和钻压传递,控制和调整井眼轨道工作量大。
着陆、阶梯过渡段控制困难。
2.对钻井装备、钻井液净化设备要求高,井眼的净化和携砂难度大,大斜度井段易形成岩屑床,造成井下复杂情况发生,需要有足够的动力,配套齐全的净化设备。
永3平9跨断块阶梯水平井钻完井技术
永 ３平 ９跨 断块 阶梯 水 平 井钻 完 井技 术
刘 成贵 许军 富 徐云 龙
（ １ ． 胜利石油管理局黄 河钻 井总公 司， 山东东营 ２ ５ ７ ０ ０ ９；２ ． 胜利石油管理局钻井工艺研 究院 ， 山东东营 ２ ５ ７ ０ １ ７ ）
引 用格 式 ：刘成 贵 ， 许军富， 徐 云龙 ． 永 ３平 ９跨断块阶梯水平 井钻 完井技术 ［ Ｊ ］． 石 油钻采 工艺， ２ ０ １ ３ ， ３ ５ （ １ ） ：１ － ４ ． 摘要 ：胜利 油田永安 区块是典 型的复杂 小断块 油藏 。为进 一步对该类型油藏进行挖潜增效 ， 在精 细描 述断层的基础上 ， 设 计施 工 了一 口跨 断块阶梯 水平井 ， 对 不 同断块 内的剩余 油使 用同一 口井进行 开采 ， 在提 高剩余 油采收率的 同时， 能够降低钻 井
第３ ５卷 第 １ 期
２ ０ １ ３年 １月
石 油 钻 采 工 艺
０Ｉ Ｌ ＤＲＩ ＬＬＩ ＮＧ ＆ ＰＲＯＤＵＣＴＩ ＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ
Ｖ０ １ ． ３ ５ Ｎｏ ．１
Ｊ ａ ｎ ．２ ０１ ３
文章编号 ：１ ０ ０ ０ —７ ３ ９ ３ （ ２ ０ １ ３） ０ １ —０ ０ ０ １ —０ ４
ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｏ ｎ ｅ ｗｅ ｌ １ ． Ｂｙ ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ， ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｉ ｓ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｓ ｔ ｉ ｓ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ Ｙ ｏ ｎ ｇ’ ａ ｎ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｎｄ ａ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ， ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｔ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ — ｂ ｌ ｏ ｃ ｋｌ ａ ｄ ｄ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｗｅ ｌ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ Ｏｉ ｌ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ， Ｗｅ ｌ ｌ Ｙ３ ｐ ９ ． Ｇｅ ｏ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ －
水平段水平井钻井技术难点及改进
水平段水平井钻井技术难点及改进一、技术难点1. 钻井路径控制难题在钻井过程中，需要通过控制钻头的方向和位置来确保井眼的质量和稳定性。
而在水平段水平井中，由于井眼本身的水平长度远远大于垂直井，导致了钻头的控制难度大大增加。
地层构造复杂也使得钻井路径的控制更加困难。
这将导致钻井路径的不稳定和失控，进而影响到整个井眼的质量和生产效果。
2. 钻井工艺优化问题水平段水平井钻井有时需要穿过复杂的地层构造，例如在边界地带进行钻井或在油气藏的边缘地带进行钻井，这将需要钻井工艺上的进一步优化。
水平段水平井也需要更高的地层保护要求，需要更高品质的钻具，更严格的施工工艺，这也是当前钻井工艺面临的挑战之一。
3. 井下作业技术问题在水平段水平井完井后，需要进行一系列的井下作业工艺，例如堵剂施工、压裂作业等。
这些作业需要保证在水平段井眼内的精确定位，以确保作业的有效进行。
由于井眼长度的增加，作业区域的扩大，导致了井下作业技术的复杂度增加。
同时水平段水平井的水平井眼结构也导致了井下施工作业难度的增加。
二、改进措施1. 钻井路径控制技术的改进针对钻井路径控制难题，可以采用先进的水平钻控系统，通过地面上的电脑和传感器对钻井井底的情况进行实时监控和调整。
通过高精度的测量和导航技术，可以对井眼路径进行精确控制，提高钻井井眼的质量和稳定性。
可以采用利用井壁贴片技术提升钻井路径控制质量。
2. 钻井工艺的优化对于钻井工艺的优化问题，可以通过采用更耐磨的钻井工具和更加严谨的施工工艺，提升钻井效率和井眼质量。
可以采用人工智能技术辅助设计和优化钻井工艺。
可以采用井下自动化装备，来提升水平井的施工效率和品质。
3. 井下作业技术的改进针对井下作业技术复杂度增加问题，可以采用更加精确的定位技术，如RTLS技术，来确保井下作业的精确进行。
