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      防碰繞障鉆井技術(shù)的概述與應(yīng)用

      2018-10-21 13:35:45馬永峰
      科技信息·中旬刊 2018年9期
      關(guān)鍵詞:鄰井方位水平井

      馬永峰

      摘要:目前有一種情況是30多年的開(kāi)發(fā)以后,在一些老油田的基礎(chǔ)上又進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。地形條件和周圍的鄰井會(huì)較大的限制水平井的開(kāi)發(fā)與施工。與此同時(shí),在施工的過(guò)程中也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)碰撞的問(wèn)題。在部分情況下,如果發(fā)生碰撞問(wèn)題,那么將會(huì)被施工的進(jìn)度以及安全性產(chǎn)生極大的挑戰(zhàn)。本文主要對(duì)防碰繞障鉆井技術(shù)進(jìn)行一個(gè)大概的描述,并且對(duì)其應(yīng)用方面進(jìn)行介紹。

      在過(guò)去對(duì)老油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)的時(shí)候,選址大部分位于山區(qū)。歷史上遺留下來(lái)的井網(wǎng)比較密集,在一定程度上限制了水平井的施工。在施工過(guò)程中的碰撞問(wèn)題也時(shí)常發(fā)生,這在一定程度上增加了平井施工的難度。

      水平井的施工開(kāi)采的主要目的是為了開(kāi)采老油田剩余的未開(kāi)發(fā)的油量。實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。水平井的施工繞障困難,但是如果可以進(jìn)行下去,那么回報(bào)是相當(dāng)可觀的。所以要著力于縮短施工周期,提高施工質(zhì)量。

      一、目前部分井的的施工概況

      本文將通過(guò)舉例馬嶺油田南區(qū)的南平1井來(lái)進(jìn)行說(shuō)明,設(shè)計(jì)的方位是235.58°,靶前距是263.21米,入窗垂深1243.35米,靶區(qū)上下偏差1.5米,左右偏差10米。設(shè)計(jì)水平段4個(gè)靶點(diǎn)187米,實(shí)際數(shù)據(jù):靶前距236.21米。入窗上偏差1.29米,左右偏差4.56米,在設(shè)計(jì)軌跡周圍有六口鄰井。

      二、施工難點(diǎn)

      (一)南平一井所受的制約條件主要是由其地理環(huán)境造成的。因?yàn)槠渌幬恢檬巧絽^(qū),而且周圍鄰井比較多,且在原來(lái)開(kāi)采過(guò)的老油田之上繼續(xù)施工。其在施工過(guò)程中要在原來(lái)的老井往之間繼續(xù)穿行,并且要同時(shí)注意直井段和定向增斜段的防碰,大大的增加了施工的難度,和防碰的重要性。

      (二)南平1井下面的老油田是在上世紀(jì)的70年代施工完成的。受當(dāng)時(shí)科技水平和研發(fā)能力的限制,當(dāng)時(shí)收集油田個(gè)井道數(shù)據(jù)的方式非常有限。在鉆井過(guò)程中使用虹吸測(cè)斜儀,防碰數(shù)據(jù)的完成也只能使用完井電測(cè)技術(shù)。因此,在過(guò)去遺留下的一些數(shù)據(jù)里面,有著較大的誤差,不能夠直接使用。防碰繞障技術(shù)還是不能夠很好的實(shí)施,因此在施工過(guò)程中易發(fā)生碰撞事件。在施工記錄中曾經(jīng)有過(guò)與老油田的井相距19米而險(xiǎn)些相撞的事情。巨大的安全隱患將會(huì)拖慢施工進(jìn)度以及對(duì)施工人員造成一定的心理負(fù)擔(dān)和影響。

      (三)老井與新井的數(shù)據(jù)以及基本的設(shè)計(jì)紙有所不同,因此如果不加運(yùn)算直接施工將必定發(fā)生碰撞事故。

      (四)為了保證施工能夠順利的高效的完成,必須在保證防碰繞障的同時(shí)加快施工進(jìn)度,保證軌跡順利入窗。

      三、施工前的準(zhǔn)備

      (一)由專員負(fù)責(zé)手機(jī)以上六口井的。全部數(shù)據(jù)并且加以整理,分析。具體應(yīng)當(dāng)收集的數(shù)據(jù)有,井口坐標(biāo),地面海拔,補(bǔ)心海拔以及鉆井過(guò)程中的單點(diǎn)測(cè)斜數(shù)據(jù)。而后完成相關(guān)計(jì)算。

      (二)確定防碰關(guān)鍵點(diǎn)以及繞障原則

      在此過(guò)程中,應(yīng)該請(qǐng)負(fù)責(zé)安全的相關(guān)人員對(duì)各井的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,從而得出各井之間安全距離。在一般情況下,防碰繞障的安全距離應(yīng)當(dāng)保持三十米以上。

