優(yōu)快鉆井技術(shù)(四公司)_第1頁
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文檔簡介

優(yōu)快鉆井技術(shù)(四公司)第一頁,共61頁。內(nèi)容一二三一三二

概述優(yōu)快鉆井技術(shù)內(nèi)容復合鉆進注意事項第二頁,共61頁。引言多年來,技術(shù)人員就致力于兩大問題的解決:①螺桿定向時,牙輪鉆特別易掉牙輪;②定向過程中因種種原因全角變化率很難控制,2001年初,中原油田逐步引進了單彎螺桿和PDC鉆頭。什么是?

為什么?第三頁,共61頁。一、概念

優(yōu)快鉆井技術(shù)是應(yīng)用長壽命螺桿和高效PDC鉆頭,從井位優(yōu)選開始,通過對鉆頭、螺桿、剖面、鉆具組合、鉆井參數(shù)及泥漿參數(shù)等的優(yōu)選實現(xiàn)的一體化鉆井技術(shù),是提高機械鉆速縮短鉆井周期的有效途徑。它包括鉆井工藝、鉆頭、工具、泥漿、鉆井設(shè)備、鉆井儀表在內(nèi)的綜合配套技術(shù)。(全稱應(yīng)該是優(yōu)快鉆井綜合配套技術(shù))

研究初期,中原油田在機械鉆速、鉆井周期、事故復雜時效等多種指標,與國內(nèi)外先進指標存在較大差距,實施優(yōu)快技術(shù)研究過程中,各項指標大幅度提高。什么是?第四頁,共61頁。優(yōu)優(yōu)質(zhì)優(yōu)選:優(yōu)選井位、鉆頭、螺桿、鉆具組合、參數(shù)等快快速鉆井快速完井快速組織生產(chǎn)第五頁,共61頁?!耙桓咭坏汀薄鞍藗€心中有數(shù)”為什么?第六頁,共61頁。不同地區(qū)研究內(nèi)容不同例如:《優(yōu)快鉆井綜合配套技術(shù)在鎮(zhèn)涇地區(qū)的應(yīng)用》難點:表層裂縫性井漏,二開以下井段滲透性、裂縫性井漏、縮徑垮塌以及鉆井速度慢等諸多技術(shù)難題。應(yīng)用:石灰堵漏、防斜打直、鉆頭優(yōu)選、隨鉆防漏平衡穿漏等工藝技術(shù)。完善:鉀銨基聚合物低固相鉆井液體系抑制性理論基礎(chǔ)和作用功能和叢式定向井優(yōu)快鉆進工藝技術(shù)。形成:適合鎮(zhèn)涇地區(qū)施工特點的優(yōu)快鉆井綜合配套技術(shù)。第七頁,共61頁。序號編號成果名稱主要完成單位主要完成人授獎等級1提高普光氣田開發(fā)井鉆井速度技術(shù)研究鉆井工程技術(shù)研究院、鉆井一、二、三、四公司、西南鉆井公司、鉆井管具工程處孫清德、張克勤、王中華、胡群愛、舒尚文、張金成、劉東峰、孫舉、劉明國、孫起昱、黃強、侯樹剛、李鐵成、陶現(xiàn)林、孫成龍、卓景軍、尹洪生、陳正典、嚴光權(quán)、李玉民局科技進步一等獎2冀東油田優(yōu)快鉆井綜合配套技術(shù)的推廣應(yīng)用鉆井四公司丁小忠、丁向京、楊

