墨西哥短半径水平井钻井技术

1、墨西哥短半径水平井钻井技术1 简介Altamira1002H是中石化EPC项目第一口短半径水平井，地 处墨西哥东部Tamaulipas省，目的层位Ksf,油藏埋深420 567m油层厚，地质构造复杂，有断层、裂缝易产生井漏、井涌。 该油田是墨西哥最早开发的油田之一， 随着钻井技术的发展， 近 几年来，用短半径水平井开发该油田已取得了可观的经济效益。 短半径水平井技术的显著优点是：容易在小尺寸井眼快速造斜， 易实现欠平衡钻进。2 Altamira1002H 井施工难点本井主要技术难点有： 由于油层提前，侧钻点仅位于套管鞋下方5m处，初始侧钻段，受技术套管的影响，会存在严重的磁干扰，难以确定准确

2、的造斜方向，在增斜井段内也不可能进行较大范围的方位调整， 因此实现在有磁条件下的精确定向侧钻难度很大。 本井造斜段井眼曲率大，设计造斜率达到63.66 /100m,在水平段延伸的钻进中，采用滑动方式钻进，由于摩阻大，易发 生钻柱”自锁”现象，施加钻压困难；采用旋转方式钻进时，处 于高曲率井段的钻柱， 受到较大弯曲应力影响， 易发生疲劳破坏， 导致井下复杂。 在高造斜率条件下，现有常规随钻测量仪器不能有效工作，出现不能下至预定测量位置或弯曲损坏的情况3 Altamira1002H 井轨迹控制技术3.1 侧钻段(435.00 448.37m)钻具组合：152.4m m牙轮钻头+120mm( 3?)

3、单弯动力钻 具+331X 310定向直接头 120mn无磁钻铤X1根+89mn加重 钻杆X 20根+120mm钻铤X6根+120mn随钻震击器+120mm 钻铤X6根+89mm斜4台阶钻杆施工井段：435.00448.37m,段长：15.37m。井斜变化4.3 17.5，方位变化 296.20289.26。侧钻施工是本井的一个难点，本井从435.00m开始侧钻，由 于侧钻点仅位于技术套管下方 5m处，使用电磁波随钻测量系统 (EMMV)D其测点位于套管内，将受到磁干扰，因此采用了陀螺 进行静态的单点测量定向技术， 在施工中使用了传统的控时钻进 工艺技术，由于在钻进过程中钻时较慢， 钻具处于相对

4、静止状态， 为了防粘，因此提高了泥浆的润滑性。确保了侧钻一次成功。3.2 增斜段( 448.37m585.03m)钻具组合：152.4mmPDCe 120mm单弯动力钻具+331X 310 单向阀+120mn无磁钻铤X1根+120mmEMMW节+89mm斜 台阶钻杆X 20根+89mm加重钻杆X 20根+120mm钻铤X6根 +120mm随钻震击器+120mm钻铤X6根+89mn斜台阶钻杆施工井段448.37m585.03m,段长136.66m。井斜变化 17.5085.90，方位变化 278.60276.91。由于增斜井段设计造斜率高，在施工中为了保证井眼的圆 滑，全部使用螺杆钻具滑动钻进，

5、因此井下易出现复杂情况。针 对这一事实，采取了以下措施：第一，在用螺杆钻具钻进时，尽 量简化钻具结构，少用接头，钻铤放在直井段，全井采用斜台肩 钻杆。第二，坚持定期倒换钻具，定期检查、检测、更换各种接 头。第三，在井眼轨迹控制上，即要保证造斜率的需要 ，又要 控制合适的井眼曲率。 采起了弯度大的螺杆和弯度小的螺杆交替 使用，在使用弯度小的螺杆时还可以转动转盘活动钻具， 破坏岩 屑床，使井眼畅通，减小摩阻和扭矩便于滑动定向钻进。为了能 准确地进入A点，每测一组数据都要设计出好几种着陆A点的方案，优选最合理的一种方案来进行下一步的施工。3.3 水平段施工（585.03m912.00m）钻具组合：1

6、52.4mmPDO 120mn单弯动力钻具+331X 310 单向阀+120mn无磁钻铤X1根+120mmEMMW节+89mn斜 台阶钻杆X 42根+89mn加重钻杆X 20根+120mn钻铤X6根 +120mn随钻震击器+120mn钻铤X6根+89mn斜台阶钻杆施工井段585.03m912.00m,段长326.97m。井斜变化 85.9091.20，方位变化： 276.91276.50。水平段钻进时采用小钻压， 低转速， 降低了井斜变化率和扭 矩，减少了滑动钻进的次数，及时倒换钻具组合，适时短起下保 证了井下安全。4 Altamira1002H 井测量技术Altamira1002H 分别使用

7、了陀螺和电磁波随钻测量仪器(EMMWD,侧钻井段为了防止磁干扰使用陀螺仪器，侧钻钻完 成后使用电磁波随钻测量仪器。本井在使用电磁波无线随钻系统过程中采用以下方法： 因为电磁波的穿透深度反比于波的频率。 降低了电磁波的 频率就增加了其穿透深度。 所以我们利用这一特性， 采用电磁波 无线随钻测量系统的人机对话的功能， 利用泥浆泵更改井下电磁 波发射器的频率。 ，适当的降低电磁波的频率也就增强了信号优 化了参数。 钾盐和钠盐等药品有很高的导电系数， 可以更换为聚合物 抑制剂，增大钻井液的电阻率，防止了上述现象的发生。 向电极附近的土地表层不断浇盐水可以很好的改善信号 质量。如果效果不显著， 还可以深挖将电极埋入更深地层再不断 浇盐水可以很好的解决此问题。5 结论 为准确控制井眼轨迹， 防止井下事故的发生， 做到勤测斜、 勤预算，根据井下实际情况，应及时采取更换钻具组合、短起下 钻等技术措施。 在钻井液方面， 润滑性能极其重要， 在保证钻井液性能的 同时，还应注意钻井液的固相含量， 四级固控设备一定要使用和 维护好。同时要根据井下的实际情况，随时进行短起下作业，破 坏岩屑床，保证起下钻作业的顺利和通畅。屑细小的问题，除了工程技术配合，固控设备运用外，在各项设 备允许的情况下，要尽可能的增大循环排量，