油井定向井井眼轨迹控制技术的应用文档格式.docx
- 文档编号:22628508
- 上传时间:2023-02-04
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:36.99KB
油井定向井井眼轨迹控制技术的应用文档格式.docx
《油井定向井井眼轨迹控制技术的应用文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《油井定向井井眼轨迹控制技术的应用文档格式.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
设计时充分考虑地层自然方位的影响因素(如直井段自然方位、位移)使造斜点选择更加合理。
(三)采用上述剖面优点:
1、有利于丛式井组上部地层防碰打快和绕障施工
对于绕障作业的井,结合造斜点的上移减少直井段,复合钻井技术实现一套钻具组合完成部分直井段、绕障作业、定向、增斜井段,减少起下钻次数,提高速度。
2、提高部分地层的机械钻速
通过减少环河、华池、直罗等不适合定向造斜钻进的井段,增加适合定向造斜钻进的洛河地层段,同时由于上提造斜点,不考虑防斜打直,可适当强化参数,从而达到大幅度提高机械钻速。
3、有利于提高剖面符合率
在满足地质设计的前提下,结合地层特点对造斜点、造斜率、最大井斜角、稳斜段长度进行优选,选择在井斜、方位易控制、滑动钻进机械钻速相对较高的井段实施定向造斜,为实现安全顺利起下钻作业、完井电测创造良好的条件。
4、有利于减少定向造斜时间
一方面由于选择上部可钻性好的地层容易定向,可以减少定向纯钻时间;
另一方面由于井斜角相对较小,从而缩短了定向施工时间,同时,由于较小的井斜角相对增加了稳斜段长度,有利于发挥复合钻进的优势,从而提高速度。
5、有利于提高螺杆使用寿命
由于在适合可钻性好、适合螺杆钻进的地层采用定向造斜钻进,机械钻速较高,纯钻时间短,同时,滑动时井斜小,滑动段短,可有效延长螺杆使用寿命。
(四)优化井身剖面设计优化剖面设计实施效果
2004年与2005年全年完成井数据对比表
时间
完井口数
平均井深(m)
钻井周期(d)
建井周期(d)
机械钻速(m/h)
定向一次成功率%
西峰
2004年
243
2110.9
15.08
19.13
13.92
28
2005年
275
2051.92
11.03
14.19
16.76
43.8
对比
32
-58.98
-4.05
-4.94
+2.84
+15.8
安塞
347
1510.65
7.00
9.67
22.20
80.34
276
1509.87
6.3
8.78
25.04
84.52
-71
-0.78
-0.7
-0.89
2.84
4.18
靖安
289
1642.32
8.08
11.5
21.45
79.4
329
1841.16
8.87
12.13
20.33
86.23
40
198.84
0.79
0.63
-1.12
4.83
三、丛式井组综合防碰工艺技术
丛式井防碰历来定向井钻井施工中重点和难点之一,在以往的钻井过程中,碰套管的事故时有发生。
2005年我们主要强调了以下的技术措施:
(一)、优选直井段钻具结构:
三种钻具结构:
塔式钻具:
Ф222Bit+Ф178DC×
3根+Ф165NDC+Ф165DC×
14根
塔式钟摆钻具:
2根+Ф213Stab+Ф178DC×
1根+Ф165NDC+Ф165DC×
复合导向钻具:
Ф215.9(222)Bit+5LZ165×
(1.25-1度)+431×
460(定向直接头)+Ф165NDC+Ф165DC14根
Ф222Bit+Ф172直螺杆+Ф165NDC+Ф165DC14根
φ222BIT+5LZ165(直)+431×
460(2°
-1.5°
)+φ165NDC+φ165DC+461×
410
(二)、表层应用复合钻井技术
安塞区块特别是在浅表层或者在川道井施工中,由于钻具悬重轻,不能有效地施加钻压,同时由于第四系黄土层覆盖浅、水力破岩作用差;