可以利用先进的堵剂和压裂技术，来适应水平段水平井的特殊井眼结构和复杂地层条件。
水平段水平井钻井技术在开发利用上有着重要的意义，但是也面临着一系列的技术难题和挑战。
阶梯式水平井快速钻进
浅探阶梯式水平井快速钻进一前言所谓水平井，是指最大井斜角一般不小于86 且在产层内横向钻进的特殊形式的油气井。
水平井技术是80年代钻井、完井技术的重大成就之一。
随着水平井综合能力和工艺技术的发展并成熟化、多样化，在常规水平井的基础上发展了多种相关钻井新技术，比如：大位移井钻井技术；分支井钻井技术；小井眼钻井技术；设计师型（阶梯式）水平井钻井技术等，逐步成为新老油田开发的重要手段。
大港油田集团定向井技术服务公司通过加强科研力度，运用先进的工具、仪器和设备，进一步提高了水平井钻井的综合能力，在西部油田尝试并成功地完成了TZ406阶梯水平井、YX2P1阶梯水平井和LN61-H1阶梯水平井，总结了一套较完整的阶梯水平井眼轨迹设计和施工技术的模式，取得了非常显著的经济效益和社会效益，对今后的阶梯水平井技术发展有一定的指导意义。
阶梯水平井是在水平井完成第一水平靶区后，通过降斜、稳斜、增斜段的调整，进入并完成其他水平靶区井段的水平井钻井技术。
从严格意义上讲，阶梯水平井（Staircased Well)是设计师型井眼轨迹水平井（Designer Well）的一种特例。
设计师型水平井，是指满足下列条件之一的水平井的或者大位移井：（1）在水平面上有较大的拐弯。
（2）左右、上下拐弯相互结合。
（3）拐弯不受井斜限制。
阶梯式水平井则是指利用普通水平井技术在一个井眼中连续完成具有一定高度差的两个或者多个水平井段，形成具有两个或多个台阶的井眼轨道，用一个井眼开采或者勘探两个或多个层叠状油藏、断区块油藏的水平井井型。
利用阶梯式水平井连续在这两个油层中水平延伸一定长度，节约了重复钻井的投资，增加了单井产量，能取得最佳的开发效果。
二阶梯式水平井的特点随着水平井钻井技术在国内的开展，水平井轨迹控制工艺技术也日益提高；阶梯式水平井如何准确命中目的层的靶窗和第一靶窗与第二靶窗之间的过渡，是阶梯水平井设计和施工技术的关键。
（一）阶梯式水平井目的层的特点与常规中半径水平井相比，阶梯式水平井具有高难度、高投入、高风险的特点，但是一口成功的阶梯式水平井，能实现取代两口或多口水平井的开发目的，既节约投资，又能获得好的效益。
水平井段钻井技术措施
水平井段钻井技术措施1、钻具组合⑴9〞1/2井眼：Φ241.3mm钻头+Φ197mm单弯(1.5°) +[631×410]接头+Φ165mm无磁钻铤+[411×410]悬挂短节+Φ127mm无磁承压钻杆+Φ127mm加重钻杆（15根）+Φ127mm钻杆⑵6〞井眼：Φ152.4mm钻头+Φ120mm螺杆+331×310接头+FEWD +Φ120mmMWD悬挂短节+Φ89mm无磁承压钻杆+Φ89mm斜坡钻杆×18柱+Φ89mm加重钻杆×17根+Φ89mm钻杆2、钻进参数⑴9〞1/2井眼：钻压：50-80KN；泵压：12-14Mpa；排量：35－40L/S。
⑵6〞井眼：钻压：20-50KN；泵压：10-12Mpa；排量：15L/S3、技术要求⑴起下钻①井眼准备：下入定向钻具前，要求井眼畅通清洁，钻井液性能达到设计要求，井底无落物。
设备运转正常。
②动力钻具下井前要作好试运转，记录螺杆压降，运转正常方可下井。
③注意井口安全，严防井下落物，下钻禁止使用丝扣保护膜。
钻头过套管头时，防止碰坏牙齿。
④起下钻操作要平稳，严禁猛刹猛放，下钻时严格控制下放速度。
特别注意井眼轨迹曲率变化大的井段起下钻阻卡情况，确保MWD、LWD仪器安全。
⑤下钻遇阻不得硬压，应在畅通井段开泵正常后划眼修整井壁，注意划眼方式，6"井眼严禁用动力钻具划眼。
⑥起钻遇卡不得硬拔，以少提多放为主，严禁多提，若多次活动钻具仍不能通过，则下钻至畅通处，开泵倒划眼起出。
在后期施工中，应在起钻时低速起过造斜段，若发现有遇卡现象，应少提多放，配合转动起出钻具。
在键槽的井段，下入键槽破坏器消除键槽。
避免下入直径略大于钻杆接头外径的钻具，以防止键槽卡钻。
⑦为确保仪器正常工作，下钻过程中每下25柱必须向钻杆内灌一次泥浆，灌泥浆时一定要放入钻杆滤清器，并保证灌满。
⑧下钻到底后，转动转盘，破坏掉泥浆的静切力，钻头离井底5－10米开泵，排量由小到大，先用单凡尔开泵，返出正常后再开两个凡尔和三个凡尔，防止蹩泵或堵水眼。
水平井钻井工艺技术
水平井钻井工艺技术引言水平井钻井工艺技术是一种在油气勘探开发中应用广泛的技术，它通过在地层中钻探水平井段，能够有效地提高油气井的产能和采收率。
本文将介绍水平井钻井的一般工艺流程、钻井液的选择和使用、钻头的选择以及井底工具的应用等方面的内容。
一、水平井钻井工艺流程水平井钻井工艺流程是指从井眼设计到井下实施的一系列步骤，下面将介绍水平井钻井的一般工艺流程。
1.井眼设计：根据地层特征和油气开发需求，确定水平段的位置、井眼直径以及水平段的长短等参数。
2.井口施工：进行井口设备安装，包括井口套管的安装、井口井口防喷器的安装等工作。
3.钻井液工艺设计：根据地层特征和钻井液性能要求，确定钻井液的配方和使用方案。
4.钻探井段：根据设计参数，进行钻井液的循环、钻头的下钻、钻进、切换水平井段、控制钻头方位等工作。
