叢式井技術(shù)要點及措施

1、第四部分 叢式井技術(shù)要點及措施4.1 總體原則 4.1.1 采用交叉鉆表層，減少水泥竄槽；最淺造斜點的外排井出套管鞋，待MWD無磁干擾就提前造斜，有利于防碰及防磁干擾。 4.1.2造斜點的選擇: 根據(jù)甲方提供的原始數(shù)據(jù)計算出位移和方位,按照定向井原則，井網(wǎng)布置避免交叉，位移大的安排在邊緣槽口,造斜點的選擇原則是在地層均一、可鉆性好的地層,但密集型叢式井為降低穩(wěn)斜段的井斜角,造斜點盡量淺，相鄰井的造斜點相互錯開50米,平臺從外到里造斜點依次加深，邊緣造斜點最淺的井為220米至平臺中心最深的KOP為420米，避免來自橫向的磁干擾及井眼碰撞。 4.1.3 QHD32-6地區(qū)已完成了十幾口的探井，油層

2、位置已經(jīng)清楚，對于如此小的井距密集型平臺，鉆井順序必須按照定向井施工原則,即采用先淺后深(造斜點)、先外(邊緣大位移、大斜度)后里，否則會后患無窮。如果采用定向井鉆井原則，還避免不了，就要用陀螺定向. 要避免磁干擾、碰撞，除按以上原則外，必須保證一次造斜的成功,否則就會打亂整個鉆井順序，給下步作業(yè)帶來困難。4.2 大平臺小井距最難解決的問題是井眼防碰 隨著快速定向鉆井大規(guī)模的展開，其淺層造斜技術(shù)、井眼控制技術(shù)和解決大斜度井滑動摩阻技術(shù)都有成熟的經(jīng)驗。但由于單平臺井口密度的逐漸增加，井眼相碰矛盾日趨尖銳，表層碰撞的可能性越來越大，錦州地區(qū)和綏中地區(qū)都有過慘痛教訓(xùn)的例子，小井眼的防碰必須按照定向井

3、防碰預(yù)案實施，并且從上到下必須重視，相互讓路，加強合作，避免該類事故的產(chǎn)生。以下是影響井眼發(fā)生碰撞的主要因素： 4.2.1. 單平臺井數(shù)的增加、井距的減?。?7年前渤海單平臺井數(shù)為416口，井距23米。由于井眼密度小，其防碰問題不突出。隨著上千萬噸的開始，為降低建平臺的投入、增加平臺的利用率，于97年底開始大平臺小井距的作業(yè)，QHD32-6油田的井距縮小到1.5x1.7米，其井眼交叉的可能性越來越大，井眼防碰問題迫在眉睫。 4.2.2. 直井段偏斜：現(xiàn)有的鉆井技術(shù)不可能將所有的直井段吊直為零，其原因是地層的不均一、鄰井水泥環(huán)的影響等因素，使井眼產(chǎn)生偏斜。 4.2.3.鉆井順序不符合井眼防碰原則

4、：定向鉆井原則是“先外后里，先淺后深”-即先鉆造斜點淺的定向井、依次鉆造斜點深的井、最后鉆直井；也就是說先鉆位移大的邊緣井、依次向平臺中心鉆。如果違背上原則，易產(chǎn)生碰撞。 4.2.4.直井段沒有數(shù)據(jù)的叢式鉆井：數(shù)據(jù)反映井眼的走向，沒有數(shù)據(jù)就談不上井眼防碰，有碰撞潛在的危險。 4.2.5小井距儀器的精度誤差：我們知道所有的測量工具都有系統(tǒng)誤差，隨著井深的增加，其誤差橢圓越來越大。 4.2.6.鄰井套管對MWD磁干擾，產(chǎn)生測量偏差。4.3套管碰撞的前兆4.3.1.MWD的Btotal值超出正常值。4.3.2.返出巖屑出現(xiàn)水泥。4.3.3.鉆時越來越慢，鉆壓有增無減 。4.4避免井眼碰撞的措施除大平

