大位移井技术要点

第第1页共6页大位移井技术要点大位移井的关键技术1994SPE第69届年会上对大位移井钻井技术进展了全面系统的总结推出了十项关键技术：★扭矩／摩阻★钻柱设计★井壁稳定★井眼净化★钻井液和固控★套管作业★定向钻井优化★测量★钻柱振动★钻机设备4的实施一些技术的不断成熟现在大位移井钻井工艺的难点和重点集中在：★扭矩与摩阻★轨道设计★定向把握★水力学与井眼净化★套管漂移技术等方面。〔一〕超大位移井的技术难点1〕具要求高。依据可行性争论模拟计算其扭矩将达54-81KNm〔40000-60000Lb.ft〕大钩负荷到达590T井架负荷要求到达680T钻机功率最大值要求5470kw〔7351Hp〕泵排量要求到达m3/min〔1500gpm〕泵压高达47MPa〔6800psi〕。长裸眼井眼稳定难度大套管磨损问题突出。井眼清洗和固相把握难度大油基泥浆需符合环保要求岩屑处理难。井眼轨迹把握难直井-增斜-稳斜-降斜的S形剖面设计加上方位变化在中靶后一般井斜要从80o降到40o以下加上在8000多米深井段扭方位这是难度很大的三维定向把握作业。中靶难度大七、八千米水平位移要求中靶直径只有152米而且每口井都有三个以上靶心要求除了测量精度要求极高且在八、九千米深井段要求MWD数据传输必需正常而且要有足够的信息量否则钻井作业将陷入盲目。下套管固井作业难特别是合理完井并有效投产更难。地质条件简洁不仅有断层且在井深4000-6000米井段大段泥岩段以及处于两个构造之间砂、泥岩应力带作业井眼不规章缩径扩径并存岩屑床简洁段椭圆井眼形成等造成蹩、卡、挂等井下简洁状况是事故多发井段。设备要经受长时间的高负荷特别是顶部驱动装置和泵系统是薄弱环节。固井1术套管下入深度大为了削减套管下入的摩阻力在下套管作业中下部一段套管掏空不灌泥桨即所谓的“套管柱漂移状态”这样可使套管柱在大斜度井眼中与井壁的接触力减小。据介绍该漂浮段套管柱法向力可削减70-85％从而大大削减了套管柱与井壁之间的摩阻力有利于套管柱的顺当下入。而下部掏空段与上部灌泥桨段套管间用漂移接箍隔开。2、漂移接箍。DAVIS漂移接箍是一种自足式装置下套管及注水泥作业过程中的开启、关闭以及内筒的破坏都不需要任何特别工具和进展任何回收作业。是下套管时隔开上下两截套管的工作状态。当套管下完后加压剪断上滑套上的锁销上滑套下行露出循环孔即可进展循环洗井和注水泥作业。注完水泥顶替胶塞下行时压迫并剪断下滑套上的锁销其上下滑套伴同胶塞一起下行到套管浮箍位置碰压。此后在钻水泥塞时就可把它钻掉。3式套管扶正器和低摩阻低扭矩螺旋套管扶正器等。1、选用Versaclean系统的低毒油基钻井液。这套钻井液具有润滑性能好对泥页岩水化抑制性强乳化性能好低失水热稳定性强低剪切率〔64/min〕时具有较高的粘度和切力能把握较高的屈服值和具有优质滤饼便利固相把握等优点。钻进中加强环空压力测量当量循环密度〔ECD〕不高于临界裂开压力梯度下尽量提高钻井液密度以提高液柱压力对井壁的支撑力削减椭圆井眼形成有利携屑和防止井眼垮塌保持井壁稳定。2井段的最小上返速〔MTV〕值的要求也即高于保持环空岩屑悬浮状态的环空钻井液最低上返速度对应的排量要求。对于Φ311mm井段排量须高于3.4m3/min〔>900gpm〕Φ216mm井段则要高于1.1m3/min〔>300gpm〕。在实际钻进时Φ311mm井段要求排量到达3.6m3/min〔>950Gpm〕Φ216mm井段要求排量在1.5m3/min〔>400gpm〕。2、 稳斜井段这是大位移井井眼轨迹把握最关键的井段。顾名思义大位移井的特点就是水平位移大这五口大位移井12-1/4“〔Φ311mm〕和8-1/2“〔Φ216mm〕井眼稳斜井段能否实现大位移稳斜延长六、七千米钻进。大量资料分析和实践都证明_J24-1斜井段形成椭圆井眼是客观存在的特别是大段应力裂开带当井斜到达七、八十度时井眼各向应力是不均匀的井眼变形在所难免而且由于油藏和24-3平台位置已定死各大位移井的闭合方位都在115o左右几乎与最大水平地应力方向120-125°相平行该地应力方向又使井眼趋于不稳定状态加剧了井眼不稳定因素给井眼轨迹把握带来的困难。在可行性争论阶段依据扭矩与摩阻的推想和分析进展钻机改造和选择井下工具进展井眼轨迹设计和确定套管下深等。钻进过程中实测扭矩/摩阻值是重要的推断指导资料。依据实测资料设计?245mm〔9-5/8“〕套管作业打算和指导漂移技术的实施实测扭矩值更直接地指导现场作业防止井下事故发生。总之扭矩和摩阻对大位移井工程来说从可行性争论到作业实施全过程都是格外重要的参数。井身构造设计要点如下：1〕提高造斜点到400同时减小稳斜段角度至78o左右当井眼切入构造中靶后降斜不至于过猛尽量使井眼平滑过渡；2〕〔即：井眼曲率〕考虑电潜泵下入段不大于1.5o/30m全井不大于3.5o/30m这样即使实钻过程中狗腿严峻度超过50%其钻柱扭矩仍可保证在安全范围内。3〕之外还要考虑现场施工的可行性与有利条件该井增斜段轨迹设计没有承受固定的设计模型和固定的解析公式而是承受直井段〔及稳斜直线段〕和曲线井段任凭组合的设计方式曲线段增斜承受恒定造斜率2o/30m连续造斜在1200米左右井段内完成造斜任务并稳斜钻进10013-3/8“套管固井。这样做既有利于井眼平滑又有利于狗腿严峻度把握和井眼钻进。降0.6-1.6o/30m4〕16“井眼造斜完成并稳斜钻进100米左右后即下套管有利于保护造斜井段；造斜段不长可以用水基钻井液〔Drispac/PHPA〕进展钻进削减大井眼使用油基泥浆的很多困难又降低钻井费用；第三个好处保证甲板有足够容量堆放全部13-3/8“套管而不必在下套管过程中工作船边下边供套管所带来的很多意想不到的困难明显也有利于降低费用。5〕设计降斜段降斜率≯1.6o/30m各油层的井眼截切点都能位于构造高点四周靶心直径要求≯152m〔500ft〕。6〕12-1/4“井眼〔即进入稳斜段后〕用油基钻井液钻进并完井依据岩石力学特性争论井斜80o时地层裂开压力临界值为1.27-1.28g/cm3〔10.6-10.7ppg〕。因此设计完井钻井液密度1.024-1.10g/cm3〔8.55-9.2ppg〕相当ECD值约10.3ppg进时钻井液最大密度不应超过1.15g/cm3〔9.6ppg〕ECD值不10.6ppg。7〕套管层序选用24“×