水平井作业指导书.doc

1 范围 规范水平井钻井施工程序,提高水平井钻井施工质量。保证水平井钻井施工的科学性、准确性，确保施工的成功率。 本程序适用于长半径、中半径、短半径水平井钻井施工。2 相关文件Q/SL1202-96水平井井眼轨迹控制技术 Q/SL1201-96水平井测量技术3 职责3.1 技术总监负责水平井的全面工作，包括施工方案设计，生产组织和工序的衔接及施工过程中的技术指令的下达。3.2 施工技术人员负责现场施工，井下专用工具的准备及资料的收集。3.3 随钻测量人员负责测量仪器、设备的准备、调试、保养使用及井眼轨迹数据的测量。4 管理内容4.1施工准备工作4.1.1施工人员在接受水平井技术服务任务后，应先领取该井施工设计书，并详细阅读施工设计书，明确以下内容:a了解施工井的地质条件和邻井情况； b制定施工井的技术措施和可能出现的复杂问题及应对措施；c制定施工方案、编制HSE作业计划书； d水平井专用工具、MWD仪器的准备和调试；e了解上井路线并及时查看井位。4.1.2施工前钻具、工具及仪器准备a 无磁钻铤、无磁承压钻杆、加重钻杆、斜坡钻杆、普通钻杆、稳定器和各种接头等下井钻具要求探伤；b 根据设计造斜率选择相应的造斜工具：单、双弯外壳马达；c长半径水平井专用工具配备详见附录；中半径水平井专用工具配备详见附录B；短半径水平井专用工具配备详见附录C；d准备井口工具: 水平尺、打印规、量角器等；e 电子单、多点测斜仪器、测量消耗材料及测量杆件；f 打印机、装有计算程序的计算机和备份软件；g 特殊工具包括：随钻震击器、内防喷工具、常用打捞工具等。4.1.3 施工前的资料准备a 对施工井的邻井资料进行调研，了解地层特征及该区块自然造斜规律； b 对需要防碰的井要收集相关井的井眼轨迹数据和井史；c 依据设计作施工投影图或防碰图，严格按设计要求施工；4.2测量要求4.2.1 测量仪器和工具的现场使用必须严格执行相关技术标准和操作规程。现场使用测量仪器必须满足如下条件:a 有检验合格证和检验报告； b 在有效期内。4.2.2 直井段必须测多点，测量间距不得大于30m。4.2.3自造斜点开始的各施工阶段，测量间距不超过10m。4.2.4 对测量有特殊要求的井段应按设计要求测量。4.2.5 测量数据和预测数据出现偏差时，应及时对数据进行分析和对仪器进行检验。4.3 井眼轨迹计算: 实钻井眼轨迹采用曲率半径法计算。4.4 施工主要技术措施4.4.1水平井剖面设计水平井钻井技术与常规定向钻井技术最为不同的两个特点是使用特别的造斜钻具及剖面设计。通常谈到水平井时，会见到一种“三增剖面”的水平井。它是指水平井在第三个增斜井段进入水平，而在第一个和第三个增斜段之间加一个调整井段，这一段通常被放在井斜角4575之间，其位置安排在钻达靶区总垂深的7085%以下深度。这个井深调节段，主要是针对目的层的不确定性。另外，不稳定或复杂的地层使第一增斜段的造斜率可能产生较大变化，通过第二段的调节，可以使井眼通过第三次增斜在预定的垂深进入水平。4.4.2影响水平井剖面设计的因素归纳起来，影响水平井剖面设计的因素主要包括以下几点：a 套管程序；b 井眼尺寸；c 油层厚度；d 油层(地层)特性；e 完井方式。4.4.3水平井水平段的剖面类型根据油藏特性的不同，从水平段的几何形状看，可分为以下几类：a水平段平缓的水平井。这是一种最简单、最经济的剖面类型，这种剖面的水平井较容易完成。