长庆定向井一趟钻技术多媒体.ppt

长庆石油勘探局,长庆油田定向井提速二开“一趟钻”钻井技术,主要内容,一、基本情况,一、基本情况,一、基本情况,一、基本情况,二、“四合一”钻具结构解决的问题,二、“四合一”钻具结构解决的问题,二、“四合一”钻具结构解决的问题,二、“四合一”钻具结构解决的问题,二、“四合一”钻具结构解决的问题,二、“四合一”钻具结构解决的问题,2005年在天然气井中下部井段使用新型的PDC钻头，钻井速度实现了“实质性飞跃”，在油井部分区块应用PDC钻头也取得了初步成效。在此基础上形成了“PDC钻头复合钻井技术实现二开“一趟钻”的思路”。使复合钻井技术进一步升华，从而形成了“四合一”钻具组合。,“四合一”钻具结构是目前长庆油田控制直井段井斜效果最好的钻具结构，在最大程度解放机械钻速的前提下，可以实现直井段防斜打直（1000m洛河段井斜控制在2），利用螺杆随时提前绕障，从根本上缓解了防碰难度。,(1)有效控制直井段井斜，缓解防碰难题,直井段井斜数据对比表,(2)延长了复合钻进的实施井段“四合一”钻具充分利用螺杆的滑动可调性及复合钻进缓增斜，将易斜井段变为定向造斜、增斜段，实现微增斜或稳斜的复合钻进方式，因而最大限度的延长了复合钻进井段，实现了二开长井段复合钻进。,(3)强化了复合钻进的稳方位效果“四合一”钻具具有螺杆、双稳定器的刚性以及PDC钻头低钻压高转速的钻进特性，增强了复合钻进的稳方位效果，减少了滑动施工时间。尤其在井斜较小的情况下方位能够相对稳定，因此对于小斜井实现“一趟钻”特别有利。,分层井井斜、方位变化数据,(4)发挥PDC钻头优势，减少起下钻，实现快速钻进稳定性和可控性的有机结合，使“四合一”钻具连续满足二开后直井段、造斜段、增斜段、稳斜段的要求，大大减少了起下钻，尤其是深井段的起下钻，纯钻时效得以提高。充分发挥了PDC钻头高效破岩优势，提高了全井段机械钻速。,通过剖面优化，利用上部松软地层定向，效率明显高于下部地层定向。也控制了最大井斜，使得下部轨迹调整难度大幅降低。钻井速度的提高，缩短钻井液对井壁浸泡时间，既有利于保护储层，又有利于井壁稳定，提高了电测一次成功率。,(5)简单实用，易操作，新技术人员易上手。(6)促进了安全生产减少了起下钻，从而减少了起下钻作业中的风险。井眼轨迹光滑，狗腿度小，扭矩摩阻小，有利于起下钻、电测和固井质量。直井段井斜小，可以主动绕障，防碰效果好。杜绝了钻头事故。,二、“四合一”钻具结构解决的问题,(1)不断优化钻头、螺杆设计。高效、可靠的和螺杆钻具是实现一趟钻最基本保证，因此在使用中根据地层岩性，为进一步强化PDC使用效果，从优化PDC流场设计、冠部结构、刀翼数量、复合片大小、布齿密度和角度等多方面不断改进试验。螺杆主要从输出参数优化、外部结构尺寸优化等方面做了改进，成功解决了定向难、不增斜、稳斜难、螺杆不耐磨等一系列问题，2006年使用T系列钻头254只，平均进尺2759.83米/只，机械钻速29.34米/小时。姬塬区块平均进尺4790.27米/只。,配套技术:,油井不同区块的PDC使用情况,()优化井身剖面。根据“四合一”钻具滑动复合的调整能力，结合位移大小及不同区块井深，选择合理的造斜点和初始井斜，控制最大井斜，同时强化现场施工规范，不断修正剖面设计的准确性，提高剖面符合率，提高轨迹的可预测性，从而解放钻井速度。,配套技术:,(3)优化钻井参数优化排量、转速、钻压等钻进参数，一方面提高携岩能力，另一方面尽可能发挥PDC+螺杆的最高机械钻速，提高施工效率。