而使用复合钻具后机械钻速可达120-130米/小时,因此,复合钻进技术在浅表层或者在川道井施工中更能得到充分的发挥。
钻具类型
井数(口)
总进尺(米)
平均井深(米)
纯钻时间(小时)
机械钻速(米/小时)
最大井斜数据
常规
242
32290.06
142.43
741.45
43.55
3.4
复合
4106.22
128.32
56.5
72.68
1.5°
210
28183.84
14.11
684.95
-29.13
1.9
(三)、推广应用PDC钻头直井段防斜打直及快速钻进技术:
今年在西峰油田和靖安油田的23个井队,试验了16种型号PDC钻头,其中大港86MF281在盘古梁地区使用较为成熟,胜利P5263MF、石油大学BTMF506在西峰油田使用较为成功。
PDC钻头在西峰直罗组以上地层使用
型号
纯钻
累计进尺
机械
钻速
钻速与邻井牙轮
钻头对比(%)
使用
口数
钻头
只数
备注
P5263MF-222.3
1326.7
38255.41
28.83
32.03
51
15
安定以上
P176MF-215.9
55
1735
31.54
39.89
2
1
P5263MF-215.9
15.12
571.24
34.21
43.09
1
P6266MF-215.9
17.4
540.48
21.17
41.33
2
延长组使用
P5465S-222.3
81.7
2893
35.39
38.12
4
BTMF506222.3
166.84
6000
35.96
41.58
9
BTM114H-222.3
140
2668
19.06
31.11
钻至延长组
BTM506-222.3
240.48
4102.05
17.06
23.04
5
跨年使用,钻至延长组
BTM115-222.2
84.99
2171
25.54
23.77
4
使用了螺杆
合计
2204.24
60054.18
27.24
30.04
80
24
PDC钻头在白豹、盘古梁直罗组以上地层使用
86FM-222.3
91.42
3565.13
38.99
28.45
86kx225-222.3
84
3254.00
38.74
28.31
229
7139.59
31.17
25.12
7
BTM115-222.3
72
1882.35
26.14
19.38
86.45
3647.87
42.16
30.33
M5565-216
111
3325
29.95
23.97
3
M5565A-216
294
7847.14
26.69
20.1
8
967.87
30661.03
31.64
25.30
11
PDC钻头分层机械钻速和直井段井斜对比表
地层
PDC钻头(米/小时)
三牙轮钻头(米/小时)
对比(米/小时)
直井段井斜
PDC
牙轮
环河
30.07
22.32
+7.75
0.57
1.05
华池
30.72
25.08
+5.64
0.92
1.74
洛河
31.69
27.31
+4.38
2.51
3.45
安定
20.11
13.25
+6.86
1.04
1.68
通过使用表明,PDC钻头有如下优点:
一是机械钻速明显高于牙轮钻头,特别是环河-华池组及安定组钻速大幅度提高;
是西峰油田和靖安油田直罗以上地层的首选钻头。
二是采用转盘方式,较小的钻压(60-100KN)就可以取得高于牙轮钻头大钻压(160-220KN)下的机械钻速,有利于直井段的防斜打直;
三是采用低于牙轮钻头的泵压(5-6Mpa)、转速(二档)就可以取得较高钻速,机泵设备负荷小;
(四)、完善各项技术措施,杜绝两井相碰事故
1、优化工程设计:
依据障碍井的测斜数据,预设防碰绕障井的测斜数据,利用定向井软件进行最优化设计,确定合理的造斜点,并提出一个安全区域与钻井工程设计同时提供给井队。
2、精确绘制防碰图,发现防碰图有相碰趋势时及时下螺杆调整井眼轨迹,两井距离必须大于4米,井段越长防碰图两井距离应越大,由于个人读数的误差等,不能只看防碰图距离。