      四、確定防碰繞障方案

      (一)大方位繞障

      大方位繞障是一種較為老舊的繞障方案,其主要方式是從直井段開(kāi)始防碰繞障的實(shí)施。在直井段的時(shí)候控制方位為290°到360°。造斜時(shí)候的方位為280°,再把方位降到設(shè)計(jì)值時(shí)再繞過(guò)垂深。但是需要考慮的問(wèn)題是方味需要扭45°,防碰繞障的安全距離是30米以上。而考慮到該地區(qū)獨(dú)特的地理形勢(shì),大方位繞障的方案剛好能夠穿過(guò)270°方位線。此方案對(duì)計(jì)算的準(zhǔn)確度以及誤差有較大的要求。對(duì)相關(guān)計(jì)算人員的素質(zhì)要求較高,如果產(chǎn)生一點(diǎn)誤差就有可能發(fā)生碰撞事件,因此不可采納。

      (二)小方位繞障

      采用小方位繞障時(shí),直井段控制在120多到180°。造斜時(shí)角度控制在200°。此方案的安全系數(shù)較高,可以采用。

      五、軌跡控制和防碰技術(shù)

      (一)直井段軌跡控制

      直井緞位于施工時(shí)候的前期。能否在直井段進(jìn)行精確的施工,并且保證安全是為接下來(lái)的施工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的重要一步。因此要予以足夠的重視。具體的控制方法如下:在控制直井段軌跡的時(shí)候要采用設(shè)備多元化交替進(jìn)行,互相輔助完成既定任務(wù)的方法。使用復(fù)合鉆井與滑動(dòng)鉆井二者相結(jié)合。同時(shí)搭配使用無(wú)線隨鉆儀器。按照計(jì)算好的角度以及深度進(jìn)行狀態(tài)防止發(fā)生碰撞,如前所述,同時(shí)保證以后的施工順利進(jìn)行。

      (二)增斜段防碰軌跡控制技術(shù)

      在井深929米的時(shí)候開(kāi)始邊造斜邊繞障,使用直井段相同的鉆具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方位235°,實(shí)際繞障造斜方位180°,案防碰繞障模擬數(shù)據(jù)在景深982米石徑斜8.57°方位達(dá)到195°完成造斜段鉆進(jìn),由于PDC鉆頭扭方位困難,起鉆換牙輪鉆頭進(jìn)行增協(xié)繞障施工。在增斜段繼續(xù)增斜增方位進(jìn)行防碰繞障,此時(shí)案防碰繞障模擬數(shù)據(jù)在曾井斜的同時(shí)方位逐漸增大,具體鉆至井深1080米井斜31°方位控制在225°至井深1107米時(shí)。井斜36.5米,方位控制到設(shè)計(jì)方位235°繞障結(jié)束,再全部繞障段,兩井距離在30米以上,繞賬成功。

      總結(jié)

      鉆井施工防碰工作非常重要,在水平井的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有水平井鉆緊施工方參與防碰設(shè)計(jì),以便鉆井防碰繞障施工更加順利。要認(rèn)真分析施工井周邊各井的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確把握地質(zhì)資料,有利于在施工過(guò)程中減少突發(fā)事件。在進(jìn)行繞障水平對(duì)接井施工中,要充分考慮障礙物的面積,預(yù)留下足夠的空間。在繞障水平井施工中,承重傳盡量不進(jìn)入方位變化趨勢(shì),大雨大井斜角井段,避免鉆具。扭距過(guò)大發(fā)生斷裂。在各種水平井施工中,復(fù)合鉆可起到優(yōu)化井身軌跡,防止方位漂移。提高鉆進(jìn)速度,減少施工。風(fēng)險(xiǎn)的作用。除此之外,在井網(wǎng)密集地區(qū)進(jìn)行防碰繞障鉆井設(shè)計(jì)時(shí),要參考鄰井情況,合理設(shè)計(jì)井深剖面,做好防碰分析及掃描工作。精密的隨鉆測(cè)量?jī)x器是防碰繞障工程重要的保障。本井利用了單身螺桿和MWD配合使用現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)確判斷和調(diào)整,達(dá)到了精確控制的目的,本井施工中能夠繞過(guò)多口老井,并順利完成得益于鉆具結(jié)合的優(yōu)選和正確合理的操作和施工,通過(guò)本井的成功是實(shí)施。為在類似井網(wǎng)密集的地區(qū)也應(yīng)該。恰當(dāng)?shù)睦美@障技術(shù)實(shí)施水平井從技術(shù)上是可行的。

      參考文獻(xiàn):

      [ 1] 雷建中,井樓油田叢式試驗(yàn)井鉆井工藝技術(shù)[J],石油鉆采工藝,1989,(6)

      [2] 陳祖錫,葛云華,用叢式并開(kāi)發(fā)油田的方案設(shè)計(jì)[J].石油鉆采工藝,1992. 14(6).

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      [4] 李緒鋒.大組叢式井工程設(shè)計(jì)與施工,西鄶探礦工程,2006(3)74- 77.

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