《水平井施工程序》

1、水平井施工程序綜述：水平井施工和定向井施工相比較更復(fù)雜一些，涉及的面也比較廣一些，要想成為一個(gè)合格的水平井監(jiān)督必須達(dá)到下列要求：極強(qiáng)的責(zé)任心；有一定的組織調(diào)度能力和協(xié)調(diào)能力；多口定向井和水平井輔助施工的經(jīng)驗(yàn)；精通LANDMARK 軟件；對(duì)井下的異常情況有一定的判斷和處理能力；熟知?jiǎng)恿︺@具的結(jié)構(gòu)和性能；對(duì)無線儀器有足夠的了解等。施工過程：一般情況下，一口水平井的施工程序?yàn)椋簻?zhǔn)備上井直井段監(jiān)測施工過程回拖儀器、資料上交。一 準(zhǔn)備工作隊(duì)干部通知水平井監(jiān)督和副監(jiān)督上井，水平井監(jiān)督接到指令后，就開始做準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備工作要盡量細(xì)，盡量做到前面，這樣會(huì)有利于我們以后的施工1、向鉆井分公司調(diào)度室或井隊(duì)長詢問井

2、隊(duì)的位置和行車路線，以及井的井眼尺寸、施工情況。跑井探路時(shí)落實(shí)好井身結(jié)構(gòu)并落實(shí)好測多點(diǎn)的工作（帶擋板，落實(shí)無磁鉆鋌的下入及鉆具結(jié)構(gòu)）2、 住井房生活用品準(zhǔn)備A 檢查住井房的設(shè)施是否齊全，如：滅火器、安全帽、地線等。B 檢查線路是否安全，如：電燈、電閘、線路、開關(guān)、插座等。3、 工具準(zhǔn)備A 桿件準(zhǔn)備：測斜桿、外筒、懸掛總成；準(zhǔn)備時(shí)要檢查桿件是否配套，有無懸掛膠棒，有無密封圈，桿件是否彎曲，特別是外筒臺(tái)階面和接頭絲扣，以及儀器是否能自由出入外筒。B 接頭準(zhǔn)備：，根據(jù)井眼的尺寸來選擇直接頭的尺寸大?。?gt;9 5/8”井眼使用8”本體直接頭；9 5/8”井眼可使用8”或6 1/4”本體直接頭；8

3、1/2”井眼使用6 1/4”本體直接頭；6 1/8”井眼使用4 3/4”本體直接頭），要注意檢查接頭的臺(tái)階面和絲扣、套子和鍵塊。C 輔助工具及配件準(zhǔn)備：管鉗、手鉗、各種螺絲刀、測斜桿銷子、密封圈、其他備用配件。4、 器準(zhǔn)備A 先到生產(chǎn)辦領(lǐng)取上井施工單，然后再到儀器管理站領(lǐng)取儀器：2根YSS探管、2個(gè)電池筒、2個(gè)接口箱，1個(gè)儀器箱，儀器需要當(dāng)場進(jìn)行測試，確保儀器能正常使用。B 檢查計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、多相插座是否完好，確保工作正常。5、 資料收集準(zhǔn)備上井需要準(zhǔn)備的資料有：HSE井調(diào)查報(bào)告，防碰資料，質(zhì)量體系文件系列，現(xiàn)場考核細(xì)則，物資管理規(guī)定，現(xiàn)場管理規(guī)定，施工安全監(jiān)督員聘書，施工日志，技術(shù)指令，儀

4、器跟蹤記錄，海灘證明，生活費(fèi)補(bǔ)助表。準(zhǔn)備消耗料：電池、打印紙、坐標(biāo)紙、手套等。6、準(zhǔn)備工作生活用品：床上用品、勞保用品、餐具、取暖或制冷設(shè)備、清掃用具等。二 上井1 一般在井隊(duì)一開之前把住井房運(yùn)到井場。2 房子上井前必須把住井房和房中的儀器工具和其他物品固定好，以免在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)碰損。3 帶車時(shí)必須注意安全，注意路上有無限高設(shè)施，要及時(shí)提醒司機(jī)注意。4 到井場時(shí)技術(shù)員與井隊(duì)干部協(xié)商如何擺放住井房，擺好后，先接好地線，再請(qǐng)井隊(duì)電工接好電源，整理房子衛(wèi)生。5住井房是技術(shù)員工作和休息的地方，要遵守定向隊(duì)住井房管理規(guī)定。三 直井段監(jiān)測 水平井對(duì)直井段的要求比較高，如果直井段的水平位移過大，就不能按照