该剖面应用于各向同性的油藏以及解决气/水锥等问题。b波浪型井底的水平井。这种剖面应用于那些被不渗透性障碍隔开的几个单个油藏。c井底水平段上倾的水平井。这种水平井应用于解决气锥问题。当油气界面下移，进入水平段远端时，可以将水平段远端封死，但整个井还能继续生产。d井底水平段下倾的水平井。这种水平井应用于解决水锥问题。当油水界面上移，进入水平段远端时，可以将水平段远端封死，但整个井还能继续生产。e阶梯状井底水平井。这种水平井同样应用于被不渗透性障碍分割的几个油层。这种水平井风险大，井眼轨迹控制很难。4.4.4水平井钻具组合优选对一口水平井设计来说，在确定了最优的造斜曲率剖面设计之后，下一步要解决的问题是合理的钻具组合。目前导向钻井技术的广泛应用只需一套钻具组合就可能完成水平井所有井段的钻进。钻具组合：钻头+弯壳体动力钻具+无磁钻杆MWD（LWD）无磁钻杆+加重钻杆+斜台阶钻杆+钻杆。在大斜度井段及水平段，钻压来源于加在井斜小于45井段上的加重钻杆，即采用钻具倒装(倒置井底组合)的方法。4.4.5水平井轨迹控制技术特点水平井与常规定向井相比较，有如下特点：a造斜率大。中曲率半径水平井达820/30m，而短半径水平井的曲率更大。长半径水平井的造斜率与常规定向井没什么两样。b大斜度井段和水平井段的存在。c靶区精度要求高，如设计水平段在一个13m厚的油层内；并且目的层垂深还存在不确定性，比如以钻遇目的层顶层砂岩来确定目的层的位置。D在钻进和起下钻过程中，扭矩和摩阻大。基于这些特点，决定了水平井的井眼轨迹控制需要从钻具组合、轨迹测量、轨迹跟踪和摩阻分析等方面加以特别考虑。无论是长半径还是中半径水平井，第三造斜段特别是其下部井段的井眼轨迹控制是最关键的。这一井段是完成井眼从倾斜到水平的过渡段，并要求准确进入目标区。这部分井段的钻进可能面临两个问题：一是钻具造斜率的不确定性，钻具的实际造斜率将直接影响是否能在预计垂深进入水平段；二是目的层深度的不确定性。有些水平井的目的层是靠钻遇它的顶层泥岩来确定的。一旦发现钻遇顶层泥岩，再决定增斜至90，进入水平段。 4.4.6水平井轨迹测量特点a与常规定向井的轨迹测量比较，水平井轨迹测量的主要限制是井眼的曲率。如果曲率太大，应该考虑MWD（LWD）仪器的弯曲能力。一般来说现有的MWD（LWD）仪器能满足长、中、短半径水平井的测量要求。b由于MWD（LWD）仪器测点到钻头有一段距离，这将影响到对井底井斜、方位的判断。特别是在短曲率半径水平井中，显得尤为重要。4.5主要施工技术要求4.5.1直井段施工a采用塔式钻具组合,吊打钻进,井身质量符合设计要求。b直井段最大井斜和狗腿严重度要求符合相同深度直井的质量要求。c钻完直井段要测量井段多点数据。d钻完直井段要充分循环泥浆。4.5.2定向增斜段施工 a按照设计钻具组合，量好角差，MWD（LWD）浅层测试，并进行马达试运转。b下钻到造斜点，调节工具面到设计的方位角。c合理确定钻井参数加压钻进。d利用水平井轨迹控制预测软件,及时处理测量数据和作图,进行预测。e一般测斜间距最大不超过10m，对特殊情况要加密监测。f根据随钻测量数据，调整钻井参数和工具面，确保井眼轨迹符合设计要求。4.5.3水平段施工在进入水平段后，一般来说，轨迹控制的主要问题是井斜的上、下起伏，方位基本稳定。