5.装备井下工具：根据后续作业需要，部署井下工具，如测斜仪、导向器等。
6.钻进水平段：通过使用导向技术和井下工具，控制钻头沿设计轨迹钻进水平井段。
7.钻井结束：到达设定的钻井参数或达到设计钻井目标时，钻井工作结束，开始下一步的工作。
二、钻井液的选择和使用钻井液在水平井钻井过程中起到冷却、润滑、悬浮废屑和井壁稳定等重要作用。
选择合适的钻井液并正确使用是确保钻井过程顺利进行的关键。
1.钻井液的类型：常见的钻井液类型包括水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等。
根据地层特征、环境要求和工程经济等因素，选择适合的钻井液类型。
2.钻井液的性能：钻井液的性能包括流变性、密度、滤失性、PH值等。
根据地层特征和钻井目标，确定钻井液的性能指标，并进行钻井液调配。
3.钻井液的处理：钻井液采用循环使用，需要定期对钻井液进行处理，包括固相控制、饱和度调整和污染物去除等。
三、钻头的选择钻头是在钻井过程中切削地层的关键工具，选择合适的钻头能够提高钻进速度和钻头寿命。
1.钻头的类型：常见的钻头类型包括三刃钻头、平头钻头、带牙钻头等。
根据地层特征和钻井目标，选择适合的钻头类型。
新疆哈山区块浅层阶梯水平井钻井技术
新疆哈山区块浅层阶梯水平井钻井技术X张学光(胜利渤海钻井新疆分公司,山东东营 257200) 摘 要:随着油田勘探开发的不断深入及水平井钻井技术的不断发展,利用一口阶梯水平井实现一井多采,不仅可以节约钻井投资,而且能提高单井产能及采收率。
浅层阶梯水平井施工难度较大,随着水平井位移的加大以及阶梯轨迹的实施,钻进和下套管作业过程中,会出现不能正常导向钻进和下套管困难、甚至套管不能下到预定井深的情况。
本文介绍了哈浅1-平1井阶梯水平井的施工难点及技术措施,对今后该类井的施工具有一定的借鉴。
关键词:浅层阶梯水平井;位垂比;井眼轨迹控制;固壁润滑;通井措施 中图分类号:T E243+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0110—021 地质工程概况哈浅1-平1井位于准噶尔盆地中石化北缘1区块西南端。
地理上位于新疆维吾尔自治区克拉玛依市乌尔禾区西北部,钻探目的是进一步评价哈浅1井区侏罗系八道湾组1砂组储层产能状况。
该井实钻设计井深854.29m ,垂深342.55m ,最大水平位移641.29m ,最大井斜90.16°,造斜点垂深57.26m ,A 、B 靶垂深336.50m ,A ～B 靶间水平距离139.53m ,C 、D 靶垂深343.00m ,B ～C 靶间水平距离111.80m ,C ～D 靶间水平距离97.45m 。
导眼开钻5660.4mm 钻头钻至井深35m ,下入5508mm 导管34.86m ,一开5346.1mm 钻头钻至井深井深254m ,井深55m 定向,一开完井斜40°,下入U 273.1mm 表层套管253.18m ,二开5241.3mm 钻头钻至井深854m ,下入U 177.8mm 油层套管842.26m 。
施工时,要求A 、D 靶点纵向摆动不超过0.5m ,横向摆动不超过5m 。
哈浅1-平1井实钻设计数据和实钻数据见表1、表2。
阶梯水平井钻井技术
阶梯水平井钻井技术
冯志明;颉金玲
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2000(022)005
【摘要】阶梯水平井是在水平井完成第1水平靶区后,通过降斜、稳斜、增斜段的调整,进入并完成第2水平靶区井段的水平井钻井技术.该技术将水平井技术又推上了一个新的高度.使水平井的应用扩展到常规油气层,连续薄油层、断块油层等复杂油气田.文中从施工难点、优化工程设计、井眼轨迹控制3方面论述了阶梯水平井的钻井技术.列举了TZ406升、YX2P1井、LN61-H1井3口阶梯水平井的施工数据.针对TZ406井施工经过、施工要点、施工技术措施,对阶梯水平井的设计、轨道控制技术、施工难点经验、体会和认识,做了全面的论述.现场应用表明:阶梯水平井显著地增加了产量,大幅度地提高勘探开发的综合经济效益,必将成为油气田开发的重要手段之一.
【总页数】5页(P22-26)
【作者】冯志明;颉金玲
【作者单位】大港油田集团公司定向井技术服务公司,天津大港,300280;大港油田集团公司定向井技术服务公司,天津大港,300280
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
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4.阶梯水平井钻井技术在杜813-H601井的应用 [J], 王广帅
5.河86-平6阶梯水平井钻井技术 [J], 韩东;雷文涛
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深部薄油层双阶梯水平井钻井技术
收稿日期:2002-12-19;改回日期:2003-03-12作者简介:王爱国(1966—),男,1987年毕业于胜利石油学校钻井工程专业,钻井工艺研究所工程师。