5、設(shè)計(jì)的造斜率來施工，使需要的造斜率偏大，增加軌跡控制的難度和井下事故發(fā)生的可能性。 1、如果一開井深超過300m必須測多點(diǎn)；二開后每隔500米監(jiān)測1次，如果發(fā)現(xiàn)井斜超標(biāo)要及時(shí)測多點(diǎn)，檢查直井段的偏移情況。如果所測出的直井段水平位移超過10m,我們就要對(duì)直井段進(jìn)行糾斜： 下動(dòng)力鉆具降井斜；或者故意造出幾度井斜 （一般<6°）使井身軌跡向井口坐標(biāo)原點(diǎn)靠近，然后再降井斜，保證直井段鉆進(jìn)到造斜點(diǎn)時(shí)水平位移不超過10-15m，為我們的水平井施工打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 2、井段經(jīng)監(jiān)測確實(shí)超標(biāo)，先向隊(duì)干部匯報(bào)，根據(jù)實(shí)際情況制定施工方案；如不超標(biāo)可按設(shè)計(jì)施工；另外如有其他特殊情況，要及時(shí)向隊(duì)上匯

6、報(bào)，不要擅自做主施工。直井段鉆至造斜點(diǎn)時(shí)，需要測多點(diǎn)，如果存在下列情況須堅(jiān)持不測斜：懸重不正常，泵壓不正常，井下不正常,設(shè)備不正常。測多點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：A 投測前，檢查桿件絲扣、臺(tái)階面、密封圈，如有損壞應(yīng)及時(shí)更換。B 在地面再檢測一次儀器是否工作正常，重新設(shè)置好儀器，在裝入外筒之前，一定要啟動(dòng)儀器；另外一定要把桿件的各個(gè)扣上緊，以防進(jìn)泥漿。C 把測斜桿投入鉆桿后，活動(dòng)鉆具幾分鐘后，確保儀器到井底后，靜止鉆具兩分鐘，開始起鉆，每起一拄鉆具，技術(shù)員記錄下時(shí)間。D 快起完鉆時(shí)，技術(shù)員應(yīng)提前上鉆臺(tái)，監(jiān)督井隊(duì)取儀器時(shí)要先卸儀器后卸鉆頭，防止儀器掉入井眼。2、 完多點(diǎn)后，要及時(shí)把數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算出

7、直井段軌跡，為定向做準(zhǔn)備。3、 術(shù)員在直井段監(jiān)測過程中，還要完成下列工作：A 認(rèn)真填好安全信息反饋表，并從住井之日起，每天認(rèn)真填寫施工日志、技術(shù)指令、每天8:00-10:00、15:00-17:00 向公司調(diào)度室匯報(bào)井上情況。B 畫好該井的垂直剖面圖，水平投影圖。如有防碰圖，應(yīng)作好防碰圖：該井和防碰井的水平投影圖都作在一張坐標(biāo)紙上，計(jì)算兩井交叉點(diǎn)的垂深，如垂深差很小，可把造斜點(diǎn)提前或下移，制定出方案，向隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)后方可執(zhí)行?；蛘哂肔ANDMARK軟件進(jìn)行防碰掃描，計(jì)算兩井之間最小距離，如果井距很小，在軌跡控制過程中要提前采取措施。C 熟讀工程設(shè)計(jì)，注意是否有特殊要求， 用LANDMARK軟件作

