渤南油田非常規(guī)水平井技術(shù)交流

1、渤南油田非常規(guī)水平井技術(shù)交流渤南油田非常規(guī)水平井技術(shù)交流勝利鉆井工藝研究院二零一三年三月 自2011年11月義173-1HF開鉆，勝利西南石油工程管理中心已在渤南油田完成十口非常規(guī)水平井，歷時(shí)一年多的施工，中心在非常規(guī)鉆完井方面取得可喜成績(jī)，同時(shí)也應(yīng)看到，在非常規(guī)水平井提速提效方面任務(wù)依然艱巨。樁西油田樁西油田渤南油田渤南油田商河油田商河油田大蘆湖油田大蘆湖油田勝利油區(qū)勝利油區(qū)致密油藏致密油藏分布圖分布圖正理莊油田正理莊油田史南油田史南油田長(zhǎng)堤油田長(zhǎng)堤油田孤島油田孤島油田五號(hào)樁油田五號(hào)樁油田孤東油田孤東油田鹽家油田鹽家油田純化油田純化油田梁家樓油田梁家樓油田喬莊油田喬莊油田義東油田義東油田江家

2、店油田江家店油田前言前言匯報(bào)單位名稱匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)內(nèi)容一、取得指標(biāo)情況一、取得指標(biāo)情況二、目前存在問題二、目前存在問題三、提速提效措施三、提速提效措施主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比序 號(hào)井 號(hào)完井井深 （m）水平段長(zhǎng)（m）鉆井周期（d）建井周期（d）水平段周期（d）造斜段周期（d）直井段周期（d）1義173-1HF48771014125.1158.8823.5034.321.982義123-1HF5326118889.0812221.5832.451.883義173-4HF4742931108.8314223.7327.722.104義123-11HF5116111171.9295.515.0

3、433.921.565義123-9HF5340145067.5883.8422.9226.801.536義123-10HF4971112362.3885.6518.3523.961.52平均50621136.1687.48114.6420.8529.861.761 1、部分井的鉆井周期對(duì)比、部分井的鉆井周期對(duì)比主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比n節(jié)省了搬遷時(shí)間，建井周期有效縮短；n井組統(tǒng)一管理，節(jié)省入網(wǎng)管線；n義123-1HF、義123-11HF投產(chǎn)日產(chǎn)油44噸。水平井經(jīng)濟(jì)效益顯著水平井經(jīng)濟(jì)效益顯著主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比2 2、部分井的造斜段、水平段指標(biāo)對(duì)比、部分井的造斜段、水平段指標(biāo)

4、對(duì)比序 號(hào)井 號(hào)造斜段長(zhǎng)度（m）造斜段周期（d）造斜段機(jī)械鉆速（m/h）水平段長(zhǎng)(m)水平段周期(d)水平段機(jī)械鉆速（m/h）全井機(jī)械鉆速（m/h）1義173-1HF99136.17101423.504.254.982義123-1HF127032.453.03118821.587.417.913義173-4HF86127.722.0393146.663.564.894義123-11HF116533.922.68111115.047.16.845義123-9HF87026.802.27145022.924.376.416義123-10HF74323.962.32112318.354.456.76

5、平均98330.172.46113624.675.196.29取得指標(biāo)記錄取得指標(biāo)記錄義123-1HF井創(chuàng)勝利油田東部油區(qū)水平井垂深最深3748.48m米記錄義123-9HF井創(chuàng)勝利油田東部油區(qū)水平井井深最深5340米記錄創(chuàng)區(qū)塊同類型井建井周期最短83.84天、水平段最長(zhǎng)1450米兩項(xiàng)記錄義123-10HF井創(chuàng)區(qū)塊同類型井鉆井周期最短62.38天記錄創(chuàng)區(qū)塊水平段鉆井院產(chǎn)PK5235MJH-152.4PDC單只進(jìn)尺1123m紀(jì)錄義123-11HF井創(chuàng)區(qū)塊同類型井水平段周期最短15.04天記錄三開水平段全程使用國(guó)產(chǎn)隨鉆測(cè)井儀器，創(chuàng)國(guó)產(chǎn)儀器最高工作溫度145記錄匯報(bào)單位名稱匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)內(nèi)容一、取得指

6、標(biāo)情況一、取得指標(biāo)情況二、目前存在問題二、目前存在問題三、提速提效措施三、提速提效措施目前存在的問題目前存在的問題問題問題1 1：油藏、鉆井、壓裂專業(yè)間缺乏一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)油藏、鉆井、壓裂專業(yè)間缺乏一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)1.地質(zhì)人員追求入靶準(zhǔn)確度、油層鉆遇率、軌跡控制精度，增加施工難度，影響鉆井速度2.油藏地質(zhì)設(shè)計(jì)教條僵化，未考慮實(shí)際鉆井安全性。例如義123-9HF的A點(diǎn)設(shè)計(jì)在1層砂體，B點(diǎn)在4層砂體，2和3砂體的泥巖垂厚3m，計(jì)算得水平段需穿過90m泥巖，施工存在重大安全隱患渤南油田義123-1塊沙三下9砂組近近南北向?qū)Ρ绕拭鎴D目前存在的問題目前存在的問題問題問題2 2：部分濁積巖油層深度不夠精確，影

