钻井中心-辽河油田水平井钻井技术

钻井管理中心,编写：陈勋审核：薄珉2005年10月,辽河油田水平井钻井技术,前言,近几年辽河油田水平井技术攻关取得了长足的进步，水平井技术以其单井产量高、吨油成本低、综合效益好、提高油田采收率等优势在辽河油田得到迅猛发展。目前辽河油田的水平井技术正向整体开发区块油田、向深层和特殊油气藏方向发展。水平井施工的难度增大了、钻井技术面临更多、更严峻的挑战。在总结成绩的同时，我们应该看到遭遇的困难、分析存在问题、以利再战。下面我就辽河油田水平井钻井技术做个简要总结。然后和与会代表共同探讨辽河油田水平井急需解决的几个问题及近期技术攻关课题，最后针对如何加强水平井生产组织和技术管理、确保钻井安全、加快水平井钻井速度、提高水平井综合经济效益，提一些具体要求和工作建议。,汇报提纲,2005水平井实施进度水平井钻井技术总结存在问题、技术瓶颈今后工作部署、工作重点及要求,2005年前三季度水平井实施情况,年初计划72口2004年提前7口截止到9月底48口累计55口（56）完成年计划76%目前正钻井6口,2005年前三季度水平井统计,2005年前三季度水平井统计,2005年前三季度水平井统计,2005年部分水平井投产效果,投产52口，初期日产油1934t，平均单井37t，是普通开发井产量34倍,汇报提纲,2005水平井实施进度水平井钻井技术总结存在问题、技术瓶颈今后工作部署、工作重点及要求,辽河油田历年水平井,辽河油田水平井发展历程,水平井技术发展阶段：19902000年：研究、试验阶段20012004年：完善、推广应用阶段2005年高速发展阶段：计划72口；目前完成55口辽河油田共计完成各类水平井：129口其中：水平井103口、侧钻水平井22口、分支井4口。,油品杂,油藏类型多,井深变化大,钻井技术多变,高速发展,设计：井身结构、井身剖面软件：钻具组合、钻具摩阻力学分析工具：长寿命动力钻具、高效保径钻头仪器：LWD地质跟踪导向钻井技术投入试验，随钻测井系统，应用于监测油层，及时判明井眼是否在油层中钻进，对薄油层的井眼轨迹控制具有重要意义井眼轨迹控制：MWD动力钻具的导向钻井、井眼轨迹精确预测钻井液：携砂、润滑防卡、保护油层水平井测井完井技术：筛管、衬管和固井,水平井钻井工艺技术配套,各阶段钻井指标对比,辽河特色水平井钻井技术,一、SAGD大修侧钻水平井技术二、热采井TP100H割缝筛管防砂完井技术三、上固下筛-节约成本的水平井井身结构四、水平井钻井提速-深层古潜山/PDC钻头五、“L”井眼的提出和实践-边顶水,一、SAGD大修侧钻水平井技术二、热采井TP100割缝筛管防砂完井技术三、上固下筛-节约成本的水平井井身结构四、水平井钻井提速-深层古潜山/PDC钻头五、“L”井眼的提出和实践-边顶水,辽河特色水平井钻井技术,激光割缝筛管a.筛管基管钢级TP100H，壁厚9.19mm，外径177.8mm。b.缝宽的确定纵向割缝。缝宽是根据地层砂累计重量分布曲线、依据目的层的岩性粒度中值确定的。一般为0.4mm或0.3mm。c.优点:防砂效果好；强度高、生产周期长；推广。,辽河特色水平井钻井技术,一、SAGD大修侧钻水平井技术二、热采井TP100割缝筛管防砂完井技术三、上固下筛-节约成本的水平井井身结构四、水平井钻井提速-深层古潜山/PDC钻头五、“L”井眼的提出和实践-边顶水,优化井身结构设计。对于水平井工程设计，油田公司都组织建设单位和施工单位进行多方论证，力求在钻井施工之前把可能遇到的复杂情况或风险等技术问题都考虑全面。充分体现钻井设计的权威性和严肃性，避免在施工过程中打“遭遇战”。另一方面，本着节约成本、加快速度的目的优化井身结构设计，我们在部分水平井的实施时，在满足钻井安全和采油工程需要的前提下采用二开井身结构，简化了套管层次。