軍、樊好福、嚴光權(quán)局科技進步二等獎3優(yōu)快鉆井綜合配套技術(shù)在莫北地區(qū)的推廣應(yīng)用鉆井四公司段明祥、高興萬、丁向京、劉進華、嚴光權(quán)局科技進步三等獎序號編號成果名稱主要完成單位主要完成人授獎等級1哈國希望油田優(yōu)快鉆井綜合配套技術(shù)研究及應(yīng)用鉆井四公司何啟賢、黃松偉、張獻豐、閆道斌、劉自廣、許云、丁向京局科技進步二等獎2科索1井堵漏技術(shù)研究與應(yīng)用鉆井四公司張獻豐、嚴光權(quán)、高興萬、丁向京、楊軍局科技進步三等獎2009年獲獎成果2008年獲獎成果第八頁,共61頁。油田內(nèi)部部分高指標1、40…隊施工的春9-24井完鉆井深3203米,鉆井周期13天6小時,平均機械鉆速26.15米/小時。2、40…隊施工的衛(wèi)79-平1井完鉆井深3529米,最大井斜94.61o,水平段長227米,平均機械鉆速13.09米/小時;鉆進到井深3348米、井斜86.2o時,鉆井周期25天18小時,因地質(zhì)原因3348米填井側(cè)鉆,全井鉆井周期43天6小時,建井周期53天。3、50…隊施工的新16-5井完鉆井深3981米,最大井斜45.12o,10天12小時上3000米,鉆井周期20天12小時,平均機械鉆速25.14米/小時。4、32…隊施工的胡63-25井完鉆井深2720米,4天20小時上2000米,6天20小時完鉆,平均機械鉆速25.89米/小時。第九頁,共61頁。單

位年度完

成鉆機(臺月)鉆月速(米/臺月)完成井機械鉆速(m/h)平均井深

(m)平均建井周期(d)開鉆(口)完井(口)進尺(m)合計遷裝鉆井完井局平均2008164182547302224.532437.5511.02310144.042.1433.298.592007228212733718267.812739.6911.91307737.072.0927.177.802006236254735496249.292950.413.16296633.011.8922.998.132005230240734587278.882634.110.80306936.422.0526.118.26四公司2008404212674350253511.56308638.001.0827.549.332007565518698564.54289712.31311636.251.1326.178.962006545917776658.393044.513.86308831.381.2920.299.792005535315867866.002404.29.19306539.081.4629.548.082005-2008年完成井數(shù)據(jù)第十頁,共61頁。1、井位優(yōu)選2、剖面優(yōu)選3、鉆頭優(yōu)選4、鉆具組合優(yōu)選5、參數(shù)優(yōu)選6、螺桿等工具優(yōu)選7、鉆井液體系優(yōu)選重在優(yōu)選第十一頁,共61頁。復合鉆進優(yōu)點解決了掉牙輪問題、通過隨鉆儀器可隨時監(jiān)測井身軌跡;可施工小半徑多靶定向井及水平井,有利于控制井身質(zhì)量;鉆具組合得到簡化,使粘卡幾率大大降低;復合鉆進時,鉆頭獲得較高轉(zhuǎn)速,而轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低,有利于大幅提高機械鉆速,延長設(shè)備維修周期;井眼軌跡平滑,狗腿度易于控制,有利于提高井身質(zhì)量和固井質(zhì)量;鉆井液固相控制科學、合理,有利于保護油氣層,為井下安全提供保障;可以大幅度降低起下鉆頻率,縮短鉆井周期。第十二頁,共61頁。二、優(yōu)快鉆井內(nèi)容井位優(yōu)選技術(shù)是優(yōu)快鉆井技術(shù)的重要內(nèi)容之一,是優(yōu)質(zhì)快速打好井的前提。定井位過程中,方位及靶前位移是確定井口位置的關(guān)鍵。(一)井位優(yōu)選第十三頁,共61頁。單雙靶井井位確定的關(guān)鍵單靶井考慮因素:自然傾角、傾向、方位影響,地面障礙,地質(zhì)斷層(防井漏)直井及垂直靶井位:直井井位移動,垂直靶井的最大井斜確定反推井位移動的恰當位移雙靶井井位確定要點:雙靶井最大平均井斜計算公式反算靶前位移最小值注意各地允許的全角變化率(度/30米)對靶前位移最小值影響。第十四頁,共61頁。定井位人員由地質(zhì)錄井公司、鉆井公司協(xié)調(diào)科及技術(shù)部成員組成。本文僅從工程技術(shù)的角度探討定井位及優(yōu)選井位的方法。從工程上來講,井位優(yōu)選主要從以下幾個方面考慮:

1、方位及靶前位移的確定,2、地層對井斜方位的影響,3、避開大漏層、破碎帶等復雜地層。第十五頁,共61頁。1、井位確定應(yīng)遵循的原則

井口位置的影響因素很多,地面條件限制了不少井口的實際位置,但我們?nèi)孕枰却_定最優(yōu)井口位置,依照地面服從地下的原則,將實際井口位置盡量靠近這個點,為下步順利施工奠定基礎(chǔ)。最優(yōu)井口位置應(yīng)遵循以下原則:(1)多靶井方位盡量在一條線上;(2)按照地區(qū)不同調(diào)整靶前位移;第十六頁,共61頁。(3)依井深不同、造斜點位置及鉆時快慢確定靶前位移預留量;(4)根據(jù)鄰井實鉆資料和地層傾向傾角,適當調(diào)整靶前位移和方位;(5)根據(jù)造斜工具實際造斜率確定實際靶前位移;(6)地面河流、村莊、高壓線、公路等障礙物將影響靶前位移時,盡量以地面服從地下原則確定井位。第十七頁,共61頁。2、方位確定按照多靶井方位盡量在一條線上的原則,多靶方位的確定是首先要考慮的因素。井號衛(wèi)77-×井別開發(fā)井設(shè)計井深(垂深)2950(米)建議井口位置構(gòu)造位置衛(wèi)城區(qū)塊衛(wèi)77塊靶心要求靶心靶心坐標垂深(米)靶心半徑(米)IX:3970645Y:259020ⅡX:3970940Y:295020ⅢX:

Y:發(fā)標日期2007年×月×日發(fā)標單位采油三廠鉆探目的落實并開發(fā)衛(wèi)77塊沙四段-中生界油藏分層數(shù)據(jù)層位深度(m)斷距(m)地層傾向地層傾角備注明化鎮(zhèn)組1200館陶組1400東營組1670沙一段中下1920120°±5°±沙二段上2210120°±5°±下沙三段上中2320140°±15°±下2570140°±15°±沙四段2670100°±30°±中生界2950100°±30°±完鉆原則落實并開發(fā)衛(wèi)77塊沙四段-中生界油藏取資料要求按開發(fā)井要求錄取資料測井系列普通I加測項目RFT中間電測深度(米)阻流環(huán)位置電測后定第十八頁,共61頁。根據(jù)甲方提供的上下靶垂深、坐標值及靶心半徑這些數(shù)據(jù)可確定方位線,具體計算如下:N坐標=XⅡ-XⅠE坐標=Y(jié)Ⅱ-YⅠtg¢=△E坐標/△N坐標E坐標――東西坐標兩靶差值N坐標――南北坐標兩靶差值¢―――雙靶方位線也可以使用畫坐標圖的方法,直觀又簡單。例如上表所列的衛(wèi)77-×井:靶心Ⅰ坐標:X:3970645Y:靶心Ⅰ垂深:2590米

靶心半徑:20米靶心Ⅱ坐標:X:3970940Y:靶心Ⅱ垂深:2950米

靶心半徑:30米利用公式:N坐標=XⅡ-XⅠ=397=295(m)E坐標=Y(jié)Ⅱ-YⅠ=-=-60(m)則tg¢=△E坐標/△N坐標=-60/295=-0.2034得:¢=-11.4966即360-11.4966=348.50(度)第十九頁,共61頁。也可以用以下坐標圖直觀得表示出來:X坐標即南北坐標,Y坐標即東西坐標。以Ⅰ靶為原點,根據(jù)△E坐標為負值,△N坐標為正值可以判斷從Ⅰ靶到Ⅱ靶應(yīng)該在第四象限。計算得Ⅰ靶到Ⅱ靶方位線為348.50°。一般要求井口在兩靶方位線上,偏差控制在3°之內(nèi)。第二十頁,共61頁。

3、靶前位移的確定

靶前位移的確定需要考慮的因素很多,需要確定最大井斜角аmax及造斜率等,以下是具體步驟:

