苏里格气田水平井整体开发钻井技术

1、 2010年4月第32卷第2期石油天然气学报(江汉石油学院学报 Apr 12010Vol 132No 12Journal of Oil and G as T echnology (J 1J PI 293苏里格气田水平井整体开发钻井技术李希霞(长城钻探钻井技术服务公司, 辽宁盘锦124010摘要为有效开发苏里格气田低孔、低渗、低产的气藏, 引进了水平井整体开发的新模式并进行了相关技术研究和应用。从水平井的设计着手, 对该技术的井身结构、钻具组合、导向钻井技术、PDC 钻头个性化设计及推广应用、钻井液技术、摩阻扭矩控制技术、油气层保护技术等关键要素进行了研究, 同时进行了6口井的现场试验。试验结果

2、表明, 试验井产量是普通定向井或直井的3倍多, 能极大地提高油藏的动用程度, 提高油气藏开发利用率和采收率。水平井整体开发的成功实施为苏里格气田提高油气藏综合开发效益提供了一套全新的技术路线, 也为今后该技术的推广应用积累了丰富的经验。关键词水平井; 钻井; 整体开发; 苏里格气田中图分类号TE243文献标识码A 文章编号1000-9752(2010 02-0293-03水平井技术可以有效的提高单井产量, 针对苏里格气田储层具有低孔、低渗、低产的特点, 决定引入水平井整体开发新模式, 形成了从钻井完井、测井测试、井下作业到复杂大修, 、丛式井、大位移井、常规水平井、套管开窗侧钻井、。实现了从单

3、井向地质单元构造高效开发的跨越, 1设计技术111, 套管层次为 33917mm 2 24415mm 2 12710mm 。2009年经过井身结构优化, 缩小了每个层次的套管尺寸, 采用如下井身结构: 34610mm 钻头钻至500m , 下入 27311mm 套管封隔表层; 24113mm 钻头钻至A 点(入靶点 处, 下入 17718mm 技术套管以封隔造斜段, 将储层与上部地层隔开; 15214mm 钻头钻至完钻井深, 裸眼完井下入 8819mm 压裂管柱, 分段封隔, 以便分段压裂。井身结构优化设计如表1所示。在实钻过程中, 采用上述井身结构, 有效地封隔了复杂地层, 减少了钻井复杂情

4、况的发生, 有利保障了钻井生产安全。降低了钻井成本, 加快了钻井速度, 完井直接下入压裂管柱, 多层压裂同时开发, 能够提高地层产能。表1井身结构优化设计表开钻次数一开二开112钻具组合优化设计1 在充分认识地层特点、准确预测造斜钻具造斜能力的前提下, 根据邻井实钻情况, 进行钻具组合力学分析, 并下入合适的钻具组合。2 在二开定向钻进和三开水平段钻进时, 钻具组合为:钻头+单弯螺杆+螺旋无磁钻铤+MWD 收稿日期2009-12-22作者简介李希霞(1976- , 女, 1998年大学毕业, 工程师, 现主要从事钻井技术方面的研究工作。 294石油天然气学报(江汉石油学院学报 2010年4月+

5、螺旋无磁钻铤+斜坡钻杆+加重钻杆+钻杆。3 在三开水平段钻进时, 尽量简化钻具组合, 少用接头, 用加重钻杆代替钻铤1, 采用一级斜台肩钻杆, 减小下部钻具的摩阻, 保证扭矩传递。2钻进技术211导向钻井技术根据苏里格气田地质特点、井身结构、剖面设计和已完钻井的钻井情况, 在水平井施工中采用导向钻井技术2(PDC 钻头+螺杆+MWD , 二开、三开井段采用导向钻井技术, 精确控制了井眼轨迹, 为准确入靶提供了有效的技术保障。212PDC 钻头个性化设计针对地层岩性、硬度和粒径, 个性化设计PDC 钻头, 联合钻井技术服务公司、钻头厂家共同研制高效PDC 钻头、造斜专用短刀翼、螺旋刀翼PDC 钻

