莊海4×1人工井場(chǎng)叢式井鉆井工藝ppt課件

1、41人工井場(chǎng)叢式井鉆井工藝研究人工井場(chǎng)叢式井鉆井工藝研究4 41 1人工井場(chǎng)叢式井鉆井工藝研究人工井場(chǎng)叢式井鉆井工藝研究匯匯 報(bào)報(bào) 人：尚洪升人：尚洪升匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)內(nèi)容 該項(xiàng)目2004年立項(xiàng)，項(xiàng)目的工程依托是位于關(guān)家堡油田莊海41人工井場(chǎng)鉆井項(xiàng)目。關(guān)家堡油田處于淺海水域范圍，油田開發(fā)需鉆井?dāng)?shù)多，需要實(shí)施叢式鉆井建設(shè)方案，具體是在莊海41斷塊修建進(jìn)海路和人工井場(chǎng)，進(jìn)行井組開發(fā)鉆井。莊海41人工井場(chǎng)叢式井鉆井工藝研究是原大港油田集團(tuán)公司針對(duì)大港灘海鉆井配套技術(shù)而開展的研究課題，由大港第一鉆井工程分公司承擔(dān)。一、二、主要研究內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)二、主要研究內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)1.叢式井總體設(shè)計(jì)方案研究；2.井眼

2、軌道優(yōu)化防碰設(shè)計(jì)；3.井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究；4.井眼軌跡控制研究；5.鉆井液及油層保護(hù)技術(shù)研究；6.優(yōu)質(zhì)快速鉆井技術(shù)研究 ；7.固井技術(shù)研究。二、主要研究內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)二、主要研究內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)1.形成莊海41叢式井設(shè)計(jì)方案 ； 2.施工井眼碰撞率為零； 3.相對(duì)于陸上同類型井，鉆井周期縮短10%以上； 4.井眼軌跡中靶率95%，優(yōu)質(zhì)率85%以上； 5.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施20口井以上，創(chuàng)產(chǎn)值8000萬元以上。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果1.完成了叢式井總體設(shè)計(jì)研究；2.完成了叢式井井眼軌道優(yōu)化防碰技術(shù)研究；3.完成了叢式井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究；4.完成了叢式井井眼軌跡控制研究；5.完成了

3、鉆井液及油層保護(hù)技術(shù)研究；6.完成了優(yōu)快鉆井技術(shù)研究；7.完成了固井技術(shù)研究。8.現(xiàn)場(chǎng)完成21井的施工，創(chuàng)產(chǎn)值4.047億元。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果1.完成先導(dǎo)性鉆探試驗(yàn)并進(jìn)行了地層三壓力預(yù)測(cè)完成先導(dǎo)性鉆探試驗(yàn)并進(jìn)行了地層三壓力預(yù)測(cè) 為了進(jìn)一步準(zhǔn)確掌握本區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和油氣儲(chǔ)藏情況，為本區(qū)域進(jìn)行叢式井設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考，本區(qū)塊完成了8口井先期鉆探，同時(shí)進(jìn)行了地層三壓力預(yù)測(cè)。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果2.完成了叢式井設(shè)計(jì)方案完成了叢式井設(shè)計(jì)方案 完成了莊海41工井場(chǎng)布置方案（平臺(tái)布置方案、井口槽布置方案、井場(chǎng)布置方案、鉆修井設(shè)備配套方案）

4、。 人工井場(chǎng)面積140m140m，鉆井區(qū)占用面積70140m，井口槽南北向排布于井場(chǎng)的東側(cè)，井口槽行間距2.5m，列間距2.5m。槽深3.30m,槽寬8.5m。莊海42井定在距離東側(cè)20m，距離南側(cè)45m處。平臺(tái)共設(shè)計(jì)76口井，動(dòng)用1部ZJ70D鉆機(jī)承擔(dān)鉆探任務(wù)，在鉆井區(qū)中，配置和布置了全套鉆、修井設(shè)備。設(shè)備呈“”型布置，分為井口槽區(qū)、70D鉆機(jī)和修井機(jī)區(qū)、循環(huán)系統(tǒng)區(qū)、泥漿泵和修井泵組區(qū)、鉆井和井下臨時(shí)電站區(qū)、鉆桿堆場(chǎng)區(qū)、灰罐區(qū)、水罐區(qū)以及其他物料區(qū)等。 莊海41人工井場(chǎng)目前布井48口，其中定向井17口，大斜度井4口，一般水平井12口，大位移水平井14口，分支水平井1口。三、完成的主要工作及取