a要以合适的较小的造斜率和较大的井斜角准确入靶；b在钻水平段时，要采取少滑动、多转动的钻井方式，勤测量，勤预测，并灵活准确地制定施工技术措施，以确保油层穿透率和中靶精度。4.6施工安全措施。4.6.1注意保护井壁。除正常钻进外尽可能不转动钻具，活动钻具应以大幅度上提下放为主。4.6.2采用短起下和分段循环的办法清除岩屑床，一般每钻进200m或钻头在井下工作20h进行一次起下钻,岩屑返出不正常时还应加大起下间距,最少起至钻头上趟起钻位置,遇井下不正常,应起过复杂井段至套管鞋。4.6.3弯壳体动力钻具下井前必须双钳紧扣，控制下放速度，遇阻不准超过100KN，超过100KN时,应起钻通井，严禁用动力钻具划眼。4.6.4划眼以冲、通为主，防止出现新眼。4.6.5带弯壳体动力钻具起钻时不能用转盘卸扣，防止破坏井壁和井下钻具倒扣。4.6.6起下钻遇阻卡超过正常摩阻时，要坚持“起钻少拔多放，下钻少放多提，反复活动消除”的原则，否则循环划眼。4.6.7认真记录每次起下钻遇阻位置，判断键槽，键槽遇阻时严禁硬拨，应用倒划眼的方法起出，然后破坏键槽。4.6.8泥浆要有良好的润滑性、抑制性和携岩性，泥浆的摩擦系数小于0.2，含砂量低于0.5，低密度，固相含量小于12，泥浆塑性粘度和动切力的比值不低于2:1。5 资料要求5.1测量数据的处理方法5.1.1井身轨迹计算应使用电子单多点测斜仪、随钻测斜仪、陀螺测斜仪测得的井斜、方位数据。5.1.2自造斜点至井底的多点测量间距不得大于10m。5.1.3除BOSS数据之外，所有方位角都要进行方位修正角校正，方位修正角的大小以设计为准。5.1.4采用曲率半径法进行轨迹数据计算。5.1.5计算初始点应按开始有井斜的第一点上推一个测点进行计算，井斜角为零。其方位角取值等于下测点的方位角。5.2资料的收集整理5.2.1收集内容，除直井段内容外，水平井还应收集下列资料：a原始测量数据（包括单点、多点、随钻、陀螺测量数据）；b不同井段的各种钻具组合和钻井参数；c有关水平井工艺的工程简况；d有关的事故、复杂情况；e钻井工作日志。5.2.2资料整理a完井后的井身轨迹计算。应一次算出全部内容，保证连续准确；b按钻具组合分类整理，进行钻具组合效能分析；c完井画好垂直投影图和水平投影图；d填写好完井技术总结；e存好测斜原始资料，上交存档。6 质量记录格式 井施工方案 井技术服务质量计划 井完井报告电子单多点仪器使用记录表特殊工艺井技术服务考核表用户意见反馈表附录 长半径水平井井眼专用钻具、工具清单序号工具设备仪器名称数 量要求及备注1无磁钻铤1根21.50单弯动力钻具2根31.25单弯动力钻具2根41.00单弯动力钻具2根5无磁承压钻杆2根6扶正器2只包括1只欠尺寸扶正器7MWD（LWD）仪器2套8电子单多点测斜仪2套92.5弯接头1 只钻完导眼回填时用于侧钻10配合接头2只附录B 中半径水平井井眼专用钻具、工具清单序号工具设备仪器名称数 量要求及备注1无磁钻铤1根21.75单弯动力钻具2根31.50单弯动力钻具2根41.25单弯动力钻具2根51.00单弯动力钻具2根6无磁承压钻杆2根7扶正器2只包括1只欠尺寸扶正器8MWD（LWD）无线测量仪器2套9电子单多点测斜仪2套102.5度弯接头1 只钻完导眼回填时用于侧钻11配合接头2只附录C 短半径水平井井眼专用钻具、工具清单序号工具设备仪器名称数 量要求及备注1无磁钻铤1根23.50单弯动力钻具1根33.00单弯动力钻具2根42.50单弯动力钻