7、響軌跡準(zhǔn)確著陸及后部分濁積巖油層深度不夠精確，影響軌跡準(zhǔn)確著陸及后續(xù)軌跡控制續(xù)軌跡控制義34-1HF井:設(shè)計(jì)水平段1035m，實(shí)鉆水平段195m，油層僅94m，鉆井周期146.21d水平井目標(biāo)深水平井目標(biāo)深度不準(zhǔn)確是水度不準(zhǔn)確是水平井重鉆重要平井重鉆重要因素。因素。目標(biāo)深度變淺，井斜角未達(dá)到進(jìn)目標(biāo)深度變淺，井斜角未達(dá)到進(jìn)入水平段的要求，須填井縮短穩(wěn)入水平段的要求，須填井縮短穩(wěn)斜段或增大井眼造斜率斜段或增大井眼造斜率目標(biāo)深度變深，井斜角達(dá)到進(jìn)入目標(biāo)深度變深，井斜角達(dá)到進(jìn)入水平段要求，井眼卻未進(jìn)入產(chǎn)層，水平段要求，井眼卻未進(jìn)入產(chǎn)層，一是下探找油層，損失水平段長(zhǎng)一是下探找油層，損失水平段長(zhǎng)度，二是填

8、井增加穩(wěn)斜段或降低度，二是填井增加穩(wěn)斜段或降低造斜率。造斜率。重鉆重鉆實(shí)鉆中實(shí)鉆中AB井斜角偏大井斜角偏大井斜角偏小井斜角偏小問題問題3 3：水平段鉆進(jìn)過程中存在摩阻扭矩大、鉆壓傳遞困難、井水平段鉆進(jìn)過程中存在摩阻扭矩大、鉆壓傳遞困難、井眼清潔效果差眼清潔效果差 1.水平井井斜角大，巖屑在自重作用下下沉，很容易形成巖屑床 2.長(zhǎng)水平段水平井巖屑上返過程中，路程長(zhǎng)，巖屑被磨得很細(xì)，很難從泥漿中清除營(yíng)營(yíng)31-331-3Y31-2Y31-3目前存在的問題目前存在的問題目前存在的問題目前存在的問題問題問題4 4：泥巖水化膨脹、易破碎，導(dǎo)致井壁失穩(wěn)垮塌泥巖水化膨脹、易破碎，導(dǎo)致井壁失穩(wěn)垮塌層理和微裂縫較

9、發(fā)育：層理和微裂縫較發(fā)育：水或鉆井液濾液極易進(jìn)水或鉆井液濾液極易進(jìn)入微裂縫破壞其原有的平入微裂縫破壞其原有的平衡，導(dǎo)致巖石的碎裂：衡，導(dǎo)致巖石的碎裂：井 號(hào)事故原因處理方式損失井段（m） 誤工時(shí)間（d）義173-4HF泥巖井壁失穩(wěn)、垮塌通井無(wú)效、填井27116.4義34-1HF泥巖井壁失穩(wěn)、掉塊通井無(wú)效、填井86710.71目前存在的問題目前存在的問題問題問題5 5：整體機(jī)械鉆速低，鉆井周期長(zhǎng)，投資成本高整體機(jī)械鉆速低，鉆井周期長(zhǎng)，投資成本高1.定向段鉆頭選型不理想，PDC鉆頭定向工具面亂、易憋泵、機(jī)械鉆速慢；牙輪鉆頭壽命短、起下鉆頻繁2.水平段130mm動(dòng)力鉆具使用時(shí)間保守，未做到“物盡其用

10、”3.水平段鉆具組合的優(yōu)選還不夠精細(xì)，滑動(dòng)進(jìn)尺比例過高，滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)效較差目前存在的問題目前存在的問題問題問題6 6：儲(chǔ)層溫度高，動(dòng)力鉆具、測(cè)量?jī)x器抗高溫性差儲(chǔ)層溫度高，動(dòng)力鉆具、測(cè)量?jī)x器抗高溫性差1.義173-1HF井三開井底溫度達(dá)到153，斯倫貝謝金地偉業(yè)油田技術(shù)（山東）有限公司SlimPulse+MCR儀器，三次MCR儀器損壞，一次電池爆炸2.義173-4HF井、義123-9HF井發(fā)生動(dòng)力鉆具因高溫失效目前存在的問題目前存在的問題問題問題7 7：施工中出現(xiàn)掉牙輪、斷鉆具、鉆具刺漏等事故施工中出現(xiàn)掉牙輪、斷鉆具、鉆具刺漏等事故井 號(hào)事故原因處理方式誤工時(shí)間（d）義123-1HF斷螺桿旁通閥、