5、得成果完成的主要工作及取得成果3.進(jìn)行了井眼軌道優(yōu)化防碰掃描進(jìn)行了井眼軌道優(yōu)化防碰掃描 莊海41人工井場(chǎng)叢式井絕大部分是定向井,而且叢式井組井間距較小,井眼防碰及井眼繞障問題變得十分突出。完成了不同井型的井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)，并制定出莊海41人工井場(chǎng)井眼軌道防碰措施。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果4.完成了叢式井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案完成了叢式井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案 莊海41斷塊儲(chǔ)層淺，沒有異常地層壓力和巖性，因此，井身結(jié)構(gòu)受地層的影響較小，較大的影響來自井眼軌道的形狀、井深與水平位移的大小。目前48口叢式井的井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化為：常規(guī)定向井采用二開井身結(jié)構(gòu)，大斜度定向井采用三開井身結(jié)構(gòu)；水

6、平井均采用三開井身結(jié)構(gòu)，但下部曲率較大的三維水平井要減小井眼尺寸，大位移水平井的水平段下入139.7mm或177.8mm篩管，根據(jù)不同井底水平位移及井深，選擇三開或四開井身結(jié)構(gòu)。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果5.制定了井眼軌跡控制措施制定了井眼軌跡控制措施 小位移井段采用滑動(dòng)導(dǎo)向工具連續(xù)導(dǎo)向；大位移井段采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具自動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果6 .叢式井鉆井液體系優(yōu)化方案叢式井鉆井液體系優(yōu)化方案 采用強(qiáng)抑制性優(yōu)質(zhì)鉆井液、低剪切速率流變參數(shù)控制、高鉆速等鉆大位移井先進(jìn)的理念，解決了大井斜長裸眼井段井壁不穩(wěn)及井眼清潔問題，克服了摩阻大

7、、扭矩高給施工帶來的困難。一開：采用海水鉆進(jìn)，鉆至套管設(shè)計(jì)深度前30米調(diào)整泥漿泥漿性能，只要是利用地層造漿和加入MC-VIS調(diào)整泥漿的懸浮能力。二開：明化鎮(zhèn)段采用海水鉆進(jìn)，既節(jié)約了成本，又決了明化鎮(zhèn)地層造漿縮徑問題。下部井段采用高抑制性水基泥漿ULTRADRIL體系，具有以下特點(diǎn)：較強(qiáng)的泥巖抑制性和井眼穩(wěn)定性；較低的結(jié)塊和泥包趨勢(shì)；較好的潤滑性和易維護(hù)性。三開：油層專打，采用FLOPRO SF無固相鉆井液，有效的保護(hù)儲(chǔ)層，并滿足水平井段井眼凈化及潤滑的要求。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果7 .制訂了莊海制訂了莊海41人工井場(chǎng)叢式井優(yōu)快鉆井技術(shù)方案人工井場(chǎng)叢式井優(yōu)快鉆井技術(shù)

8、方案 莊海41人工井場(chǎng)叢式井優(yōu)快鉆井技術(shù)方案在充分借鑒趙東平臺(tái)優(yōu)快鉆井方案的基礎(chǔ)上,結(jié)合公司的技術(shù)資源和鉆井設(shè)備的現(xiàn)狀，制定了下列優(yōu)快鉆井技術(shù)方案:1）平臺(tái)集中打表層，實(shí)現(xiàn)各井平行作業(yè)（批鉆）2）套管鉆井技術(shù)3）旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井4）漂浮下套管三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果7 .制訂了莊海制訂了莊海41人工井場(chǎng)叢式井優(yōu)快鉆井技術(shù)方案人工井場(chǎng)叢式井優(yōu)快鉆井技術(shù)方案 5）PDC鉆頭的優(yōu)選6）井口快速拆裝工藝技術(shù)7）MWD、LWD隨鉆測(cè)井與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)8）不占用鉆機(jī)時(shí)間的固井作業(yè)通過表層套管批鉆的成功實(shí)施，掌握了套管鉆井參數(shù)，表層套管操作程序。首批13口表層套管批鉆，平均機(jī)械鉆速