8、好設(shè)計(jì)。D 水平井監(jiān)督要根據(jù)設(shè)計(jì)和我們所使用的無線儀器列出井隊(duì)?wèi)?yīng)準(zhǔn)備的工具清單：單彎馬達(dá)，斜坡鉆桿，加重鉆桿，鉆鋌和無磁鉆鋌，配合接頭，鉆頭。提醒井隊(duì)提前準(zhǔn)備。E 技術(shù)員要提前通知生產(chǎn)辦，以便隨鉆人員準(zhǔn)時(shí)上井。F 把制定出的施工方案向井隊(duì)干部和井隊(duì)技術(shù)員交底。G 施工技術(shù)員要與井隊(duì)人員搞好人際關(guān)系，依照服務(wù)準(zhǔn)則密切配合。四 軌跡控制鉆至造斜點(diǎn)后，水平井施工進(jìn)入軌跡控制階段，包括：造斜段軌跡控制；水平段控制。如果直井段的水平位移偏離太多，就需要重新做軌跡設(shè)計(jì)，經(jīng)甲方同意后，可以按照新的設(shè)計(jì)施工造斜段。 （一） 水平井的難點(diǎn)和措施和普通定向井鉆井施工相比，水平井鉆井作業(yè)有一定的難度,特別是小井眼水

9、平井,由于鉆具尺寸小、柔性大、鉆具和井壁間的環(huán)空間隙小等特點(diǎn)，施工存在不少難點(diǎn)，主要包括：(以下主要討論小井眼水平井的施工)1.1鉆具偏心彎曲變形大，滑動(dòng)鉆進(jìn)加壓困難 小眼水平井施工時(shí)，下部所用鉆具外徑只有60.3mm，剛度低、柔性大。在下部井段鉆進(jìn)時(shí)，因鉆具偏心彎曲變形，導(dǎo)致滑動(dòng)鉆進(jìn)摩阻很大、轉(zhuǎn)動(dòng)鉆進(jìn)扭矩大，鉆壓傳遞非常困難，嚴(yán)重影響鉆井速度，這是 小眼水平井施工的最大難點(diǎn)。1.2泥漿上返速度底，巖屑輸送困難 小眼水平井施工，由于鉆具和井壁的環(huán)空間隙最小處只有8mm，泥漿排量低、上返速度慢，進(jìn)尺快，滿足不了大排量攜砂的需要，造成巖屑輸送困難，給安全施工帶來了隱患。1.3水平段長，中靶精度要求

10、高小眼水平井，水平段和常規(guī)中、小尺寸的水平井一樣，水平段長、水平位移大、靶點(diǎn)多，同時(shí)水平段上下0.6米、左右7.6米的靶點(diǎn)范圍，使得軌跡控制難度增加。1.4井下復(fù)雜情況多1.4.1 在小井眼循環(huán)系統(tǒng)中其功率分配與常規(guī)井眼不同。在常規(guī)井眼中，環(huán)空壓耗只占10%左右，而在小井眼中則占到75%以上，國外一些資料甚至認(rèn)為占到90%，環(huán)空壓耗的大幅度增加使鉆井液的當(dāng)量密度也大幅度增加。1.4.2 井眼小，鉆具與井眼之間的環(huán)空間隙小，起下鉆具產(chǎn)生的壓力波動(dòng)大。1.4.3 臨近油氣井經(jīng)過多年的開采后地層實(shí)際壓力系數(shù)低。1.4.4 小井眼環(huán)空間隙小，環(huán)空返速高，泥漿剪切稀釋作用明顯，而在大肚子井段則返速很低，

11、給攜沙洗井帶來很大的困難。1.4.5環(huán)空壓耗高，壓持效應(yīng)明顯，而鉆頭水眼處的水功率又小，井底清洗困難，并容易留下隱患。1.4.6小井眼環(huán)空間隙小，鉆具上提下放產(chǎn)生的壓力激動(dòng)和抽吸作用較大，易導(dǎo)致井壁失穩(wěn)，產(chǎn)生掉塊，增加洗井時(shí)的難度，嚴(yán)重時(shí)造成坍塌卡鉆。1.4.7在側(cè)鉆過程中，發(fā)生壓差卡鉆的幾率很高，在斜井段，鉆具與井壁接觸面積大，與泥餅相粘附，在壓差作用下造成卡鉆。1.4.8相對(duì)于常規(guī)井眼而言，小井眼形成鍵槽的可能性更大一些。在水平井的的造斜段，扭方位段等狗腿度較大的井段，井壁一側(cè)出現(xiàn)凹槽，又因小井眼鉆進(jìn)中鉆井參數(shù)和水力參數(shù)都受到限制，環(huán)空壓耗高，井底壓持效應(yīng)明顯，鉆速慢是普遍現(xiàn)象。因而鉆進(jìn)其