联系电话:(0546)8797421第31卷第3期2003年6月石油钻探技术PET ROLEUM DRIL LING T EC HN IQ UES Vol.31,No.3Jun.,2003钻井与完井深部薄油层双阶梯水平井钻井技术王爱国,王敏生,唐志军,牛洪波,左卫青(胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营 257017)摘 要:介绍了HD 1-27H 薄油层双阶梯水平井的设计和施工情况。
该井合理地利用水平井钻井配套技术、小角度单弯马达配合M W D 导向钻井技术控制井眼轨迹,水平段油层实钻井眼轨迹所有测点与设计井眼轨迹的垂深差都控制在0.5m 以内,且测井解释油层穿透率100%,创造了利用常规M W D 控制水平井井眼轨迹精度的记录。
该井投产后取得了显著的经济和社会效益,为以后深部薄油层开发积累了经验。
关键词:水平井;薄层;阶梯式剖面;井眼轨迹;导向钻井;钻具组合;M W D;HD1-27H 井中图分类号:T E243 文献标识码:B 文章编号:1001-0890(2003)03-0013-03 所谓“薄油层水平井”是指利用水平井技术控制水平段井眼轨迹在厚度不超过1m 的油层里穿行,以最大限度地钻穿油层[1-2]。
薄油层主要来自两个方面:一是自然形成的层间油藏,在新疆塔里木油田分布较广;二是由于老油田长期深度注采,形成厚度仅有1～2m 的顶部剩余油,这在很多油田的难动用储量中占有较大比例。
由于油层太薄,利用常规定向井和水平井开发[2],油层裸露面积有限,难以形成工业生产能力,而利用双阶梯水平井技术[3-4],可将有工业价值产量所要求的最小油层厚度降低到最小限度。
塔里木油田分公司在国内首先提出并采用双阶梯水平井钻井技术开发深部薄油藏,钻成了HD1-27H 井。
冀东油田南堡23-平2111阶梯水平井钻井技术
段 之间增 加 ５ ０ ｍ 的调整控制井段 ， 以更 好 地 满 足 中靶 要求 ， 井 眼轨迹 设计 如表 １ 所示 。
２ ． ２ 井 眼 轨 迹 控 制 技 术
当ａ １ ≠ｎ ２ 时
优 化钻 井 参 数 、 优选 钻 头 并 制定Leabharlann 合 理 的轨 迹 控 Ｒ 一
制 措施 ， 全井 采用 １ ．２ ５ 。 单弯， 水 平段 对钻 具进行 倒
表 ２ 井 身 结构 数 据
该 井身 结构 的主 要特 点是 ： ①＋ ３ ３ ９ ． ７ ｍｍ 套 管 下 至 直井段 ， 封 隔平 原组及 明化镇组 上部 地层 ， 为 下部安
两次 ， 使 井身 质量 达 到合 格 。在 增 降 井 斜 过程 中保
持小 的造斜 率 ， 使 井 眼 圆滑 。造 斜 段 前 期 施 工 由 于
要求。 ２ ． ４ 井 眼 净 化
（ ２ ） 运用 泥饼 控 制技术 ， 使 钻井 液形 成 薄而 韧 的
Ｍ Ｗ Ｄ＋钻 铤 钻 杆 ＋震 击 器 ＋钻 杆 。 该 钻 具 组 合 用
于增 斜 井段 的施 工 ， 实 际施 工 时可 依 据 井 眼 轨迹 造 斜 的需 要 进 行 调 整 。三 开 水 平 段 采 用 倒 装 钻 具 组 合： 钻 头 ＋导 向马达 ＋欠 尺 寸扶 正器 ＋无磁 ＋Ｌ ＷＤ ＋抗压 缩无 磁钻 杆 ＋斜 坡 钻 杆 （ １ ８ 。 ） ＋加 重 钻杆 ＋ 震 击器 ＋加 重钻 杆 ＋钻杆 。上 述钻 具组 合共性 表 现 在 ３个 方 面 ：①优选 钻具 选择 造 斜 率略 大 于设 计造 斜 率 的导 向钻具 组合 ， 增 加转 盘方 式钻进 的 比率 ， 有 利 于修 整井 壁 ； ② 倒装 钻具 ， 即将重 型 钻具 上 移 ， 底 端位 于井 斜 ３ ０ 。 ～６ ０ 。 之间， 依 靠钻 铤 、 加 重 钻杆 重 量 推动 钻具顺 利 下 钻 或 加 压 ；③ 简 化 钻 具 ， 尽 量 避 免 刚度 和外 径有 较 大差 别 的 钻 具 组合 在 一 起 ， 在 保 证 正常 施 工的前 提下 ， 选用 刚 度小 、 外径 小 的钻 具 。 （ ２ ） 优化钻 进 方 式 。 为 了保 证 在 施工 过 程 中控 制好 井 眼轨迹 ， 加 大划 眼力 度 ， 每 个单 根打 完后 划眼
阶梯式水平井
LN61-H1水平井技术措施1.侧钻1)直井段要保证钻直，钻进至造斜点测ESS，及时计算出井身轨迹数据，以此为依据计算设计下部施工的井眼轨道；2)侧钻井段要选择在井径规则、钻时较快的井段，最好是砂岩段；3)水泥塞要保证打实，候凝48小时以上，修水泥面至设计造斜点，水泥承受静压200千牛以上；4)侧钻用MWD监测井身轨迹的变化情况，判断是否侧钻成功；5)严格按照推荐上扣扭矩紧扣；6)控制起下钻速度在15柱/小时以下；7)开泵前要确保已安放了钻杆泥浆滤清器；8)钻井参数服从马达参数，轻压，根据钻进直井段时的钻时选择控制好侧钻钻时；9)随时注意钻进时的返砂情况，根据返砂情况及时调整钻井参数，确认新井眼与老井眼偏离2米，新砂样达90%，可确定出新井眼，方可起钻；10)起钻前，充分循环至振动筛上无砂子返出；11)起钻后采用导向系统钻进。