(1)確定穿靶井斜穿靶井斜一般即是這口的最大井斜аmax,求法比較簡單,先確定兩靶垂深差和位移差,即△H和△S。然后用公式:tgаmax=△S/△H求出аmax例如上例中的衛(wèi)77-×井:H=2950-2590=360(m)S=[2952+(-60)2]?=301.04(m)則:tgаmax=△S/△H=301.04/360=0.836可得最大井斜:аmax=39.9°靶區(qū)α水平位移垂深第二十一頁,共61頁。(2)造斜工具造斜率的預測目前中原油田內(nèi)部普遍采用雙驅(qū)復合鉆進,剖面大部分是直增穩(wěn)三段制設(shè)計,特別是長壽命螺桿的大量的使用,使定向、扭方位鉆進一趟鉆完成得以實現(xiàn)。當前使用的單彎螺桿主要有:0.75°、1°及1.25°單彎單扶和雙扶螺桿,各種彎螺桿因本身彎度區(qū)別,其滑動增斜率、雙驅(qū)中的增斜或穩(wěn)斜情況都有所區(qū)別,但也具有一定的規(guī)律,見下表:當然增斜率和很多因素有關(guān),如地層可鉆性、鉆時、鉆壓以及井斜大小等,以上數(shù)據(jù)只是平均數(shù)據(jù)。彎外殼角度滑動增斜率(°/)單扶雙驅(qū)增斜率(°/)0.75°1-1.53-41°1.2-1.54-61.25°1.4-1.65-8第二十二頁,共61頁。

(3)最小位移及最合適位移的確定

最小位移是完全靠滑動增斜至Ⅰ靶,并且井斜正好達到最大井斜аmax,此時Ⅰ靶位移最小,這里采用平均角法,造斜率按照4°/30m,可按照以下公式計算:Smin=аmax/4°╳30m╳sin(аmax/2)平均角法本身就存在誤差,這里兩測點間距又過長,所以sinаmin僅是近似值,僅在定井位時使用,施工過程中需軟件跟蹤。第二十三頁,共61頁。最合適位移是剖面優(yōu)選的結(jié)果,現(xiàn)場施工過程中,總是想盡量縮短隨鉆時間,一般做法是先滑動增斜至10°-15°,然后雙驅(qū)增斜。具體公式是:(假設(shè)第一次隨鉆至10°開始雙驅(qū),雙驅(qū)增斜率按4.5°/100m計算)S合適=10°/4°╳30m╳sin(10°/2)+{(аmax-10°)/4.5°╳100m+60m}╳sin[(аmax+10)/2]

加號前面為隨鉆所需位移,數(shù)據(jù)直接計算可得約為7m。加號后面是雙驅(qū)增斜井段,利用平均角法求出得位移。中間60m的含義是預留出的扭方位井段。第二十四頁,共61頁。案例1文209-69井是我公司在油田內(nèi)部施工的一口三靶定向井。根據(jù)給定數(shù)據(jù)計算:穿一、二靶是37.5°井斜,二、三靶是21.5°井斜,并且方位不在一條線上。我們先后算出所需最大及最小井斜、穿一、三靶井斜,最終確定26°這個可兼顧三靶的角度,根據(jù)這個井斜定出了靶前位移120米(實際118.31米),但因地面條件限制,一、三靶方位偏差4.97°,超過3°的要求。第二十五頁,共61頁。案例2衛(wèi)77-×井:可利用公式求出這兩種位移Smin=аmax/4°╳30m╳sin(аmax/2)=39.9°/4°╳30m╳sin(39.9°/2)=102.1mS合適=10°/4°╳30m╳sin(10°/2)+{(аmax-10°)/4.5°╳100m+60m}╳sin[(аmax+10)/2]=6.54m+724.4m╳sin24.95°=6.54m+305.57m=312.11m因此定井位時,Ⅰ靶位移不能小于102.1m,盡量控制在312.11m附近。例如45753隊施工的云9-7井最大井斜46.75o,因地面條件限制靶前位移僅102.28m(經(jīng)計算最小位移須150m),經(jīng)討論制定了一套特殊施工方案,要求中完打出反向位移不小于50m,中完井斜必須降至2o以內(nèi),該井實際施工以這個思路順利施工,6天上2000m并創(chuàng)造了區(qū)塊最快記錄。第二十六頁,共61頁。(二)剖面優(yōu)選剖面選擇決定了宏觀軌跡控制方法,與鉆井速度、井下安全息息相關(guān),剖面選擇非常重要。根據(jù)地質(zhì)要求,多靶井多采用三段制,垂直靶采用五段制;應(yīng)避開井下地質(zhì)斷層、漏失等地下復雜情況;鹽層比較發(fā)育,應(yīng)選用四段制或五段制剖面,減小穿鹽層時的井斜角;剖面選擇應(yīng)以簡單、控制容易、井下施工安全為條件??紤]:造斜位置、技套下深、最大井斜、簡單易施工第二十七頁,共61頁。注意:在定向井施工中,特別是大斜度、大位移定向井,鉆井工程設(shè)計幾乎都是以4°/30m的造斜率設(shè)計造斜段?,F(xiàn)場實際施工中,造斜率又不能完全確定,若按工程設(shè)計剖面施工,勢必造成定向難度增加。或因?qū)嶋H造斜率太低,增加起下鉆時間。另外,滑動鉆進與復合鉆進鉆時差距很大,一般在3倍以上。加大復合鉆進增斜段是提高鉆井速度的有效途徑之一,即采用雙增剖面。特別是大井斜、大位移深部定向井中,效果更為顯著。第二十八頁,共61頁。剖面選擇剖面類型選擇二維定向井形狀:鉛垂、增斜、穩(wěn)斜、降斜組成多種剖面,主要:三段式、五段式、雙增、懸鏈等

