董林林 王輝 王昌 熊珂(中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司,河南 濮陽 457001)
JH17平25井位于甘肅省正寧縣永正鄉(xiāng),完鉆井深2234.48m,造斜點500m,最大井斜89.13°,水平段長505m,井底閉合距1215.42m,井底垂深1344.74m,位垂比0.9:1,是部署于涇河油田長81油藏的一口“直井段-增斜段-穩(wěn)斜段-增斜扭方位段-增斜段-水平段”六段制三維水平井。井身結(jié)構(gòu):φ 311.15mm*302m+φ215.9mm*2280m。鉆井過程中面臨著摩阻大、造斜點淺、井眼軌跡控制難度高等一系列技術(shù)難題。通過鉆井實踐,優(yōu)化軌跡設計,實施軌跡精細控制,把握增斜扭方位關鍵環(huán)節(jié),安全中靶,井身質(zhì)量合格。
1.1 軌跡持續(xù)變向,軌跡控制技術(shù)難度高。造斜段長達1219.56m,尤其是井斜40.17°方位295.44°的1291.92m時,開始增斜增方位至 1638.92m,井斜 78.22°方位 344.94°,總段長達348m。每根都進行定向滑動鉆進,軌跡持續(xù)變向,鉆具緊貼井壁,摩阻大,鉆具托壓,定向困難。
1.2 增斜扭方位控制是軌跡控制的最大難點。井斜40°進行扭方位作業(yè)的技術(shù)難度大,既要保證造斜率,又要滿足軌跡調(diào)整要求,摩阻和扭矩的增大使得滑動鉆進時的工具面控制增大,傳壓困難,鉆速降低,起下鉆與下套管困難等。
2.1 優(yōu)化軌跡設計方案。利用計算機專用軟件模擬井下條件,進行軌跡預測,用理論數(shù)據(jù)指導井眼軌跡設計更完善,優(yōu)化扭方位位置,減少定向工作量,降低軌跡控制潛在風險。
2.2 井眼軌跡精細控制。直井段控制井斜不超標。三維增斜扭方位段按斜面圓弧法設計,每根動態(tài)調(diào)整工具面,確保井斜80°將方位扭正至設計方位。水平段使用1.25°單彎雙扶螺桿,上扶正器外徑應大于下扶正器外徑2-3mm,達到穩(wěn)斜目的,減少滑動定向,增加復合鉆進,確保軌跡圓滑。
2.3 上部井段每鉆進200m,45°以下定向段每鉆進200m,水平段每鉆進100m,都進行一次短起下。
2.4 井斜大于60°井段采用倒裝鉆具組合,減少鉆具與井壁接觸面積,解決定向托壓。
3.1 增斜段
3.1.1 增斜段鉆具組合:Φ215.9mmPDC鉆頭+Φ172mm 1.5°單彎動力鉆具×1根+Φ178Nmm×1根+MWD短節(jié)+Φ 127mm無磁承壓鉆桿×1根+Φ127mm加重鉆桿×30根+Φ 127.0mm鉆桿
3.1.2 軌跡控制要點。前50m用30KN鉆壓輕壓吊打,待鉆鋌全部進入新地層后再正常加壓鉆進;每鉆進200m短程起下鉆一次;送鉆均勻;每鉆進10m測斜一次,單點測斜監(jiān)控軌跡。
3.2 增斜扭方位段
3.2.1 鉆具組合。Φ215.9mm牙輪鉆頭+Φ172mm 1.5°單彎動力鉆具×1根+Φ127mm無磁承壓鉆桿×1根+MWD短節(jié)+Φ 127mm無磁承壓鉆桿×1根+Φ127mm斜坡鉆桿×24根+Φ 127mm加重鉆桿×30根+Φ127.0mm鉆桿
3.2.2 軌跡控制要點。工具面呈動態(tài)變化,前期以扭方位為主,后期以增井斜為主。根據(jù)鉆進實際情況實時調(diào)整工具面,特別是全角變化率的控制;每鉆進1單根測量一次井斜和方位,及時預測軌跡,做到垂深、位移、井斜、方位四到位;每鉆進150m,短起下鉆一次,長度150-200m,并視情況倒劃眼,以清除巖屑床。
3.3 水平段
3.3.1 鉆具組合:Φ215.9mmPDC鉆頭+Φ172mm(1-1.25°)單彎雙扶動力鉆具×1根+Φ127mm無磁承壓鉆桿×1根+LWD/MWD+Φ127mm無磁承壓鉆桿×1根+Φ127斜坡鉆桿×90根+Φ 127mm加重鉆桿×45根+Φ127.0mm鉆桿
3.3.2 軌跡控制要點。每鉆進一單根測斜一次井斜和方位,及時進行軌跡預測,確保井眼按地質(zhì)要求的層位和工程要求鉆進;每鉆進100-150m,短起下鉆一次。
4.1 六段制三維水平井的井眼軌跡軌跡的技術(shù)實踐表明,對井眼軌跡的精細控制有利于實現(xiàn)精確中靶。
4.2 增斜扭方位控制是軌跡控制的最大難點,優(yōu)化鉆具組合是關鍵,優(yōu)選鉆井參數(shù)是基礎,實時監(jiān)測軌跡是保障。
4.3 短起下鉆工藝措施是清除井筒巖屑床的有效方法,在增斜、穩(wěn)斜和水平段都應該得到有效實施。
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