9、83.11米/小時(shí)，創(chuàng)造了該區(qū)塊的最高指標(biāo)。其中莊海8NG-H1井施工中漂浮下套管工藝的成功應(yīng)用開創(chuàng)了國內(nèi)陸上鉆井的先例，首次應(yīng)用裸眼礫石填充防砂工藝獲得成功。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果8.優(yōu)選出適合灘海叢式井的固井方式（無候凝固井、漂浮固井）和水泥漿體系優(yōu)選出適合灘海叢式井的固井方式（無候凝固井、漂浮固井）和水泥漿體系 在固井技術(shù)研究方面，分別進(jìn)行了各類型井套管選型方案，莊海8井區(qū)大位移水平井下套管方式選擇，固井方式及水泥漿體系選擇。針對(duì)該地區(qū)低壓易漏的特點(diǎn)，采用低密度、高強(qiáng)度水泥漿體系，減輕了地層的漏失程度，確保了表套、技套固井質(zhì)量。三、完成的主要工作及取得成果完

10、成的主要工作及取得成果9.完成完成21口井的現(xiàn)場(chǎng)施工，摸索并掌握了一整套叢式井現(xiàn)場(chǎng)鉆井施工技術(shù)?？诰默F(xiàn)場(chǎng)施工，摸索并掌握了一整套叢式井現(xiàn)場(chǎng)鉆井施工技術(shù)。 截至目前在該人工井場(chǎng)，已開鉆29口交井21口井，鉆井總進(jìn)尺77726米，完成井平均井深2947.21米，平均機(jī)械鉆速36.58m/h,平均鉆機(jī)月速5138.67米/臺(tái)月,平均鉆井周期8.99天。經(jīng)研究后井眼碰撞率為零；相對(duì)于陸上同類型井，平均鉆井周期節(jié)約7.2910.56天，縮短了47.39%78.46%，大大超出課題原定的10%的指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。井眼軌跡中靶率100%，優(yōu)質(zhì)率100%，先后完成水垂比大于2的大位移井9口。其中，2008

11、年6月16日完成的莊海Nm-H3井，水垂比3.92，刷新了此前莊海8NG-H1井2.74的紀(jì)錄，再創(chuàng)中石油水垂比新紀(jì)錄。三、完成的主要工作及取得成果完成的主要工作及取得成果10.起草了起草了SY/T5505-2006叢式井平臺(tái)布置叢式井平臺(tái)布置行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并獲國家正式批準(zhǔn)發(fā)布。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并獲國家正式批準(zhǔn)發(fā)布。 四、關(guān)鍵技術(shù)的解決四、關(guān)鍵技術(shù)的解決1、完成的人工井場(chǎng)布置及叢式井設(shè)計(jì)方案，滿足了批鉆叢式井的要求，提高了鉆井速度、節(jié)約了鉆井成本。切合實(shí)際并滿足了油田整體開發(fā)布署的要求。2、成功實(shí)施套管鉆井，掌握了套管鉆井的關(guān)鍵技術(shù)，最高120m/h，最低60m/h，平均機(jī)械鉆速83.33m/h。平均每

12、天完成1.5口井，創(chuàng)造了該區(qū)塊的最高指標(biāo)。3、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)，克服鉆柱自然降斜，保證大角度穩(wěn)斜鉆進(jìn)，減少滑動(dòng)鉆進(jìn)，控制狗腿嚴(yán)重度，保持井眼平滑，保證了水平段順利施工。（軌跡不能通過常規(guī)導(dǎo)向方式調(diào)整的情況下使用該工具，特別是在莊海8Nm-H3井施工中，下鉆都需要旋轉(zhuǎn)的情況下，使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向保證了高水垂比井段的順利施工。）4、漂浮下套管技術(shù)，解決了大位移井的技術(shù)套管下入問題，實(shí)現(xiàn)了9-5/8”套管順利下入，同時(shí)提高了大斜度、水平井段的固井質(zhì)量。（解決了水垂比3.66的大位移井套管下入難題）。四、關(guān)鍵技術(shù)的解決5、完成井眼軌跡及井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化，既保證了安全施工，也滿足了地質(zhì)要求。6、叢式井防碰是關(guān)鍵，該井