2.导向钻进1)严格按照推荐上扣扭矩紧扣；2)控制起下钻速度在15柱/小时以下；3)若下钻遇阻，划眼时应保证工具面是钻进该井段时使用的工具面；4)开泵前要确保已安放了钻杆泥浆滤清器；5)钻井参数参考马达使用参数；6)如果造斜率偏高，马达角度在2度以下可考虑采用10－30转/分以下的转速启动转盘导向钻进;7)如果造斜率偏低，起钻换高角度马达；8)工具造斜率应稍高于设计造斜率，避免因造斜率不足而起钻；9)实际施工过程中，应使实钻轨道尽量靠近设计轨道；10)根据现场实际情况，分段循环，及时短起下，保证井眼清洁；11)钻具倒装，原则是井斜30度以深井段采用18锥度钻杆，加重钻杆数量保证该井的加压需要；12)加强泥浆性能，保证携砂、润滑，含砂量〈0.5%，以保证MWD和马达正常工作，并延长其使用寿命；13)起钻前，充分循环至振动筛上无砂子返出；14)选用与马达参数相匹配的优质钻头以保证安全优质快速钻井；15)造斜点以上井段及入窗之前井斜60－70度左右测多点，以校对MWD与ESS测斜仪是否存在偏差，进一步保证安全着陆；16)定期进行钻具探伤，发现有损坏的钻具及时更换，并定期倒换井下钻具下井顺序；17)及时测斜计算，根据测斜结果掌握好井身轨迹的变化趋势，准确制定出钻进下部井眼的最合理的施工方案；18)现场施工人员根据钻进情况及时调整钻具组合及钻井参数，解决好水平井在大斜度时的传压问题。
浅层阶梯水平井钻井技术
浅层阶梯水平井钻井技术作者：朱杰蒋娟李秀灵宋启明来源：《科学与财富》2018年第12期摘要：采用阶梯水平井技术开发多套油藏可以增加泄油面积、大幅度提高单井产量、提高储量控制程度。
分析了浅层阶梯水平井施工难点，并针对阶梯水平井井眼轨迹特点，进行了轨道、井身结构的优化设计，阐述了轨迹控制技术。
通过钻井实践，利用阶梯水平井技术开发多套浅层油藏是完全可行的。
现场应用表明：阶梯水平井显著增加的产量，大幅度提高了勘探开发的综合经济效益，为多套浅层油藏开发提供了技术支撑，为相似地质条件下未动用储量的经济有效开发奠定了基础。
关键词：阶梯水平井浅层轨迹控制哈浅1-平1阶梯水平井是在常规水平井基础上发展起来的一种特殊水平井，是指在一个井眼中连续完成具有一定高度差的两个或者多个水平井段，形成具有两个或多个台阶的井眼轨迹，用一个井眼开采或者勘探两个或多个层叠状油藏、断块油藏的水平井井型。
利用阶梯水平井连续在两个或两个以上油层中水平延伸一定长度，扩大油层泄油面积，有效提高储量动用程度[1-3]。
同时大大节约重复钻井的投资，单井产量增加明显，较大幅度地提高开发的综合经济效益，取得最好的开发效果，成为油气田开发的重要手段之一。
但是采用阶梯水平井钻井技术开发埋藏比较浅的两套或多套油层，国内还比较罕见。
一、施工难点油藏埋藏浅，造斜点浅，造斜段短，地层前期造斜率比较低，实际造斜率较设计造斜率偏差大，井段调整余量小，井眼轨迹控制精度要求高。
井眼轨迹拐点多，轨迹不圆滑，摩阻大，钻压传递困难，不利于送钻导致井身轨迹控制难度增大。
造斜点浅，仪器测斜零长长，导致开始定向时仪器离管柱比较近，受磁干扰厉害，影响后期施工。
造斜点浅，直井段短，井下钻具自重轻，目的层垂深浅，导致井下钻具受力复杂，施工难度大。
二、优化设计2.1 轨道设计阶梯水平井的轨迹设计主要根据井口位置与地质第一目的层以及第二目的层的位置来确定。
为了减小施工难度，一般采用直-增-稳-增-平-降-稳-增-平的轨道类型，但是也有受地面条件等因素的影响，轨道类型也有可能设计为直-增-稳-增-平-增-稳-降-平。
水平段水平井钻井技术难点及改进
水平段水平井钻井技术难点及改进水平段水平井钻井技术是一种先进的钻井技术，其相比传统的垂直井具有更高的生产效率和采油率。
该技术的基本操作步骤包括：首先在垂直井中钻出一个水平平面，然后通过水平井钻头延伸到指定位置，再进行产能测试和生产，从而实现油气的开采。
然而，在实际操作中，存在一些技术难点，主要包括以下几个方面：一、水平井的导向技术水平井的导向技术是指如何使钻头穿越岩层，保持钻井方向不偏移。
钻头穿过岩层时会产生一些不可预测的力量，如地形地貌、地层构造等因素会影响钻头的导向。
这些不可预测的力量可能会导致钻头偏离预期方向，从而影响钻井效率和成本。
因此，要想保证水平井的导向稳定，需要采用各种措施来优化技术。
目前已经有了一些有效的技术手段，如旋转卡盘技术、高压液动钻头技术和磁性钻头技术。
二、钻井液的选择和管理钻井液在水平井钻井的过程中发挥着至关重要的作用。
它不仅是冲洗、冷却、润滑和支撑钻柱等重要物质，还能够控制井周围的水流动态、稳定地层结构，甚至能够与地层石化物质发生反应产生一定的作用。
钻井液的选择和管理能够在很大程度上影响钻井效率和井口环境。
目前，常用的钻井液有两种类型：油基钻井液和水基钻井液。
油基钻井液能够耐高温、耐高压和耐腐蚀，然而，价格昂贵，井口环保成本较高；水基钻井液成本较低，环保成本较低，但耐温度和耐腐蚀能力较弱。
因此，如何选择合适的钻井液，实现钻井液的循环和管理仍是难点。
三、管柱的设计和施工水平井钻井的一项重要技术难点是管柱的设计和施工。
通常，水平井的管柱是由多组小口径管组合成的。
因此，在设计管柱时，需要充分考虑地层的力学性质和钻头等相关工具的尺寸。
同时，还需要考虑到人力和物力成本等问题。
在实际施工过程中，一定要保障工人的人身安全，避免因操作失误或设备故障而引起的人员伤亡事故。
此外，管柱的安装和油管的接口处也是施工过程中的关键步骤，需要严格把握。
四、水平段产能测试的难点水平井在钻井后，需要进行水平段产能测试，以确定油气的产量和产出特性。
HD1—11H井双阶梯水平井钻井技术