6、头。通过技术攻关, 优选PDC 钻头的复合片, 改进PDC 钻头的设计和制造工艺, 扩大PDC 钻头的适应性, 增加PDC 钻头的可钻进井段。提高PDC 钻头的单只进尺和平均机械钻速。213钻井液技术该地区地层复杂, 通过采用合理的钻井液体系:系, 三开采用低固相聚合物防塌完井液体系, , 有效地维护了井壁的稳定。1 二开使用低土般含量、低粘度、, 钻井液粘度不超过35s , 以达到提高泵压、, 保证井眼清洁。长程起钻前用XC 、PAC , 满足悬浮岩屑的要求, 防止形成岩屑床, , 下钻过程中开泵顺利。2 , 运用低软化点沥青与柴油相配伍的有效防塌作用, 解决前期施工时间过长、裸眼井段长、井

7、壁不规则的问题, 有效防止了直罗和石盒子组井段继续掉块、坍塌的问题。加大防塌封堵剂沥青类产品的用量以进一步提高钻井液的封堵能力; 加大防塌降失水剂的用量, 常规处理剂加量是普通井型的150%, 严格控制钻井液的滤失量, 延缓泥页岩坍塌周期, 能维持钻井液性能稳定, 并能保持很好的流动性, 可以有效地保持井壁的稳定。214摩阻扭矩控制技术1 在钻井液中加入沥青、柴油、柱状石墨、聚合醇和降阻剂; 提高净化设备使用效率, 保证钻井液性能稳定, 有效降低摩阻与扭矩。2 采取“定向钻进与滑动钻进”相结合的方法, 根据井下实际情况随时改变短起下钻的频率和幅度, 保证井眼畅通, 使用球形扶正器, 减少托压现

8、象, 有效减小摩阻和扭矩。3 根据不同的施工井段优选钻井参数, 对钻井参数进行优化设计, 采用符合井况的排量、钻压和转速。4 优化钻具组合, 精确控制井眼轨迹, 使曲率平滑, 减小钻具与井壁之间的接触面积, 达到降低摩阻与扭矩的效果。215油层保护技术钻井过程中, 钻井液对油层的污染主要表现在钻井液中固相颗粒堵塞油气通道; 钻井液滤液与油气层流体不配伍引起的损害这两方面。因此钻井液不仅要满足安全、快速、优质、高效的钻井工程施工要求, 而且要满足保护油气层的技术要求, 使油气层得到最大限度的保护。在钻开油气层前, 钻井液要采取如下保护油气层的技术措施:降低钻井液中膨润土和无用固相含量, 调节固相

9、颗粒级配。按照所钻气层特性调整钻井液配方, 尽可能提高钻井液与气层岩性和流体的配伍性。选用合适类型的暂堵剂(如超低渗透剂 及合适加量。 第32卷第2期李希霞:苏里格气田水平井整体开发钻井技术2953应用效果2008年10月长庆油田在苏里格苏10区块部署1口水平井:苏10231248H 井; 2009年7月部署3口水平井:苏10234261H 井、苏10240262H 井和苏10232250H 井; 2009年9月又在新区块苏53块部署1口水平井:苏53278248H 井, 在苏14块部署1口水平井:苏14213239H 。通过水平井技术进行整体开发, 实现少井多产, 降本增效, 提高单井采收率

10、, 取得了良好的经济效益。4结论1 在苏里格气田成功施工了6口水平井, 在设计技术、钻进技术方面取得了一定的进展, 为该技术的推广应用积累了丰富的经验。2 试验井的产量是普通邻井的3倍多, 这表明水平井钻井技术在提高苏里格气田开发效果上是可行的, 也表明了该技术在苏里格气田具有广泛的推广应用前景。参考文献1李克向1钻井手册M 1北京:石油工业出版社, 199012李欣, 韦孝忠, 李登前1地质导向钻井技术在鄂尔多斯气田水平井的应用J1, , ( :23251萧雨(上接第292页2141 在地层可钻性较差的情况下, 空气钻井使机械钻速有了大幅提高, 缩短了建井周期。普光422井一开平均机械钻速717m/h , 而普光4井一开机械钻速只有2162m/h ; 普光422井二开平均机械钻速达13191m/h , 而普光4井二开机械钻速仅1175m/h 。2 相对钻井液钻井方式, 空气钻井钻压较低, 防斜打直效果好。普光4井一开最大井斜1181, 普光422井一开完投测多点显示最大井斜014; 普光4井二开最大井斜3157, 普光422井二开最大井斜0193, 井身质量较好。3认识与建议1 空气钻井可以大幅度提高机械钻速, 降低钻井成本, 缩短钻井周期。2 做好应急预案和工艺规程, 加强一级井控工作, 及时正确处理井壁失稳、地层出水、出气和井下燃