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解析水平井钻井关键技术!

导读:为了在沧东凹陷致密油气藏安全高效地钻长水平段水平井,分析了地层特点及钻进中面临的摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、紫红色泥岩中钻速低、石膏层污染钻井液等技术难点。


返回列表 来源:未知 发布日期:2019-08-14 14:52【
本文上海昌吉地质仪器有限公司从井身结构优化、井眼轨道和井眼轨迹控制方式设计、钻井设备及工具优选、钻井液体系优选和性能优化、提速提效技术措施选择以及套管安全下入方式优选等方面进行了研究,形成了钻井关键技术,解决了轨迹控制难度大、钻井液抗石膏污染和润滑防卡性能要求高、孔店组地层机械钻速低等技术难点。

1钻井关键技术
针对上述钻井技术难点,从井身结构、井眼轨道、井眼轨迹、钻井设备、钻进工具、钻井液,以及钻井提速提效技术、套管安全下入技术等方面进行了研究,形成了系列钻井关键技术。

1.1井身结构优化
水平井井身结构设计,上海昌吉地质仪器有限公司认为除要考虑地层压力和必封点等因素外,还应考虑钻井设备负荷和井下风险。在保证能实现地质目标的前提下,尽可能缩短裸眼段长度、降低摩阻扭矩、减少裸眼浸泡时间、减轻钻机负荷,并降低井壁垮塌风险。

2井眼轨道与井眼轨迹控制设计
水平井井眼轨道设计需要综合考虑邻井防碰、井眼轨迹控制方式和难度等因素,进行分段优化,保证井眼轨迹平滑,能精确中靶。

2.1井眼轨道设计
(1)造斜点优选。东营组和沙河街组地层有大段硬塑性泥岩,易发生井眼失稳;Φ311.1mm井眼深部泥岩井段定向托压严重,定向效率低。因此,优选在孔一段进行造斜,造斜点井深3000.00~3200.00m。
(2)造斜率优化。为了保证井眼轨迹平滑,尽量缩短造斜段的长度,降低施工难度,减轻设备负荷、降低钻井风险。因此,将第一增斜段造斜率控制在(2.4º~3.0º)/30m,井斜角控制在30º~35º;第二增斜段造斜率控制在(3.0º~3.5º)/30m,井斜角控制在82º~86º进入第一控制点;微降斜段降斜率控制在(2.1º~2.4º)/30m,井斜角控制在80.0º~82.0º进入第二控制点;第三增斜段造斜率控制在(2.1º~2.4º)/30m,快速进入末端控制点,进入水平段钻进。

3结论与建议
(1)沧东凹陷致密油气藏埋藏深,部署的水平井具有造斜点深和水平段长的特点,摩阻、扭矩和循环压耗高,对钻井设备要求高;从上到下钻遇多个漏层和巨厚石膏层,对钻井液性能要求高;孔一段和孔二段钻遇大段硬度高、研磨性强泥岩,机械钻速低,对钻头匹配性要求高。
(2)沧东凹陷致密油气藏水平井钻井关键技术可以解决长水平段水平井施工中存在的技术难点,尤其是井身结构及井眼轨道优化设计、高润滑抗污染抑制防塌钻井液和钻井提速提效等方面,实现了沧东凹陷致密油气藏的高效开发。
(3)钻前利用软件对大钩载荷、扭矩、循环压耗和井眼清洁等进行预测,为优井设备和钻具选钻提供了理论依据。高性能钻井设备和高强度钻具确保了长水平段水平井的安全高效施工。
(4)为了兼顾水平段施工难度和钻井成本,建议根据水平段的长度优选经济高效的井眼轨迹控制方式。对于水平段≤1000.00m的井,采用“水力振荡器+MWD+螺杆钻具+近钻头伽马地质导向工具”控制井眼轨迹;对于水平段长度>1000.00m的井,采用旋转导向钻具控制井眼轨迹。
以上内容仅供参考。