HD1—11H井双阶梯水平井钻井技术摘要：双阶梯、薄油层水平井技术是利用水平井开采不同油层的钻井技术。
中靶精度要求高，给钻井施工带来了相当大的难度。
针对薄油层水平井的特点，从工程设计、施工工艺、测量技术等方面，结合该地区的施工情况，总结出了配套的水平井钻井工艺技术。
关键词：薄油层双阶梯水平井钻井技术薄油层水平井是指利用水平井技术控制水平段井眼轨迹在厚度不超过1m的油层里穿行，确保最大限度地钻穿油层的水平井。
由于油层太薄，利用常规定向井和水平井开发，油层裸露面积有限，难以形成商业生产能力，而利用双阶梯水平井技术，可将有工业价值产量所要求的图1 HD1-11H井井眼轨迹三、薄油层、双阶梯水平井施工的技术难点难以准确地确定目的层垂深；水平段轨迹控制要求高，一般都限制在0.5m；实钻地层大部分存在着不同程度的上翘或下倾，有时变化无一定规律；测量信息滞后，测量仪器距井底距离在20m左右，下部井眼轨迹预测难度大；长裸眼、阶梯式水平井，下部井段滑动钻进时传压困难；下部井段岩屑床现象严重。
四、各井段施工的工艺及实施效果1.直井段在直井段施工中，加强防斜打直技术措施，合理调配钻进参数，使用RSS或ESS多点进行监控，使整个直井段的最大井斜控制在2.5°以内，保持水平位移小于15m，若发现井斜角偏大，及时吊打纠斜或采用螺杆钻具纠偏，确保井身质量。
在整个直井段、导眼段施工中，采用钟摆钻具组合，出表层采用小钻压吊打钻进，而后合理调配钻进参数，使用单、多点跟踪监测，加强防斜打直钻进技术措施，为水平井的造斜施工奠定了良好的基础[2]。
2.斜井段五、认识及建议1.在工程设计、钻井技术、测量技术各方面的技术研究取得了较大成果，基本形成了薄层水平井技术的一整套钻井施工工艺技术模式和测量工艺模式，能够满足0.5～1.0m薄油藏开发的需要，已具有推广应用的价值。
2.斜井段地层可钻性差、地层对钻头外径磨损是造成转盘钻扭矩大的主要原因。
水平井钻井工艺技术
水平井钻井工艺技术水平井钻井是现代石油工业中的重要技术之一，它能够在地下开采更多的油气资源。
水平井钻井工艺技术是指在垂直井眼中转向至水平方向并进行钻井的一套技术方案。
水平井钻井的工艺技术主要分为三个阶段：井底转向、钻进和完井。
井底转向是水平井钻井的第一步。
在垂直钻井过程中，利用测斜工具等设备来监测井眼的方位与倾角，并在需要转向为水平井的位置进行操作。
常用的方法有水泥跳变和电动驱动器等。
通过这些操作，使钻头转向至水平方向。
钻进是水平井钻井的核心环节。
在转向完成后，钻井作业人员会选择一种适合当前条件的钻具工艺，如常规钻头、定向钻头等。
在钻进的过程中，需要经常监测井眼的倾角和方位，以保证井眼一直保持在水平方向。
此外，还需要能够及时处理各种可能出现的问题，如井眼偏斜、井眼垮塌等。
完井是水平井钻井的最后一步。
在钻进完成后，会进行完井作业，包括安装套管、射孔和压裂等。
这些作业是为了确保井眼的完整性和油气的产出。
完井工艺可以根据不同的地质情况和开采要求进行优化设计，以提高井眼的完整性和产能。
水平井钻井工艺技术的发展为石油工业带来了巨大的进步。
水平井能够在相同的储量条件下提高油气的采收率，降低开采成本，并延长油田的寿命。
目前，水平井钻井技术已广泛应用于世界各地的油田，成为石油工程中不可或缺的技术之一。
总之，水平井钻井工艺技术是利用转向和钻进等操作在垂直井眼中开展水平井钻井的一套技术方案。
通过井底转向、钻进和完井等环节的有序操作，能够实现水平井的钻井与开采。
这一技术的应用使得油气资源能够更有效地被开发利用，为石油工业的进一步发展提供了有力支持。
随着水平井钻井技术的进一步发展，人们对该技术的应用范围和效果有了更深入的认识。
水平井钻井的主要优势在于其能够沿着油层产层延伸，与垂直井相比，可以最大限度地提高油气的采收率。
下面我们将就水平井钻井工艺技术的相关内容进行更详细的讨论。
首先，钻井工艺技术的不断优化，使得水平井钻井变得更加高效和安全。
水平段水平井钻井技术难点及改进
水平段水平井钻井技术难点及改进
随着石油开采技术的不断进步，水平段水平井钻井技术也越来越成熟和广泛应用。
水平段井是一种油井的技术，它是一种向储层中钻探水平部分的技术。
水平段可以增强采出化石燃料的速度，与传统上的直立垂直油井相比，水平段井可以增加采出多达10倍的化石能源。
但是，水平段水平井钻井技术还面临一些难点，需要通过改进来解决这些难题，以保证油井的顺利开采。
1. 常规钻进技术对于水平井不适用，特别是在较深的水平段，钻进速度很慢，成本较高；
2. 水平井的控制和监测难度大，需要熟练的技术人员进行操作；
3. 在水平段中，存在许多地层高度变化和应力变化的地方，需要对水平段进行深度和角度的控制。
改进方案：
1. 增加钻头的切削能力，减少沉重的零件并减少驱动力的消耗，减少钻进时间和成本；
2. 开发一套高效的控制和监测系统，可以在进行钻进的同时保持对所有参数的准确监测，减少人为因素对钻进的影响；
3. 利用高科技去解决水平段内的地质差异，如雷达、红外成像等，保证油井的顺利钻进。
综上所述，水平段水平井钻井技术的应用推动了石油行业的快速发展和进步，随着技术不断改进和创新，它的应用领域将越来越广泛，优势将会更加明显。
因此，在未来的发展中，需要持续的优化和改进这项技术，以达到更加高效、经济、环保和可持续的开采效果。