应综合各种情况,坚决杜绝不及时调整井眼轨迹,等待捞取砂样发现水泥,井下有异常声音,打开老井观察井口等做法。
3、及时巡井落实井队建立防碰岗位责任制和单井施工防碰技术措施,提高全员防碰意识。
4、坚持表层测斜,确保一开钻进开眼要直,严格控制表层井斜,表层钻进要求电台汇报测斜数据并及时上井巡查,对表层不按规定测斜或固完表层补测的井队,给技术人员予以重罚。
5、加强仪器效验,角单元每使用3口井技术公司校验一次,效验合格的发放使用,不合格的及时送修,确保了仪器精度。
6、丛式井组防碰直井段最近安全距离为4米,斜井段为8米,在防碰绕障施工过程中,干部大班和技术人员坚守岗位,有专人定时捞取砂样分析,出现蹩跳等异常情况立即停钻停泵,分析原因,确认不是相碰造成蹩跳的在恢复钻井。
7、由于在旧螺杆内测斜数据误差较大,要求在绕障施工中必须使用新螺杆进行施工作业;
四、斜井段轨迹控制技术
(一)双扶三扶钻具结构在轨迹控制的应用
1、双扶三扶钻具结构在虎狼峁、白豹区块的应用。
双扶增斜钻具组合:
Φ215.9(钻头)+(0.4米-0.6米)双母接头+Φ211-213刚性扶正器+Φ165无磁(配合上下保护接头9.7—10.5米)+Φ165DC一根+Φ208-211刚性扶正器+Φ165钻铤13根+Φ127加重钻杆。
双扶稳斜钻具组合:
Φ215.9(钻头)+(0.4米-0.6米)双母接头+Φ212-213刚性扶正器+Φ167—170DC1根+Φ165短钻铤3—5米+Φ209-211刚性扶正器+Φ165无磁+Φ165钻铤13根+Φ127加重钻杆。
三稳定器钻具组合在白豹区块经过两次入井试验,在该地区的两口大位移井中进行了应用,效果明显。
钻具结构见下表
井号
井段
钻进地层
下部钻具组合
方位变化
井斜变化
白206-27
819-
1538
洛河、安定、
直罗、延安
φ216SHK447G钻头+φ211稳定器1#+φ151无磁钻铤1根+φ211稳定器2#+φ167钻铤+φ208稳定器3#+φ165钻铤5柱
0.6/100米
-0.2/100米
白205-28
993-
1516
安定、直罗、延安
φ216SHK447G钻头+φ211稳定器1#+φ167钻铤1根+φ207稳定器2#+φ160无磁钻铤+φ210稳定器3#+φ165钻铤5柱
0.57/100米
2、三扶钻具结构在西峰区块的应用
⑴多稳定器钻具结构试验思路
在定向井常规钻进过程中,下部钻具组合的力学性质是影响井眼轨迹最重要的可变因素,其力学性质主要取决于下部钻具的构成形式,主要决定因素有以下四个方面:
1)稳定器安放位置和个数
2)稳定器外径或稳定器与井眼的间隙
3)钻铤尺寸(刚度)和数量
4)稳定器类型
其中稳定器安放位置和个数最为重要,它是决定下部钻具组合类型(增.稳.降斜)的基本因素,改变上述因素不仅可获得不同类型的钻具组合,还可以获得属同一类型具有不同(增.稳.降斜)能力的多种钻具组合形式。
此外,下部钻具组合稳方位的能力,随稳定器的增多而增强。
在此理论基础上,参照定向井通用下部钻具组合,逐步摸索总结出适合长庆油田的多稳定器钻具组合。
三稳定器钻具结构现场试验
1)稳斜钻具组合的选择
依据刚性满眼理论,减缓弯曲变形,在此理论基础上,我们试验了φ216mmBit+φ213Stab+φ168mmDC(≤5m)+φ213Stab+φ168mmDC1-2根+φ210Stab+65/8〞18根+5〞HWDP*6根+5〞DP钻具结构,具体使用情况见下表:
三稳定器稳斜使用统计表:
使用井段
段长
稳定器外径及棱中心至钻头底的距离(m)
井斜变化区间
方位变化区间
井斜变化率
方位变化率
下
中
上
董67-65
1113.11-1244.5
131
214*
0.90
5.7
212*17.5
22-
225-
225
-5.7
西31-024
1224.34-1297
213*
0.95
6.62
209*26.63
21-
19