13、組在鉆具組合中加裝無磁鉆鋌，從而有效的避開已完成井套管的磁干擾，并采用陀螺測(cè)斜方式進(jìn)行復(fù)測(cè)，保證了定向精度。7、在該區(qū)塊大位移井施工中必須采取倒劃眼起鉆，為保證施工速度采取一趟鉆完成造斜、增斜、穩(wěn)斜工作，鉆具組合采用鉆頭+馬達(dá)+測(cè)量儀器+鉆桿。避免了頻繁起下鉆作業(yè)。8、進(jìn)行了沙一頁巖段井壁穩(wěn)定技術(shù)和高效攜巖及井眼清潔技術(shù)的研究工作四、關(guān)鍵技術(shù)的解決四、關(guān)鍵技術(shù)的解決9、摸索選用了適宜鉆玄武巖的高效PDC，通過試用大大加快了機(jī)械鉆速，減少了起下鉆次數(shù)。10、在不同地層不同井斜（40-94）下實(shí)現(xiàn)打塞成功率100%。11、優(yōu)質(zhì)鉆井液，既保證了井眼的穩(wěn)定性，對(duì)儲(chǔ)層有良好的保護(hù)也滿足水平井段井眼凈化及

14、潤滑的要求，還為后期7篩管的順利下入及最后成功防砂打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。12、為保證該井組順利施工，加大了新工藝新技術(shù)的投入，并通過摸索解決了淺地層造斜如何保證造斜率、高水垂比井眼軌跡控制中的鉆壓傳遞、大斜度大位移井井眼凈化、三維大位移井的摩阻、扭矩等難題。五、結(jié)論與建議五、結(jié)論與建議1、項(xiàng)目組按合同要求，完成了課題的研究內(nèi)容，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，效果較好，基本上完成了合同規(guī)定的研究內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)。2、進(jìn)行了叢式井總體設(shè)計(jì)方案研究，并完成了人工井場(chǎng)設(shè)備布置及叢式井設(shè)計(jì)，為莊海41人工井場(chǎng)的高效開發(fā)提供了技術(shù)保證。3、13口表層套管批鉆的成功實(shí)施，進(jìn)一步證實(shí)套管鉆井相比常規(guī)鉆桿鉆井，減少起下鉆次數(shù)，縮

15、短鉆井時(shí)間，減少井下事故而且可降低套管運(yùn)輸、庫存的成本等優(yōu)點(diǎn)，套管鉆井技術(shù)作為鉆井工程的一次技術(shù)性革命，將是未來鉆井工程的一個(gè)重要的發(fā)展方向。4、導(dǎo)向系統(tǒng)利用泥漿排量控制和校正工具，確保井眼軌跡，鉆頭可更加準(zhǔn)確、高效地鉆入地質(zhì)目標(biāo)，建議在水平井開發(fā)油氣田中廣泛應(yīng)用。特別是在軌跡不能通過常規(guī)導(dǎo)向方式調(diào)整的情況下使用該工具，更能體現(xiàn)該工具的優(yōu)越性。五、結(jié)論與建議五、結(jié)論與建議5、漂浮下套管技術(shù)，解決了大位移井的技術(shù)套管下入問題，實(shí)現(xiàn)了9-5/8”套管順利下入，同時(shí)提高大斜度、水平井段的固井質(zhì)量。（解決了水垂比3.66的大位移井套管下入難題）。6、在鉆莊海4區(qū)塊發(fā)生2起坍塌事故后改換麥克巴泥漿，通過使用優(yōu)質(zhì)泥漿，綜合效益明顯，特別適合叢式井。明化鎮(zhèn)段采用海水鉆進(jìn)，既節(jié)約了成本，又解決了明化鎮(zhèn)地層造漿縮徑的問題，值得推廣。7、平臺(tái)采用的大排量、高轉(zhuǎn)速、倒劃眼新技術(shù)新理念提高了鉆井速度，為實(shí)現(xiàn)優(yōu)快鉆井注入了新的活力。8、新工藝新技術(shù)的投入，并通過摸索解決了淺地層造斜如何保證造斜率、高水垂比井眼軌跡控制中的鉆壓傳遞、大斜度大位移井井眼凈化、三維大位移井的摩阻、扭矩等難題。五、結(jié)論與建議五、結(jié)論與建議9、通過摸索解決了不進(jìn)行短起下作業(yè)，完鉆后直接倒劃眼起鉆的作業(yè)模式，通過作業(yè)發(fā)現(xiàn)，大位移高水垂比