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阶梯水平井钻井技术冯志明 颉金玲(大港油田集团公司定向井技术服务公司,天津大港 300280)摘要 阶梯水平井是在水平井完成第1水平靶区后,通过降斜、稳斜、增斜段的调整,进入并完成第2水平靶区井段的水平井钻井技术。
该技术将水平井技术又推上了一个新的高度。
使水平井的应用扩展到常规油气层,连续薄油层、断块油层等复杂油气田。
文中从施工难点、优化工程设计、井眼轨迹控制3方面论述了阶梯水平井的钻井技术。
列举了TZ406井、YX2P1井、LN61-H1井3口阶梯水平井的施工数据。
针对TZ406井施工经过、施工要点、施工技术措施,对阶梯水平井的设计、轨道控制技术、施工难点经验、体会和认识,做了全面的论述。
现场应用表明:阶梯水平井显著地增加了产量,大幅度地提高勘探开发的综合经济效益,必将成为油气田开发的重要手段之一。
主题词 水平井 导向钻井 井眼轨迹 工程设计 钻具组合作者简介 冯志明,1966年生。
1987年毕业于重庆石油学校钻井工程专业,工程师。
颉金玲,1945年生。
毕业于华东石油学院,现任副经理,高级工程师。
阶梯水平井是指在一个井眼中连续完成具有一定高度差的两个或者多个水平井段,形成具有两个或多个台阶的井眼轨迹,用一个井眼开采或者勘探两个或多个层叠状油藏、断块油藏的水平井井型。
利用阶梯水平井连续在这两个油层中水平延伸一定长度,节约了重复钻井的投资,增加了单井产量,可取得最佳的开发效果。
一、施工难点1口成功的阶梯式水平井,能实现取代2口或多口水平井的开发目的,既节约投资,又能获得好的效益。
常用于阶梯式水平井开发的区块具有以下特点:(1)层叠式或不整合薄油藏;(2)断块油藏;(3)上部油层断失或尖灭,存在下部可供开采的油藏。
1.目的层油层薄,区块复杂,井眼轨迹拐点多,不平滑,不利于送钻和钻压传递,控制和调整井眼轨道工作量大。
着陆、阶梯过渡段控制困难。
2.对钻井装备、钻井液净化设备要求高,井眼的净化和携砂难度大,大斜度井段易形成岩屑床,造成井下复杂情况发生,需要有足够的动力,配套齐全的净化设备。
3.钻具组合、监测仪器等针对性强,技术含量高,钻柱受力复杂。
二、优化工程设计1.优化井身剖面设计 阶梯水平井的地质设计,通常只给定AB段、CD段两个阶梯水平段的入窗窗口和目标靶区,工程设计则需要满足以下3个方面的条件。
(1)满足地质对轨迹控制的要求:即中靶要求。
(2)井下专用钻具、工具、仪器装备能满足设计井眼轨迹控制的要求。
(3)完井电测、下套管、固井等完井工艺技术水平须满足开放要求。
阶梯式水平井,与普通水平井不同的是怎样依据地质要求,对第1水平段终点到第2水平段终点间的井身剖面进行设计。
2.优化井身结构 根据TZ406井、YX2P1井和LN61-H1井的施工技术,结合国内外其它地区阶梯水平井的施工经验、油层特点和完井方式,一般认为技套必须封固目的层以上的异常高压以及易垮塌、破碎带等不稳定地层,以保证水平井安全、快速地钻井和完井。
三、井眼轨迹控制技术1.合理的钻具组合设计 分析近年来完成的数十口水平井资料,总结出几套适合于常规水平井和阶梯水平井施工,目前国内工艺技术和装备又能够实现的钻具组合结构。
(1)侧钻钻具组合。
钻头+螺杆钻具+定向接头+无磁钻铤+MWD短节+钻铤+钻杆。
该钻具组合常用于回填导眼后的侧钻井段和第1造斜井段的施工,平均造斜率达10～12(°)/30m。
(2)钻盘微转增斜钻具组合。
钻头+稳定器+无磁钻铤+MWD短节+无磁钻挺+稳定器+钻铤+22石油钻采工艺 2000年(第22卷)第5期DOI:10.13639/j.od pt.2000.05.006加重钻杆+钻杆。
该钻具组合常用于第1增斜井段和调整井段的施工。
实际施工时可依据井眼轨迹造斜的需要,调整两稳定器之间的距离和稳定器、无磁钻铤、钻铤的外径以及钻井参数,实现对增斜、降斜、稳斜的调整。
(3)导向钻具组合。
钻头+导向马达+调整短节+欠尺寸稳定器+无磁钻铤+MWD短节+无磁钻铤+斜坡钻杆+加重钻杆+随钻震击器(依据井下情况决定用与不用)+加重钻杆+钻杆。
该钻具组合既能实现滑动钻进,又能转盘钻进,通过调整导向马达的角度和调整短节的长度,变换钻具的不同使用方法,实现对井眼轨迹的调整。
该钻具常用于水平井的第1、第2增斜井段的施工。
(4)简化导向钻具组合。
钻头+导向马达+无磁抗压缩钻杆+MWD短节+无磁抗压缩钻杆+斜坡钻杆+加重钻杆+随钻震击器+加重钻杆+钻杆。
该钻具组合,常用来钻进井斜角大于60°的造斜井段、水平井段、调整井段和第2水平井段。
通过选择导向马达角度和弯曲点位置、弯曲方式和造斜率,控制井斜方位的变化。
滑动方式钻进常用于井斜方位的调整,转盘方式钻进提高了钻进速度,调整井眼环境。
增大转盘方式钻进的比例,既能修整井壁减轻轴向摩阻,又能有效地提高钻进速度。
简单的钻具结构,既有利于传压、调整钻具工具面,更有利于携砂和井下安全。
上述钻具组合共性表现在3个方面:(1)优选钻具:选择造斜率略大于设计造斜率的导向钻具组合,增加转盘方式钻进的比率,有利于修整井壁;(2)倒装钻具。
即将重型钻具上移,底端位于井斜30°～60°之间,依靠钻铤、加重钻杆重量推动钻具顺利下钻或加压;(3)简化钻具:尽量避免刚度和外径有较大差别的钻具组合在一起;在保证正常施工的前提下,选用刚度小、外径小的钻具。