完井采用上固下筛的完井方式，大大加快了钻井速度。1450m的水平井最快钻井周期仅14天。,辽河特色水平井钻井技术,一、SAGD大修侧钻水平井技术二、热采井TP100割缝筛管防砂完井技术三、上固下筛-节约成本的水平井井身结构四、水平井钻井提速-深层古潜山/PDC钻头五、“L”井眼的提出和实践-边顶水,优选钻头类型对于沈北潜山水平井，尤其是针对沈625-平1石英岩潜山地层可钻性极差的情况，我们积极与国外先进钻头厂家联系，在钻头优选方面做了积极有益的探讨，并取得了可贵的经验积累。PDC钻头在水平井的成功应用由于辽河油区地质条件的复杂性和地层岩性的不均质造成PDC钻头使用存在诸多问题，所以PDC钻头一直得不到推广，更谈不上PDC钻头在水平井的应用。05年研制了适合水平井的PDC钻头，现场试验获得成功。PDC钻头在水平井推广使用将有利于钻井安全和钻井速度的提高。,杜84块超稠油油藏边顶水创造性地提出和发展了“L”型水平井工艺技术，并在该区块成功地实施2口。有效地解决了稠油热采对固井水泥石的破坏，造成边顶水锥进，进而影响水平井寿命的技术难题。这是水平井技术在超稠油油藏开发方面的重大创新。同时，“L”型水平井有利于重力泄油。杜84-馆平11、12初期日产液量分别达到了170t、160t；后期实施SAGD技术，日产液量达到320t、311t。,“L”型水平井工艺技术,杜84块馆平11、12水平井组油藏示意图,水平井进油层前有泥岩带封堵，确保固井质量,防止馆陶顶水下窜,汇报提纲,2005水平井实施进度水平井钻井技术总结存在问题、技术瓶颈今后工作部署、工作重点及要求,低压油藏井漏影响了地质目的的完成，目前的工艺技术不能满足特殊油藏钻水平井的需要油藏钻遇率有待提高（欢2H6井，水平段长314米，油层钻遇率仅为68.47%。）,水平井钻井速度提升还有空间井型复杂、情况多变、事故频次高潜山可钻性差、机械钻速低系统工程各专业配合有待进一步加强,存在问题,技术瓶颈,上半年33口统计复杂情况和事故11口/21次复杂情况与事故率8.34损失时间96.5天-合3.22钻机台月,事故多发,2005年16月水平井钻井事故及其它情况统计表,问题严重的影响了钻井安全和水平井综合效益冷41平14：井深1550m溢流，关井套压0.9MPa，当时钻井液密度1.15g/cm3。使用1.24g/cm3重泥浆压井后，1.20g/cm3恢复正常钻进，出水300m3，耽误3天。欢2平6：井深1622.52m发生溢流，密度从1.10g/cm3降到1.07g/cm3。关井立压1.8MPa,套压2MPa。第一次用1.32g/cm3的重泥浆120m3压井没有成功，出口返出大量含砂污水，卡钻。第二次组织1.45g/cm3重泥浆160m3压井再次失败。第三次注入密度1.60g/cm3泥浆45m3，方构成循环。水侵原因：注污水、断层蹩压。共计出水8000m3。最后打水泥封堵弃井。事故时间16天，该井总计损失时间30天。,污水水侵,低压油藏井漏影响了地质目的的完成，目前的工艺技术不能满足特殊油藏钻水平井的需要油藏钻遇率有待提高（欢2H6井，水平段长314米，油层钻遇率仅为68.47%。）,水平井钻井速度提升还有空间井型复杂、情况多变、事故频次高潜山可钻性差、机械钻速低系统工程各专业配合有待进一步加强,存在问题,技术瓶颈,专业配合和技术进步,油藏工程钻井技术录、测井结合-改进-提高采油工艺1、冷东水平井50度井斜段稳斜2030m2、杆管磨损：力学分析悬链线3、深抽：压力递减悬挂器尽可能深下4、“L”型井眼的冲砂作业和大修问题5、完井方式和采油作业结合：潜山压裂射孔管外封,低压油藏井漏影响了地质目的的完成，目前的工艺技术不能满足特殊油藏钻水平井的需要油藏钻遇率有待提高（欢2H6井，水平段长314米，油层钻遇率仅为68.47%。）