11、鉆具刺漏卡瓦打撈4.5義123-10HF掉牙輪強(qiáng)磁打撈0.83義34-1HF掉牙輪、斷回壓凡爾打撈失敗、填井24.21匯報(bào)單位名稱匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)內(nèi)容一、取得指標(biāo)情況一、取得指標(biāo)情況二、目前存在問題二、目前存在問題三、提速提效措施三、提速提效措施各專業(yè)多向優(yōu)化設(shè)計(jì)完井壓裂壓裂完井設(shè)計(jì)油藏地質(zhì)設(shè)計(jì)鉆井工程設(shè)計(jì)返排投產(chǎn)設(shè)計(jì)鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)1、轉(zhuǎn)變理念，以提高單井經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)、鉆井、壓裂、生產(chǎn)一體化優(yōu)化，注重施工單位設(shè)計(jì)伊始全程介入提速提效措施提速提效措施油藏地質(zhì)設(shè)計(jì)鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)鉆井工程設(shè)計(jì)壓裂完井及投產(chǎn)設(shè)計(jì)常規(guī)單向接力式設(shè)計(jì) 2、優(yōu)選水平段鉆具組合，優(yōu)配鉆進(jìn)參數(shù)，優(yōu)化雙扶正器尺寸，提高復(fù)合

12、鉆進(jìn)比例，實(shí)現(xiàn)水平段單趟鉆進(jìn)尺最大化，有效解決摩阻扭矩大、軌跡調(diào)整難度大等問題動(dòng)力鉆具彎點(diǎn)動(dòng)力鉆具彎點(diǎn)扶正塊扶正塊欠尺寸扶正器欠尺寸扶正器優(yōu)化動(dòng)力鉆具本體扶正塊尺寸（比常規(guī)小12mm），配套145mm欠尺寸扶正器，鉆壓2030kN，穩(wěn)斜效果最好第一穩(wěn)定器148mm、第二穩(wěn)定器147mm，中間短鉆鋌5.88m，鉆壓在60kN80kN時(shí)，井斜趨勢(shì)角穩(wěn)斜效果最好常規(guī)穩(wěn)斜底部鉆具組合常規(guī)穩(wěn)斜底部鉆具組合單彎雙穩(wěn)底部鉆具組合單彎雙穩(wěn)底部鉆具組合提速提效措施提速提效措施3、長(zhǎng)水平段井眼軌跡優(yōu)化控制措施鉆頭 單彎螺桿鉆具 欠尺寸扶正器 電阻率短節(jié) 無(wú)磁鉆鋌 MWD短節(jié)電阻率測(cè)量點(diǎn) 伽馬測(cè)量點(diǎn) 井斜方位測(cè)量點(diǎn)

13、（15-22m） 結(jié)合地質(zhì)情況，優(yōu)選底部鉆具結(jié)構(gòu)，優(yōu)配鉆進(jìn)參數(shù)，多復(fù)合少滑動(dòng) 根據(jù)伽馬曲線和錄井資料判斷地層小幅變化，預(yù)判、驗(yàn)證井眼軌跡控制規(guī)律 適量簡(jiǎn)化鉆具結(jié)構(gòu)，減少測(cè)量零長(zhǎng)（層位穩(wěn)定后，甩掉電阻率短節(jié)） 加密測(cè)量，及時(shí)掌握軌跡趨勢(shì) 以全角變化率為主要控制指標(biāo)，適量放寬地質(zhì)靶盒要求提速提效措施提速提效措施4、高混油比水基鉆井液技術(shù)措施：東營(yíng)組采用胺基聚醇和聚合物配合，有效抑制地層造漿能力，保持低粘低切低固相，有利于鉆速提高；加入有封堵硬脆性泥巖微裂隙能力的白瀝青防塌劑、聚合醇抑制劑防塌沙河街組采用抑制防塌和封堵防塌的處理措施，提高鉆井液的造壁性能，以穩(wěn)定井眼，達(dá)到減少工程復(fù)雜目的 ，提高鉆速