5、臺小井距、儀器系統(tǒng)誤差、鄰井套管對MWD的干擾和現(xiàn)有的鉆井技術(shù)不可能將直井段吊直為零，現(xiàn)場無法人為控制外。鉆井順序、直井段測量和巖屑判斷等都可人為控制。其措施如下：4.4.1采用鐘擺鉆具盡量防斜打直，盡量減輕下步作業(yè)的壓力。A17 1/2井眼采用9鉆鋌，可以增加鐘擺力，最大限度的將直井段吊直。其組合 17 1/2BIT（SUB）9NMDC9DC 17 1/2STB +8DC4+7 3/4F/J+7 3/4JAR+SUB+5HWDP17 鉆井參數(shù): WOB: 01 tons RPM: 80120 rpm Flow: 39004000L/min B用馬達組合成鐘擺鉆具(本體不帶扶正器)，其組合：

6、17 1/2PDC bit9 1/2AKO（0.5 o 0.8o）+17 1/4STB8 F/V+8NMDC18MWD8NMDC1+7 3/4F/J+7 3/4JARSUB5HWDP17鉆井參數(shù)： WOB: 12 tons RPM: 6070 rpm Flow: 36003800L/min 注: 不使用本體扶正器時，需要帶絲扣保護套。4.4.2直井段要有軌跡數(shù)據(jù)： 直井段是否偏斜，其檢測手段就是儀器測量，數(shù)據(jù)反映井眼的走向，有數(shù)據(jù)才能有的放矢進行繞障、防碰作業(yè)，這是我們大家共所周知的，要求直井段實際測量間隔為3050米。鉆完直井段投測電子多點，對于井斜大于1度的井測陀螺。4.4.3造斜點相互錯

7、開至少50米：造斜點的安排，是淺KOP的井安排在平臺邊緣，一次向平臺內(nèi)部加深，由于井距小、為避免井眼碰撞，相鄰井的造斜點至少錯開50米。4.4.4.鉆井順序符合井眼防碰原則。否則，相應(yīng)的造斜點必須作大的調(diào)整，且難度相應(yīng)成倍增加。 E平臺鉆井順序為：結(jié)構(gòu)南：E8-E1-E3-E13-E4-E23-E14-E24-E2-E15-E17-E16結(jié)構(gòu)北：E22-E20-E5-E19-E9-E12-E6-E21-E7-EW1(表層)-E18-EW1(二開)4.4.5. 對于偏斜較大的鄰井，有碰撞危險按側(cè)鉆方案實施。 A為了鄰井的套管安全，選擇牙輪鉆頭定向為宜： 因為PDC鉆頭對套管的危害大和施工判斷困難

8、。這主要是由于PDC鉆頭的破巖機理決定；而牙輪鉆頭的齒鈍，破碎巖石主要是壓入沖擊為主、剪切力很小，并易于判斷井下情況，及對套管的危害小。因此，我們認為先使用牙輪鉆頭造斜，鉆至井斜1015度，安全后起鉆換PDC鉆頭繼續(xù)定向造斜。 B為保證套管鞋處的鉆井安全，又要定向成功，在套管鞋以下10米用陀螺定向造斜為宜，并用單點陀螺定12個點，第二個點15米定一次，待MWD無磁干擾，用MWD定向造斜。 C采用較大的馬達彎角，盡快起井斜。而且造起井斜無碰撞問題后，盡快起鉆換PDC鉆頭、調(diào)馬達彎角。 D讓地質(zhì)撈砂，更清楚判斷造斜情況：在造斜前的80米每5米撈一次，在安全造斜前段保留比較，并用酚酞試劑幫助鑒別水泥

9、變化量。 E以恒定鉆壓和排量造斜，密切注意指重表變化，如鉆壓稍有增加、鉆速稍有減慢，就要提離井底3米以上處活動循環(huán)，觀察巖屑是否有鐵屑。如有鐵屑通知鉆井監(jiān)督，千萬不能造斜、或在此處循環(huán)活動，立即與鉆井監(jiān)督共同制定措施(繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鉆進、加深造斜點等措施)，通知有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，回音后方可實施。這樣對其相關(guān)井的造斜點和鉆井順序都相應(yīng)增加，作業(yè)難度也成倍增加。 F要求泥漿穩(wěn)定井壁和攜砂能力強，并分段打稠泥漿將巖屑盡快攜帶出井筒，便于判斷井下情況。 G不要在同一位置長時間循環(huán)，避免大肚子和磨套管現(xiàn)象。 H為保證特殊作業(yè)的順利實施，定向井工程人員2人24小時連續(xù)值班作業(yè)是遠遠不夠的，需要鉆井監(jiān)督協(xié)調(diào)各服務(wù)公司解決