1、定向井剖面類型:“J”型、“S”型:“水平井”

2、“J”型:剖面簡單、易操作

3、“S”型:

4、水平井5、懸鏈kop待鉆井眼設(shè)計---第二十九頁,共61頁。(三)PDC鉆頭優(yōu)選

PDC鉆頭采用人造聚晶金剛石復合片作切削齒。復合片由薄層人造金剛石和碳化鎢的基體在高溫高壓下壓制而成,切削齒的尺寸有3/8"、1/2"、3/4"、1"等選擇,在較低的鉆壓下可吃入底層,靠剪切作用破碎巖石而獲得較高鉆速。

冠部輪廓有拋物線形、圓形和錐形三種,其中冠部輪廓形狀為拋物線形的鉆頭適用于各種軟地層,具有進尺多,機械鉆速高,穩(wěn)定性好的特點,適合于轉(zhuǎn)盤及井下動力鉆具;冠部輪廓形狀為圓形的鉆頭,工作面積小,水力集中,清冼較好,有利于鉆穿硬夾層,在轉(zhuǎn)盤鉆井中常用;冠部輪廓形狀為錐形的鉆頭,吃入性好,穩(wěn)定性強,適合于轉(zhuǎn)盤及高轉(zhuǎn)速下動力鉆具鉆井。第三十頁,共61頁。PDC金剛石鉆頭采用不同形狀規(guī)格的切削齒,不同的布齒密度,露齒高度與布齒方式,并匹配相應(yīng)的水力布置,可適應(yīng)不同地層使用而獲得最佳效果。

螺桿和PDC鉆頭都適合在低鉆壓、高轉(zhuǎn)速條件下工作,螺桿運轉(zhuǎn)時提供的高轉(zhuǎn)速為PDC鉆頭快速鉆進創(chuàng)造了有利條件。

兩者在井下的工作時間都較長,可減少不必要的起下鉆時間,因此,兩者的配合是最佳的。第三十一頁,共61頁。鉆頭優(yōu)選在優(yōu)快鉆井中占重要地位,針對不同地層、不同區(qū)塊或同一區(qū)塊不同廠家型號PDC鉆頭試用、對比,堅持每月對PDC鉆頭進行統(tǒng)計,效果好的很快被推廣。在優(yōu)選鉆頭過程中,用機械鉆速最高,性價比最好的PDC鉆頭,是基本原則;選擇的鉆頭廠家始終保持三家左右。幾年來試用了中原、川克、川石、迪普、百斯特、神通、奧尤等不同廠家鉆頭,優(yōu)選出ZY924B、GS605F等一批性價比高的鉆頭,目前,鉆頭技術(shù)不斷進步,鉆頭優(yōu)選工作也將持續(xù)進行。第三十二頁,共61頁。鉆井四公司2007年4月份完成井PDC鉆頭

使用分析月報序號隊號井

號鉆頭尺寸鉆頭型號出廠編號刀冀生產(chǎn)