14、采用提高原油含量和高效潤(rùn)滑劑復(fù)合潤(rùn)滑的技術(shù)措施，提高鉆井液的潤(rùn)滑性能，進(jìn)一步提高體系的防塌能力，提高斜井段的機(jī)械鉆速在物理化學(xué)封堵的前提下，保持合理鉆井液密度，形成有效壓力支撐，提高體系的井壁穩(wěn)定能力，減少工程復(fù)雜，提高鉆速（15% 20%）提速提效措施提速提效措施針對(duì)直井段推薦和應(yīng)用應(yīng)用情況：鉆頭在義123-1HF、義123-9HF、義123-11HF等井使用，機(jī)械鉆速分別達(dá)到18.36m/h、23.11m/h、14.53m/h，效果十分滿意。5、優(yōu)選PDC鉆頭，提高機(jī)械鉆速，縮短鉆井周期P5363S241.3寬、大水槽，最優(yōu)的水力布置防泥包技術(shù)計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)和切削角度優(yōu)化技術(shù)表面強(qiáng)化技

15、術(shù)優(yōu)選高品質(zhì)進(jìn)口復(fù)合片倒劃眼結(jié)構(gòu)提速提效措施提速提效措施針對(duì)定向段的鉆頭推薦和應(yīng)用u優(yōu)選高品質(zhì)進(jìn)口復(fù)合片u專利雙排齒結(jié)構(gòu)u切削齒計(jì)算機(jī)優(yōu)化布置u多切削點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)u專利吃深控制結(jié)構(gòu)u加強(qiáng)保徑結(jié)構(gòu)u倒劃眼結(jié)構(gòu)5、優(yōu)選PDC鉆頭，提高機(jī)械鉆速，縮短鉆井周期期PQ6257MJ241.3應(yīng)用情況：鉆頭在義123-11HF井使用，鉆進(jìn)369m，機(jī)械鉆速達(dá)到3.42m/h，定向時(shí)工具面平穩(wěn)、不憋泵提速提效措施提速提效措施針對(duì)水平段的鉆頭推薦和應(yīng)用雙排切削結(jié)構(gòu)：適用于研磨性較強(qiáng)地層大排屑槽：減少重復(fù)破碎優(yōu)化水力布局，為鉆頭提供較好水力覆蓋 應(yīng)用情況：義123-10HF井一只鉆頭鉆完水平段1123m，在渤南油田

16、使用的最高機(jī)械鉆速達(dá)到11.98m/h，定向不憋泵，工具面平穩(wěn)PK5235MJH152.45、優(yōu)選PDC鉆頭，提高機(jī)械鉆速，縮短鉆井周期提速提效措施提速提效措施6、鉆井提速新技術(shù)-扭力沖擊發(fā)生器 扭力沖擊發(fā)生器消除粘滑、彈跳及回轉(zhuǎn)對(duì)鉆井有危害的井下振動(dòng)，和PDC鉆頭一起使用，是以沖擊破碎為主，加以旋轉(zhuǎn)剪切巖層，在保證井身質(zhì)量的同時(shí)提高機(jī)械鉆速。優(yōu)點(diǎn)：p結(jié)構(gòu)合理，純動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)，無(wú)電子元器件，無(wú)橡膠件p內(nèi)部結(jié)構(gòu)通暢，保證泥漿流動(dòng)能量不會(huì)流失p消除粘滑現(xiàn)象，減少反沖扭力， 減少鉆柱上的扭力振蕩p提高鉆頭的耐久性和延長(zhǎng)鉆頭的壽命p消除下部鉆具組合以及鉆桿的疲勞提速提效措施提速提效措施6、鉆井提速新技

17、術(shù)-水力振蕩器工作原理：動(dòng)力部分的下端閥門部分可使流經(jīng)工具后的壓力發(fā)生變化而產(chǎn)生壓力脈沖，壓力脈沖向上作用于振蕩短節(jié)或者撓性強(qiáng)的連續(xù)油管從而使管柱在自己軸線方向上來回運(yùn)動(dòng)，這樣原來的靜摩擦阻力就變成了動(dòng)摩擦阻力優(yōu)點(diǎn)：水力振蕩器可以和動(dòng)力鉆具、MWD配套使用鉆壓更容易傳遞，工具面更容易控制，擴(kuò)大了常規(guī)導(dǎo)向馬達(dá)進(jìn)行大位移井或者長(zhǎng)水平段水平井的鉆進(jìn)能力引起的軸向振動(dòng)對(duì)鉆頭形成高頻沖擊鉆井的效果，有助于提高機(jī)械鉆速由于水力振蕩器減小了摩阻，可以避免鉆具應(yīng)力過渡集中在某一井段，有助于降低鉆具風(fēng)險(xiǎn)提速提效措施提速提效措施振蕩短節(jié)閥門和軸承系統(tǒng)動(dòng)力部分7、鉆井院從Boreview公司引進(jìn)了可懸掛伽瑪MWD測(cè)量系統(tǒng)，儀器特別適于高溫小井眼井隨鉆測(cè)量服務(wù)定向探管主要參數(shù)參數(shù)測(cè)量范圍測(cè)量精度井斜角01800.1方位角03601工具面角03601磁場(chǎng)強(qiáng)度0100T0.5T磁傾角-909