294.4-293.3
-2.77
-1.52
桐27-26
环河洛河
331-743
412
212.5*0.9
5.6
209*22.3
8.6-
1.5
88.8-
98.9
-1.72
2.45
平均
-3.4
1.66
通过以上三口井的试验,均出现不同程度的降斜情况,未能达到稳斜的效果,分析原因有以下3个方面:
●董67-65、西31-024所钻安定地层存在增斜率极低方位变化小的特点,应大胆尝试安定以下地层。
●桐27-26井中稳定器外径欠合理,应小于或等于下稳定器。
●1#和3#稳定器之间距离太近,2#稳定器对1#稳定器制约过大。
通过以上试验,基本得出以下结论:
●以上三种结构用于微降斜井段较为理想,但要注意2#稳定器外径不得大于1#,以免降斜率过高。
●中稳定器外径不宜过大,后期考虑外径可适当减小,以弱化中稳定器,达到增稳斜的目的
●适当加长中下两稳定器之间距离,以达到增稳斜的目的
●此钻具结构可减去3#稳定器,演变为双稳定器钻具组合,用于完钻井段,减少完钻起钻的风险。
●减去3#稳定器,演变为双稳定器钻具组合,在方位影响较小的情况下使用,其对方位控制能力明显减弱。
适当加长中下两稳定器之间距离钻具结构的试验,以达到稳斜的目的。
具体结构为:
φ216mmBit+φ213mmStab+φ168mmDC1根(9-13米)+φ213Stab+φ168mmDC1根+φ213mmStab+φ168mm18根+φ127mmHWDP*6根+φ127mmDP
调整三稳定器结构使用统计表:
桐29-25
1119-
1653
534
212*
0.9
211*
11.8
22.3
30.3-
28.9
46.8-
57.3
0.26
1.78
董68-57
1468-
1678
0.94
12.72
30.6
26.6~-
27.3
74.7~-
81.6
0.33
3.29
1573.47-
2076.1
502.63
31.2-
33.7
289-
304.6
-2
2.98
董68-56
1480-
1591
11.82
18.4~-
16
150.9-~151.6
2.16
桐29-24
1067.-
1593.76
526.74
213.5*
212.5*
11.96
22.91
26.8-
22.4
350.1-
348.82
-0.8
-0.2
桐30-25
1181.25-
1760.42
579.17
15.26
25.76
13.82-
18.82
302.81-314
0.86
1.93
庄68-23
1383-
1641
258
13.35
24.3
14--15.4-14
202-
205
0.543
1.163
庄73-26
1227-
1570
343
12.91
23.2
27-32
20-
25
1.458
1860-2016
156
213*0.9
14.8
210*
25.4
17.6-21
74-
83.5
2.18
6.09
从以上数据可看出,这种类型的钻具组合稳斜稳方位效果较理想,在使用过程中发现,同一钻具组合在不同地层不同钻井参数下,出现增斜稳斜降斜,最长钻进井段达622米,方位变化率仅为1.05。
,尤其是对钻井参数比较敏感,通过调整钻井参数,可有效地对井斜方位进行微调。
见下表:
桐30-25井三稳定器试验统计表
测深
井斜
方位
钻压
转速
直罗
1202
15.8
303.47
230
Ⅱ
φ222mmBit+φ213Stab+φ168mmDC1根*12.66米+φ213Stab+φ168mmDC1根+φ211Stab+65/8〞15根+5〞HWDP*6根+5〞DP
1250
16.93
304.74
1298
17.6
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 油井 定向井 轨迹 控制 技术 应用
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)