12、間起下鉆次數(shù)多，鉆井周期長，尤其是裸眼段較長（300m）和井眼較深、地層可鉆性差的小井眼中，這一問題更加突出，極易造成鍵槽卡鉆。1.5軌跡測量 小眼水平井施工過程中，對(duì)測量儀器的要求比較高。施工過程中采用DWD超小尺寸測量儀器施工，由于施工條件的約束及其自身結(jié)構(gòu)的限制，測量施工存在如下難點(diǎn)： A.泥漿排量小、立管壓力低，發(fā)射的脈沖信號(hào)幅度低。 B.泥漿中雜質(zhì)易阻塞井下儀器，導(dǎo)致施工不能繼續(xù)進(jìn)行或儀器不工作。 C.井下儀器對(duì)泥漿流量反應(yīng)靈敏，井下儀器的性能要求高。 D.因鉆具內(nèi)徑小、易彎曲，導(dǎo)致脈沖信號(hào)衰減厲害，需要采取措施增強(qiáng)井下儀器發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度。2.主要技術(shù)措施針對(duì)地層構(gòu)造特點(diǎn)和水平井施工

13、的要求，在 水平井的水平段設(shè)計(jì)和施工過程中，采取如下技術(shù)措施，取得了良好的施工效果：2.1優(yōu)化井身軌跡井身軌跡設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)工具的造斜能力，合理確定各井段的長度，大幅度縮短靶前位移和造斜段長度，優(yōu)化井身軌跡，以改善井眼清洗效果、減少摩阻和扭矩、提高工作效率、縮短建井周期。（注意：根據(jù)工具造斜能力設(shè)計(jì)的軌跡，有條件一定要進(jìn)行摩阻、扭矩校驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)剖面的可行性，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)選）2.2優(yōu)選鉆井參數(shù) 2.2.1確定最佳的泥漿排量 結(jié)合測量儀器和馬達(dá)的性能、特點(diǎn)，確定最佳的泥漿排量，使儀器、馬達(dá)一直處于最佳的工作狀態(tài)，以達(dá)到延長馬達(dá)壽命、防止測量時(shí)鉆具長時(shí)間靜止的目的，同時(shí)達(dá)到充分?jǐn)y砂、徹底凈化井

14、眼的效果。2.2.2合理確定鉆壓由于地層存在一定的傾角，同時(shí)導(dǎo)向鉆具對(duì)鉆壓的大小及加壓方式十分敏感，施工過程中，根據(jù)軌跡控制的需要，合理確定鉆壓，同時(shí)采用連續(xù)加壓、快速間斷加壓等方法，盡量采用轉(zhuǎn)盤鉆方式控制軌跡的走向，避免或少用滑動(dòng)鉆方式鉆進(jìn)，以提高施工的效率、安全，確保軌跡平滑。2.2.3水力參數(shù)傳統(tǒng)的鉆井施工過程中，在鉆頭上安裝水眼、充分利用射流破碎巖石是鉆井施工過程中一種主要的提高鉆井實(shí)效的方法。在小眼水平井的施工過程中，小鉆具承受高壓的能力有限，同時(shí)施工的重點(diǎn)是要提高泥漿攜砂的能力，因而施工時(shí)鉆頭不裝水眼。2.2.4導(dǎo)向鉆井技術(shù) 采用DWD超小儀器導(dǎo)向鉆井技術(shù)鉆進(jìn)，提高軌跡控制的質(zhì)量和