,水平井钻井速度提升还有空间井型复杂、情况多变、事故频次高潜山可钻性差、机械钻速低系统工程各专业配合有待进一步加强,存在问题,技术瓶颈,特殊岩性油气藏井漏矛盾直接影响到地质目的的完成主要集中在小22块和古潜山水平井小22平1、2欢2平1沈625平1小22平2井漏：2月19日23:26钻进至3444.53m时发生井漏起钻.下钻至3160m遇阻划眼,井口不返泥浆。在划至3161.30m时突然憋泵,上提至3155.77m发生卡钻。后采取多种打捞措施失败。最后打水泥塞填井侧钻。事故损失时间26天。措施：充气钻井,低压油藏井漏,低压油藏井漏影响了地质目的的完成，目前的工艺技术不能满足特殊油藏钻水平井的需要油藏钻遇率有待提高（欢2H6井，水平段长314米，油层钻遇率仅为68.47%。）,水平井钻井速度提升还有空间井型复杂、情况多变、事故频次高潜山可钻性差、机械钻速低系统工程各专业配合有待进一步加强,存在问题,技术瓶颈,汇报提纲,2005水平井实施进度水平井钻井技术总结存在问题、技术瓶颈今后工作部署、工作重点及要求,辽河油田水平井,辽河油田水平井,油田公司部署：四季度安排：45口2006年油田公司原计划：90口股份公司提出更高要求：130口,工作思路：技术攻关,水平井规定,一、设计二、施工组织和管理三、质量检测和验收四、工程资料录取要求五、钻井工程质量评定,水平井规定摘要,如何有效的预防污水水侵，确保钻井安全。一是加强前期工作：（1）调整区块地质设计应提供准确的该区块注采动态。（2）说明注污水情况：污水量、层位、深度、压力。（3）停注污水、测压，需要卸压的要组织卸压。（4）提醒：给出污水层深度和合适的泥浆密度。二是采取有效的工程措施：（1）调查落实邻井注采动态和压力（包括注污水），图表上墙。（2）做好揭水层的准备：密度、性能、加重料储备（重泥浆）、井控设备、地面排污等。（3）按地质提示深度揭开0.51m循环观察。（4）及时关井，关井溢流量控制在3m3以内，不要等水侵到井口。（5）及时求压，准备重泥浆压井。（6）按有关井控规定和打调整井规定执行。,污水水侵,关于污水水侵的严重性认识（1）情况不清楚：注入污水量，具体深度，压力无记录；（2）地层渗透性好，连通性好，串通，波及面积大。（3）水侵量大速度快（100m3/h），压井难，易井漏卡钻。（4）处理周期长，有的损失10天以上，甚至报废，损失大。,钻井队伍项目承包人员素质技术准备安全环保钻井监督,水平井规定摘要,检测方法：井身质量以MWD或LWD为计算依据有异议时使用精度相同（或更高）的电子多点或MWD检测完井电测不测连斜数据仪器精度：200h标定窗口精度：纵向1m；横向2m,水平井规定摘要,质量检测与验收,内容：工程数据、监督报告、技术总结2006年建立辽河油田水平井钻井数据库,水平井规定摘要,资料录取,油田分公司成立水平井钻井工程质量评审委员会组长由主管水平井工程的副总经理担任副组长由开发处处长和钻井管理中心主任担任成员由开发处、钻井管理中心、概预算中心、审计处和建设单位负责人等组成。职责：有权对复杂情况和工程事故责任进行裁决和处罚；对于发生重大安全事故或质量事故的钻井队伍，将取消水平井钻井工程实施资格；水平井工程未提交有关资料不予进行质量评审；未经钻井工程质量评审委员会评审不得进行工程决算。,水平井规定摘要,钻井工程质量评定,辽河油田水平井,优化井身结构设计、优化井眼轨迹设计，为水平井提速降本打好基础；加强油藏研究，少打导眼、少点组织停工时间；加强以事故预防为主的技术管理，少点事故、少