廠家鉆頭單價使用年月入井口次入井新度起出新度使用地層入井井深起出井深鉆進進尺使用時間機械鉆速145755文65-112215.9M4194KL2007FQ0324鄭州3000007.04110090東營沙1、2、31498242092258:0015.76240449衛(wèi)75-12215.9ZY924B6103234中原3200007.0329965東營沙12341407.252670.961263.3968:0019.003215.9GP5川石10335507.0329085中生界2670.46275786.363.804215.9G536XL6108005川克07.0329865中生界2757318042366:306.36545753胡62-8215.9ZY924B6091784中原3200007.0428580沙231618208046223.016215.9ZY924B6123914中原3200007.04110085沙320802896816109:157.47740447文88-33311.1GP526D5川石19850007.02110060館陶1508156254128215.9M1951SG2138055百斯特07.02110090沙115622679111740:4027.469215.9GS5川克10300007.03110060沙22686324956357:009.8810215.9G544HZ5川克10235207.03110080沙3上32493567318133:502.3711215.9GP545EX6川石10335507.03110093沙3中356737081411001.4112215.9G544HZ5川克10235207.0328060沙3下37083930222203:101.09第三十三頁,共61頁。(四)鉆具組合優(yōu)選

增斜鉆具組合:類型L1L2L3強增斜組合1.0~1.8--------------中增斜組合1.0~1.818.0~27.0-------弱增斜組合1.0~1.89.0~18.09.0按增斜能力分為強、中、弱三種。使用中要注意:

1.鉆壓越大,增斜能力越大;

2.L1越長,增斜能力越??;

3.近鉆頭扶正器直徑減小,增斜能力也減小。

4.注意保持低轉(zhuǎn)速。第三十四頁,共61頁。穩(wěn)斜鉆具組合類型L1L2L3L4L5強穩(wěn)斜組合0.8~1.24.5~6.09.09.09.0中穩(wěn)斜組合1.0~1.83.0~6.09.0~18.09.0~27.0-----弱穩(wěn)斜組合1.0~1.84.59.0----------按穩(wěn)斜能力分為強、中、弱三種。在使用中要注意保持正常鉆壓和較高轉(zhuǎn)速。若需要更強的穩(wěn)斜組合,可使用雙扶正器串聯(lián)起來作為近鉆頭扶正器。

第三十五頁,共61頁。降斜鉆具組合

類型

L1

L2強降斜組合

9.0~27.0

-------弱降斜組合

0.8

18.0~27.0按降斜能力分為強、弱兩種。使用中要注意:保持小鉆壓和較低轉(zhuǎn)速對于強降斜組合來說,L1越長則降斜能力越強,但不得與井壁有新的接觸點。第三十六頁,共61頁。復合鉆常用鉆具組合合理的鉆具組合和鉆進參數(shù)是快速鉆進的基礎(chǔ)。以油田內(nèi)部為例:①8-1/2″鉆頭+7″鉆鋌二根+Ф214扶正器+6-1/4″鉆鋌+5″鉆桿,鉆進參數(shù):鉆壓160KN,轉(zhuǎn)速II—III檔,排量28l/s,泵壓18MPa,過館陶地層吊打,平均機械鉆速均在45m/h以上,高的能達到70m/h以上;②根據(jù)直井段長確定鉆具組合。一般段長小于300m直接下入所選定的可定向造斜、增斜鉆具;第三十七頁,共61頁。③設(shè)計井斜超過300,下入8-1/2″PDC鉆頭+單扶單彎螺桿+6-1/4″無磁鉆鋌一根+6-1/4″鉆鋌5到6根+5″加重鉆桿15根+5″鉆桿④設(shè)計井斜小于200下入8-1/2″PDC鉆頭+雙扶單彎螺桿+6-1/4″無磁鉆鋌一根+6-1/4″無磁鉆鋌5-6根+5″加重鉆桿15根+5″鉆桿參數(shù):鉆壓1-8T,轉(zhuǎn)速0—I檔,排量28l/s,泵壓16-18MPa。鉆壓應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況合理調(diào)整,進尺最快的鉆壓為鉆進所選的鉆壓。第三十八頁,共61頁。⑤段長大于500m。下入8-1/2″PDC鉆頭+Ф172mm直螺桿+7″鉆鋌一根+Ф214扶正器+6-1/4″鉆鋌+5″鉆桿