,(4)优化钻井液体系。针对四合一钻具，抓全井“两个净化”，保障井眼安全，加强处理剂复配研究，强化快速钻进中性能的处理维护措施，全井段采用无固相钻井液，其现场工艺特点以“絮凝、抑制、润滑、携屑、护壁”为重点，有效的保证了“四合一”钻井技术的顺利实施，最大限度的解放了机械钻速。,配套技术:,(5)优化钻具结构。根据不同区块地层特性，通过试验调整确定螺杆的长度、稳定器位置及外径、接头尺寸、钻铤数量等，兼顾稳定性与可调性，使得钻具获得最优性能。,配套技术:,(6)配置先进的测量工具。2005年以来，先后为钻井总公司购置了26套MWD。MWD不仅仅能节省频繁的测斜时间，更能大幅提高轨迹调控的及时准确性，较少的调整就能获取最佳的效果，成为成功实现“一趟钻”的抢手利器。,1、个别试验阶段,三、应用效果,经过前期的钻头选型试验和工具测试、方案论证，2006年5月份在姬塬区块首批试验9口井，其中40631地88-53井率先使用该钻具一趟完钻，成功刷新了本区块最快速度指标。取得了良好的开端。5月底的庆阳提速会议上，其应用前景得到与会专家的高度关注。,2、区块推广阶段,三、应用效果,6-8月在姬塬区块进行了全面推广，并在实践中进行了十余项改进，8月该区块完井38口，就实现一趟钻11口，两趟钻20口，施工效率大幅提升。9月份完井46口，实现一趟钻15口，两趟钻26口，平均钻机月速度超过了7000米/台月。,2006年姬塬区块一趟钻与多趟钻速度对比,3、全面推广阶段,三、应用效果,2006年底在其它区块逐渐进行试验，2007年在油田所有定向井中全面推广后，所有历史指标再次刷新，上半年完成油井定向井678口，二开“一趟钻”完钻185口、比例达到25.29%，与非“一趟钻”的494口井相比钻机月速度提高27.46%，机械钻速提高19.69%，钻井周期缩短31.54%。,2007年“四合一”完成井与常规井对比,与上年同期相比，2007上半年油田定向井机械钻速提高33.85%，钻机月速度提高32.42%，钻井周期缩短27.48%，在少投入20个钻机台月的情况下，多完成进尺22.9万米，真正踏上了内涵式发展的道路。,2007上半年定向井与上年同期对比,“四合一”全面推广应用以来，指标刷新捷报频传，区块记录接连打破，最优指标与应用前相比发生很大变化。,四、取得的认识,1、钻井提速是系统工程，“基础是安全生产，本质是加快发展，目标是合作双赢，关键是思想解放，核心是技术创新”，“一把手抓、抓一把手”，“标杆队试验新技术，后进队强化执行力”，“统一技术思路，加速规律摸索，及时交流沟通，实现规模提速”等等，都是提速现场总结出的深切体会。,四、取得的认识,2、高效实施一趟钻能最大程度解放定向井速度，减少起下钻时间，缩短钻井周期，减少施工风险，显著提高经济效益。而研究如何提高一趟钻成功率，对定向井提速有着深远的意义。,3、“四合一”钻具结构，是目前解决“一趟钻”瓶颈问题的首选钻具。尤其配合MWD使用，能够大幅提高一趟钻的成功率。,四、取得的认识,4、在实践经验基础上，针对不同区块，对“四合一”钻具结构进行改进，并细化其增降斜规律的总结，能提高轨迹预测的准确度，也就能提高一趟钻的成功率。,5、随着机械钻速的提高，钻井液性能的及时维护，钻井参数的优选，剖面设计思路的改进等，都对提速起着非常重要的作用。,五、下一步工作设想,1、“四合一”钻具不是一套固定的钻具模式，因此根据地层特点，进一步优化“四合一”钻具特性,改进PDC和螺杆性能，并从实践上升到理论支撑，更加高效地提高钻井速度