15、精度，提高鉆井施工安全和效率，同時(shí)為完井作業(yè)的順利進(jìn)行打好基礎(chǔ)。2.2.5優(yōu)選鉆頭 一般國產(chǎn)馬達(dá)額定排量低，輸出扭矩小，使用壽命相對(duì)較短，為了充分發(fā)揮馬達(dá)的效能，施工全部采用知名公司生產(chǎn)的三壓輪鉆頭。該鉆頭使用壽命長，適應(yīng)各種不同類型的地層，符合馬達(dá)導(dǎo)向鉆進(jìn)的條件。施工時(shí)不裝水眼，以降低循環(huán)系統(tǒng)的壓力，同時(shí)最大限度地發(fā)揮馬達(dá)的功效、徹底清洗井眼。2.2.6優(yōu)選馬達(dá) 小眼水平井施工所用的鉆具尺寸小，可承受的扭矩小。使用帶扶正器的馬達(dá)時(shí)，鉆具所受扭矩大，所以應(yīng)選擇不帶扶正器的馬達(dá)以降低鉆具摩阻。另外，馬達(dá)彎殼體度數(shù)的選擇也是必須慎重考慮的一個(gè)問題，彎殼體度數(shù)必須滿足設(shè)計(jì)造斜率的需要，同時(shí)考慮到摩阻

16、的影響，在滑動(dòng)鉆進(jìn)方式下，鉆具加壓困難，需要在較短的井段完成軌跡調(diào)整任務(wù)，因而所選彎殼體的度數(shù)比設(shè)計(jì)的彎殼體度數(shù)大一個(gè)級(jí)差。2.2.7采用震擊器在小眼水平井的施工過程中，井下震擊器不僅是保證井下施工安全的需要，也是軌跡控制的需要。水平段鉆進(jìn)時(shí)，過大的摩阻使鉆壓很難傳遞到鉆頭，有時(shí)只有把鉆具的大部分重量加到震擊器上，靠震擊器向下震擊傳遞鉆壓，推動(dòng)鉆頭前進(jìn)，提高滑動(dòng)鉆進(jìn)的速度。2.2.8鉆井液控制為了有效保護(hù)油氣層、節(jié)約鉆井投資，施工都采用近平衡鉆井技術(shù)，鉆進(jìn)過程中采用清水鉆進(jìn)。為了滿足攜砂的需要并減少井下鉆具的摩阻和扭矩，定期泵入一定量的高粘泥漿清洗井眼。2.2.9分段鉆進(jìn)小眼水平井鉆井施工過程

17、中，由于鉆具彎曲變形及井眼尺寸的影響，施工后期普遍存在鉆具下放困難，嚴(yán)重時(shí)鉆具只出不進(jìn)。在這樣的情況下，采取分段鉆進(jìn)的措施，既每次施工時(shí)，下部的鉆桿每次都不配到設(shè)計(jì)完鉆的深度，而是逐段累加，鉆完一定量的進(jìn)尺后，再接入另外的超小鉆桿，使軌跡盡量向前延伸。2.2.10確保DWD正常工作嚴(yán)格控制泥漿性能，根據(jù)施工的需要合理選擇DWD超小尺寸井下儀器的各配件，采取多種措施控制脈沖信號(hào)強(qiáng)度，使信號(hào)既在地面儀器可分辨的范圍內(nèi)正常工作，又不至于因信號(hào)過強(qiáng)損壞井下儀器，以確保鉆井施工正常進(jìn)行。2.2.11鉆井安全措施A、嚴(yán)格執(zhí)行鉆井安全措施。首先要對(duì)井下底壓易漏失層做到心中有數(shù)，并在鉆進(jìn)漏失層前30-50m加