10、，具體人員安排如下： (1). 鉆臺有定向井工程師檢測鉆壓、鉆速等其它參數(shù)，有異?，F(xiàn)象通知鉆井監(jiān)督。 (2). 泥漿出口處有專人監(jiān)控巖屑情況，有鐵屑立即通知鉆井監(jiān)督，需泥漿工程師協(xié)調(diào)解決。 (3).有專人附在其鄰井導(dǎo)管處，聆聽是否有撞擊套管的聲音，如有立即通知鉆井監(jiān)督。需要井隊協(xié)調(diào)解決。 (4).需地質(zhì)派專人撈砂，并檢測巖屑情況。有異常立即通知鉆井監(jiān)督。4.4.6. 外排井按規(guī)定方向提前造斜(一般按平臺結(jié)構(gòu)的法線方向)，里側(cè)井要防斜打直。4.4.7. 必要時采用陀螺，進行準確定向和繞障。4.5 將直井段打直措施4.5.1.采用以上大鐘擺鉆具組合來防斜打直。a.采用低鉆壓，中等頂驅(qū)轉(zhuǎn)速將直井段掉

11、吊直。 即控制鉆壓02噸；頂驅(qū)轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分。b.鉆直井段無論是跳“田”字和“日”字都要盡量保持鉆頭受力均4.5.2.避免鄰井水泥環(huán)影響使本井偏斜。a.避免在一個地方循環(huán)沖出大肚子，除影響本井攜砂外，還造成后鉆鄰井偏斜。b.鉆完直井段投測電子多點，檢測直井段井眼軌跡，雖然方位值不準但可初步進行防碰計算，起一定的防碰指導(dǎo)作用。c.如電子多點測量井斜超過0.5度，必須用陀螺測量軌跡，更準確進行軌跡防碰計算。4.5.3.二開直井段作業(yè)二開直井段防斜打直非常困難，其主要原因是鉆具組合的特性影響、鄰井水泥的影響和鉆井參數(shù)的影響。在高密度快速鉆井中，一套鉆具組合完成直井段、造斜段、穩(wěn)斜段和降斜段，一鉆具多

12、用，弊病在于直井段難打直。一旦有井斜，本BHA成為微增斜組合，給下部井眼增加防碰難度。在已完成的項目中至少有30%二開直井段井斜超過0.5度，已經(jīng)給避免碰撞帶來嚴重危害。在貫徹快速鉆井模式的前提下，我們二開堅持使用一套組合。在實鉆過程中，不要操之過急，主要以防斜打直為主、穩(wěn)重求快，即控制鉆井參數(shù)，來盡大限度的防止井眼偏斜。鉆壓要控制在01.5噸、頂驅(qū)轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分。4.6造斜段鉆進4.6.1 造斜前要保持井底干凈，接立柱劃眼無阻卡現(xiàn)象后再開始造斜作業(yè)。4.6.2 調(diào)整泥漿性能良好，其余砂量要小于1%，控制固含量，保持泥漿有良好的攜砂性和潤滑性。4.6.3 為解決淺層造斜的問題，采取以下措施：

13、A 在保證攜砂的前提下，適當降低排量以減少對地層的水力破碎，提高初始造斜能力。對于造斜點淺于300米的井，由于為流沙層、地層膠結(jié)非常差，為保證造斜率，排量最低可降至1800L/min，并盡量跟上13噸的鉆壓，待井斜起至5度左右，將排量逐漸增至正常值。B 增大鉆頭水眼，12 1/4井眼噴嘴總面積不小于1.5in2；9 7/8井眼噴嘴總面積不小于 1.3 in2。C 采用合適角度的馬達彎角。D 減少鉆鋌的數(shù)量，采用加重鉆桿加壓，增加組合的柔性。E 初始造斜的12個立柱,不要開頂驅(qū)劃眼，保持鉆柱上下拉通順后即可穩(wěn)住立柱繼續(xù)造斜。F選擇合適的鉆頭型號4.6.4 認真作好現(xiàn)場時實記錄,根據(jù)實鉆效果確定滑