2.降低摩阻、扭矩 摩阻和扭矩是制约阶梯水平井施工的关键因素,在实际钻井作业中采取措施降低摩阻和扭矩。
如在油基钻井液中增加油水比例,在水基钻井液中使用润滑剂和玻璃微珠以增加钻井液的润滑性。
3.钻头的优选和使用 为适用于水平井滑动钻进和转盘钻进的需要,采用硬质合金轴承的高速钻头,根据地层情况配合不同的钻头齿形、牙轮部置和保径设计。
在塔里木地区选用H J517、HJT517L、ATJ22;在大港地区使用ATM、HJ系列等优质钻头,均取得了理想的效果。
短保径的金刚石钻头和BDS 系列钻头,更能使钻头的选型达到理想的状态。
有条件时,可使用水力加压器连续控制钻压,使用加长马达减少钻头泥包。
4.优质合理的钻井液体系 西部油田现场使用较多,基本能满足水平井发展要求的钻井液体系主要有、正电胶SN-1混油体系、正电胶聚合物体系、阳离子聚合物体系和油基钻井液体系。
5.精确的井眼轨迹预测 在实际施工中,由于具体条件的变化(如钻具组合,钻井参数,地层、岩性的变化等),经常造成已完成的井眼轨迹偏离设计轨迹,因此需要及时对下部井段进行预测,进行二次剖面设计,选择最佳的施工方案。
6.有效地消除岩屑床 在钻进到大斜度井段和水平井段时,由于各种原因,岩屑会沉降在下井壁形成岩屑床,可通过改善钻井液的流变性、增大钻井液排量,以较高的钻井液悬浮力,降低钻屑沉降速度;也可通过使用加长喷嘴钻头以及采用定时间、定井段短程起下钻、分段循环等机械方法,清除岩屑。
四、施工举例下表为1999年完成的3口阶梯式水平井的部分数据(均为斜井段的统计)。
本文仅对TZ406水平井做详细介绍。
阶梯式水平井斜井段数据表井 号TZ406YX2P1LN61-H1地区新疆塔里木青海柴达木新疆轮南施工时间/月日 4.18～ 5.26 3.19～ 3.279.5～9.27施工井分类导眼回填侧钻报废井回填侧钻常规造斜斜井段钻井周期/h940.5268220造斜点井深/m3460.001231.003940.00完钻井深/m4130.171553.944701.00第1水平段长/m40.19/150.12第2水平段长/m180.13/100.02井身剖面符合率合格合格合格 TZ406井是在新疆塔中403和404构造之间钻成的1口阶梯水平井。
井身结构施工简图,见图。
1.TZ406水平井设计概况 该井的井身剖面类型初次设计为:三增变曲率中半径结构。
造斜点为:井深3474.83m,设计方位52.99°,磁偏角偏东2.71°,最大井斜角90°,第1造斜率10.5(°)/30m,第2造斜率3.49(°)/30m,第3造斜率10.5(°)/ 30m,水平入口及完钻井底垂深3675.35m,水平段长400m,靶高3m,靶宽20m,前后摆动10m,完钻井23冯志明等:阶梯水平井钻井技术深4189.32m,目标A点位移207.58m,目标B点位移607.58m 。
TZ406井的施工简图在导眼井段钻完后,根据实际钻进情况更改井身剖面为:三增变曲率中半径阶梯结构,即直增增增稳(水平段)降增稳(水平段)。
造斜点为3490.61m,设计方位49°(真方位),磁偏角、最大井斜角、造斜率与初次设计相同。
水平目标A点入口垂深3678.00m,位移203.15m,B点位移303.15m,AB水平段长100m,靶高3m,靶宽20m,前后摆动10m,水平目标C点入口垂深3685.00m,位移423.15m,D点位移603.15m,CD水平段长180m,靶高、靶宽、前后摆动与AB段相同,BC井段增斜率 3.33(°)/30m,位移120m,完钻井深4194.07 m。
2.TZ406井井身轨迹控制技术 本井为二开水平井。
1999年4月18日进行侧钻。
(1)侧钻井段。
钻具组合为:241.3mm钻头+197mm直马达+203mm(2°)弯接头+ 178mm无磁钻铤+179mm MWD短节+ 127mm加重钻杆+127mm斜坡钻杆+127mm 钻杆。
钻压0～20～80kN,排量30L/s,泵压17～19MPa,钻进井段3460.00～3473.64m。
钻进中,以控制钻时为主。
控制钻时约为1.5h/ m,随井深的增加,保持钻时恒定,钻压逐渐增至20kN,后增至80kN。
通过观察岩屑,新岩屑占80%,表明新井眼已形成,钻至井深3473.64m时估计钻头寿命已到,起钻换导向马达增斜钻具,开始进行定向增斜钻进。
该钻具造斜率为14(°)/30m。
(2)侧钻结束至A点的增斜井段。
钻具组合是用197mm(2°)导向马达替换侧钻钻具组合中的197mm直马达+203mm(2°)弯接头。
其它钻具与侧钻相同。
钻压120～150kN,排量33L/s,泵压17～19MPa,钻进井段3473.64～3539.83m。
钻进中,实际造斜率比设计造斜率低,测得的井斜角由6°增至21.1°,方位由36.6°增至39.8°,造斜率约为 6.85～9.24(°)/30m。
因为井下有落物存在,此井段使用PDC钻头效果没有达到预期效果。
为提高造斜率,钻进到井深3539.83m时起钻下入钻具组合:241.3mm钻头+197mm(2°)导向马达+127mm无磁抗压缩钻杆+168mm MWD短节+127m m无磁抗压缩钻杆+127mm 斜坡钻杆+127mm加重钻杆+127mm斜坡钻杆+127mm钻杆。