參數(shù):鉆壓2-4T,轉(zhuǎn)速I檔,排量28l/s,泵壓18MPa;到定向點時起鉆。改下增斜,穩(wěn)斜所需鉆具組合;⑥12-1/4″井眼選用12-1/4″鉆頭+9″鉆鋌1柱+8″鉆鋌2柱+7″鉆鋌3柱+5″鉆桿,參數(shù):鉆壓18噸,轉(zhuǎn)速II—III檔,排量45l/s,泵壓18mp;鉆進東營及以下地層時,下入12-1/4″PDC鉆頭+Ф245mm直螺桿+8″鉆鋌2根+7-3/4″無磁1根+7″鉆鋌2柱+5″鉆桿。參數(shù):鉆壓5-8T,轉(zhuǎn)速I檔,排量45l/s,泵壓18mp。第三十九頁,共61頁。(五)螺桿優(yōu)選準確預測下部鉆具組合的造斜能力是井眼軌跡控制關(guān)鍵。1、下穩(wěn)定器的位置和彎曲角度對鉆具的造斜率影響最大。0.75°單彎螺桿鉆具組合0.75°單扶單彎螺桿鉆具加PDC鉆頭組合,在濮7-147井等6口井試驗中,定向造斜率適中,一般為12~14°/100m。目前使用中與1°單彎單扶比較初始增斜率偏小而較少使用。雙驅(qū)復合鉆進時增斜率2~8°/100m。

第四十頁,共61頁。1°單彎螺桿鉆具組合1°單彎單扶螺桿是目前使用的主流,因其增斜率接近甲方對全角變化率的要求(連續(xù)三點不超過5°/30m和單點不超過7°/30m),可以減少定向段長。一般采用1°單彎單扶螺桿加PDC鉆頭鉆進,定向造斜至井斜10—15°后,啟動轉(zhuǎn)盤復合鉆進,每100m增斜率3-8°,如果方位偏移隨時進行調(diào)整,一般工作量不大,是目前優(yōu)快鉆井的主要方法。1°單彎雙扶螺桿帶PDC鉆頭組合穩(wěn)斜鉆進穩(wěn)方位效果好,穩(wěn)斜效果取決于地層傾向、井斜大小及上扶正器尺寸。正常情況下增降斜率0.5~2.5°/100m,井斜較大(30°以上)時主要表現(xiàn)為降斜。