18、入隨鉆堵漏劑。B、加強(qiáng)入井鉆具的安全管理，所有入井鉆具必須經(jīng)探傷、安檢合格后才能下井。C、開泵平穩(wěn)，在裸眼段尤其是易漏層起下鉆或上下活動(dòng)鉆具時(shí)應(yīng)控制速度，避免大的波動(dòng)，段引起井漏、井涌等復(fù)雜情況。D、加壓均勻，防止扭矩過大，防鉆具事故，防井口落物。E、鉆井液應(yīng)具備較高的粘切，每鉆進(jìn)50-100m，根據(jù)需要進(jìn)行短起下，破壞巖屑床，充分?jǐn)y砂，保持上部井眼暢通無阻。F、循環(huán)時(shí)配制高粘切洗井液攜沙，各級(jí)凈化設(shè)備工作正常，嚴(yán)格控制泥漿固相含量及含砂量，防止巖屑堆積卡鉆。G、泥漿出口有人不間斷觀察泥漿上返情況，泥漿上返異常立即匯報(bào)，嚴(yán)防因井漏、井涌而造成的惡性事故。H、泵上水平穩(wěn)，嚴(yán)防因測量施工而導(dǎo)致鉆具

19、長時(shí)間靜止。I、選擇抑制性好的鉆井液體系，以保持井壁穩(wěn)定。在鉆井液中定期加入足夠的潤滑劑，降低摩擦系數(shù)。J、在滿足井身軌跡要求的情況下，盡可能保持較小的井眼曲率。（二）軌跡控制每趟鉆下鉆之前，必須下達(dá)技術(shù)指令，包括：鉆具組合、鉆進(jìn)參數(shù)、泥漿性能要求、以及其他注意事項(xiàng)。 對(duì)存在如下情況堅(jiān)決不定向：井底不干凈、井眼不暢通、動(dòng)力鉆具工作不正常、測量儀器工作不正常、直井段無測斜數(shù)據(jù)。 定向前應(yīng)作好以下準(zhǔn)備工作：A 根據(jù)設(shè)計(jì)造斜率選擇合適度數(shù)的單彎馬達(dá)，我們選用的單彎動(dòng)力鉆具造斜率不能超過設(shè)計(jì)造斜率太多（最好比設(shè)計(jì)大10°/100m左右），太大或太小都不好。B 給井隊(duì)下達(dá)技術(shù)指令，配鉆具時(shí)必須

20、在鉆臺(tái)上監(jiān)督，以防配錯(cuò)鉆具，并督促上緊扣，量好角差，觀察動(dòng)力鉆具和無線隨鉆儀器是否工作正常。C 量角差時(shí)最好在紙上作好示意圖，防止記錯(cuò)。永遠(yuǎn)是正值，是從MWD記號(hào)為起點(diǎn)順時(shí)針方向量到馬達(dá)記號(hào)得到的一個(gè)角度。 馬達(dá)記號(hào) MWD記號(hào)D 下鉆前，提醒并實(shí)際驗(yàn)證隨鉆工程師：角差、方位修正角、磁場參數(shù)是否輸入計(jì)算機(jī)中。 一切準(zhǔn)備工作做好后，就進(jìn)入真正的軌跡控制程序。在這里建議施工時(shí)我們實(shí)際的軌跡要盡量跟著設(shè)計(jì)走，這樣可以最大滿足甲方的軌跡控制要求和避免不必要的糾紛。A 下鉆到底后，開泵循環(huán)好泥漿，觀察泵壓、儀器工作是否正常，注意判斷測量數(shù)據(jù)和多點(diǎn)數(shù)據(jù)是否吻合一致，不吻合時(shí)，要查明原因再施工。B 根據(jù)司顯所提供的工具面數(shù)據(jù)來擺放工具面，保證動(dòng)力鉆具鉆進(jìn)時(shí)的工具面我們想要的定向方位上；要注意特定井斜時(shí)，磁性工具面和重力工具面的轉(zhuǎn)換；另外注意方位的變化，在滑動(dòng)增斜的同時(shí)要隨時(shí)扭方位，按設(shè)計(jì)施工。C 造斜點(diǎn)的選取，一般建議根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提前1019米，工具滿足設(shè)計(jì)要求，及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)方式，嚴(yán)防軌跡上翹。造斜段鉆進(jìn)時(shí)，以滑動(dòng)為主，要隨時(shí)注意馬