14、動與旋轉(zhuǎn)段的長度,保持與設(shè)計造斜率相符,確保井身質(zhì)量合格。4.6.5 司鉆親自扶剎把，送鉆平穩(wěn)。4.6.6 開泵前鉆具必須提離井底0.51米，記錄馬達空載循環(huán)壓力,然后慢放至井底，跟上鉆壓、附加一定的壓差鉆進。4.6.7 密切關(guān)注泵壓變化,以防憋死馬達。4.7 穩(wěn)斜段鉆進4.7.1 根椐井況決定短起下鉆,保證井眼通暢。4.7.2 優(yōu)選鉆井參數(shù),快速穿過油層。4.7.3 導(dǎo)向鉆具組合在井下循環(huán)時,不可在一個地方長時間靜止循環(huán)，避免出現(xiàn)臺階和大肚子。4.7.4 方位的調(diào)整采用“少調(diào)多調(diào)保證井眼軌跡平滑的原則”。4.9 如何減少滑動井段4.9.1提高造斜點，可減少滑動井段（如下部建議中所提）。 外排

15、井少下一根套管，并且造斜點在220米的井，出套管10米，用陀螺定向提前造斜，其它井相應(yīng)提高KOP來減少滑動井段。4.9.2提高造斜率來降低最大穩(wěn)斜角，同樣對定向井工程師的技術(shù)要求高。 4.9.3選擇合適的扶正器：根據(jù)已完鉆的QHD32-6各平臺總結(jié)出無論用多小的扶正器，對于大井斜都有0.50.8度/30米的降斜率，故我們不得不每90米滑動增斜一次，來保證中靶，而且造斜終了的井斜大于優(yōu)化設(shè)計最大井斜的23度為宜，在進靶前400米必須將井斜和方位調(diào)整好。3.4.9.4初始井眼軌跡走設(shè)計上線：對于井斜大于50度的井，造斜終了位移比設(shè)計位移超前30米以上；井斜在4050度的井，造斜終了位移比設(shè)計位移超

16、前25米以上；井斜在2040度的井，造斜終了位移比設(shè)計位移超前15米以上。4.10 井下工具選擇4.10.1 鉆頭選擇； QHD32-6各平臺應(yīng)用的SIMTH、川.克、百司特針對QHD32-6地區(qū)生產(chǎn)的PDC鉆頭在淺層造斜及穩(wěn)斜鉆進中都獲得了較好的效果，我們認為該鉆頭應(yīng)用于QHD32-6油田的淺層造斜中是可行的。4.10.2 馬達彎角的選擇； 在12 1/4”井眼中造斜，帶上扶正器，調(diào)彎角1.3-1.40是能滿足要求，9 7/8”井眼,彎角調(diào)至1.11.2度即可.4.10.3上扶正器的選擇；12 1/4”井眼,井斜大于50度，上扶正器尺寸選擇10 1/2-10 3/4”；小于50度的上扶正器尺

17、寸選擇10 3/4-11”是比較合適的。9 7/8”井眼,上扶正器尺寸選擇8 3/4” 9 1/4”。4.10.4鉆頭噴嘴的選擇 為保證淺層造斜的成功，減少水力沖蝕，在滿足鉆頭清潔井眼的情況下，應(yīng)適當放大噴嘴當量面積。4.11 起下鉆遇阻劃眼避免產(chǎn)生新眼的措施： 軟地層遇阻劃眼，特別是造斜和扭方位井段，下鉆遇阻劃眼時要特別小心，稍有不慎易產(chǎn)生新井眼。不得不引起我們的高度重視，必須制定切實得力的措施杜絕該類事故的發(fā)生：4.11.1在造斜和扭方位井段，下鉆遇阻要及時通知鉆具監(jiān)督和定向井工程師。4.11.2造斜井段遇阻： a將鉆具提離井底，用大鉗將鉆具轉(zhuǎn)動一個角度，然后下放鉆具，如此往復(fù)進行幾次，假如不行采取步驟（b） b首先要提離遇阻點25米，鉆具靜止不動循環(huán)出工具面，將馬達高邊調(diào)至井眼方向，停泵下放鉆具看是否能夠通過，停泵往復(fù)上下活動鉆具，繼而通過（通過后，倒劃眼破壞臺階），否則采取步驟（c）。 c提離井底開泵，低排量(12 1/2”2500升/分左右; 9 7/8”1800升/分左右)、低轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速(5060轉(zhuǎn)/分)劃眼，劃眼速度要遠高于打鉆速度，