第四十一頁,共61頁。1.25°或1.5°單彎螺桿鉆具組合1.25°單彎螺桿自然造斜和造斜率較高,全角易超標,用于難以造斜的井段。但是,由于1.25°或1.5°單彎螺桿彎度大,鉆頭偏移量大,雙驅(qū)復合鉆進時螺桿芯子受交變應(yīng)力較大。一般彎外殼角度超過1.5°時嚴禁啟動轉(zhuǎn)盤復合鉆進。第四十二頁,共61頁。2、上穩(wěn)定器位置和外徑對鉆具組合造斜率影響不大。減小上穩(wěn)定器的外徑或增加上穩(wěn)定器與馬達之間的距離,鉆具組合的造斜率略微增加。但是采用轉(zhuǎn)盤方式鉆進時,其位置和外徑對鉆具組合的增斜、降斜和穩(wěn)斜效果的影響較大,是控制大段穩(wěn)斜井段井斜的主要調(diào)節(jié)手段。第四十三頁,共61頁。3、井斜角的大小對工具的造斜率有一定影響。實踐中發(fā)現(xiàn)井斜大時造斜率偏高。而在井徑擴大情況下,造斜率很低,原因是下扶正器沒有撐住井壁。另外深井或反扣情況下,單彎螺桿效果不佳。4、地層可鉆性對造斜率的影響第四十四頁,共61頁。在現(xiàn)場使用過程中,對于一定的鉆具組合,復合鉆井具有不同的導向規(guī)律,有時甚至出現(xiàn)截然相反的效果。主要原因是地層傾向與井眼方向的關(guān)系。若地層為順向,增斜率為1.5~2.5°/100m,地層為反向,降斜率為2~4°/100m。井斜越大,降斜率越高。因此,在預算時,要充分考慮地層傾向和傾角,留有一定的增降斜量?,F(xiàn)場問題第四十五頁,共61頁。采用改變螺桿支點間隙和距離的方法,改變鉆具的受力結(jié)構(gòu),可達到降斜變成為穩(wěn)斜、穩(wěn)斜變?yōu)槲⒃龅哪康?。為此,把原來螺桿的上穩(wěn)正器210mm(或212)減小后增加反作用力,推出了190、195、200、206、208、210、212mm的幾種穩(wěn)正器尺寸,根據(jù)不同區(qū)塊、井斜進行合理選用;另一種方法是兩扶正器間加一約3m的短鉆鋌。這些改變作用明顯、效果較好。第四十六頁,共61頁。(六)軌跡控制井眼軌跡控制能力高低是優(yōu)快鉆井技術(shù)最核心技術(shù),影響整個鉆井速度。井眼軌跡圓滑是提高全井機械鉆速,預防井下復雜事故的關(guān)鍵。在定向井施工中,特別是大井斜、大位移定向井,鉆井工程設(shè)計的幾乎都是以4°/30m的造斜率設(shè)計造斜段。第四十七頁,共61頁。現(xiàn)場實際施工中,造斜率不能完全確定,若按設(shè)計剖面施工,勢必造成定向難度增加?;蛞?qū)嶋H造斜率太低,增加起下鉆時間。另外,滑動鉆進與復合鉆進時差距很大,一般在5倍以上。為降低定向時間,加快機械鉆速,有效地控制造斜率,加大轉(zhuǎn)盤復合鉆進造斜段是加快機械鉆速,提高鉆井速度的有效途徑之一。特別是大井斜、大位移深部定向井中,效果更為顯著。第四十八頁,共61頁。油田內(nèi)部雙驅(qū)鉆進軌跡控制原則:館陶組后500米為界決定是否下防斜組合。盡量減少穩(wěn)斜段長度。盡量2500米前完成隨鉆工作量。穩(wěn)斜段可以考慮使用上扶為208毫米的扶正器(常規(guī)為212毫米)穩(wěn)斜。第四十九頁,共61頁。

三是作好實鉆軌跡控制圖,每測一個點必須及時計算,

標在控制圖上;一是直井段施工必須定點測斜及時發(fā)現(xiàn)問題,定向前必須測多點,根據(jù)所測結(jié)果決定下步措施;二是定向根據(jù)不同情況采取不同措施,嚴防狗腿超標,定向點超過井深2500m要及時混原油,加快定向速度縮短隨鉆時間,數(shù)據(jù)要及時用單點校核;第五十頁,共61頁。四是控制好最大井斜嚴防超標。五是搞好軌跡監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)異常,在現(xiàn)場及時判斷處理,靈活應(yīng)變,并保持與主管領(lǐng)導的溝通,盡可能減少隨鉆時間,保證優(yōu)快鉆井順利實施。在施工過程中,根據(jù)最大井斜大小及靶前位移長短,結(jié)合本區(qū)塊增斜率情況,合理選擇具體控制方式。目的是利于控制、盡量增加雙驅(qū)時間以提高鉆井速度。第五十一頁,共61頁。具體軌跡控制方案,根據(jù)最大井斜不同采用不同的方式。

(1)對于最大井斜小于25°的井,穿過館陶后,下入1°單彎雙扶穩(wěn)斜組合,一次將井斜增至最大井斜后穩(wěn)斜中靶。根據(jù)穩(wěn)斜段長短,考慮到穩(wěn)斜段降斜因素,適當放大最大井斜角。

(2)對于最大井斜大于25°的井,一般使用1°或1.25°單彎單扶螺桿增斜組合,隨鉆增斜到12o-15o后雙驅(qū)增斜,根據(jù)鄰井增斜率及方位漂移情況,預測增斜率,井斜到位后,起鉆換雙扶穩(wěn)斜中靶。對于最大井斜介于25°-35°之間,穩(wěn)斜段較長的井,可以采用上扶203mm(或205mm)扶正器,下扶212mm的單彎雙扶緩增組合,按1°-2°/100m的增斜率緩增中靶,減少長井段穩(wěn)斜中的降斜現(xiàn)象。

(3)對一、二靶距離不同,入一靶井斜,中一靶遠、近端也不同,考慮穩(wěn)斜鉆具降斜率、增斜

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