超短半徑側(cè)鉆分支水平井鉆井技術(shù)

超短半徑側(cè)鉆分支水平井鉆井技術(shù)

超短半徑側(cè)鉆技術(shù)是指沿鉆頭縱向心的方向上的一條或多口水平井。超短半徑側(cè)鉆水平井的造斜率通常每米大于10°,在0.3m的曲率半徑內(nèi)完成由垂直轉(zhuǎn)向水平鉆進(jìn)。該技術(shù)能使死井復(fù)活,大幅度提高油井產(chǎn)量和原油采收率,且能降低鉆井成本,是油田老井改造、油藏挖潛和穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的有效手段。曙1-23-0370CH井構(gòu)造上位于曙光油田杜210斷塊,主要目的層為大凌河油層,縱向和平面物性變化大,層間層內(nèi)非均質(zhì)性較嚴(yán)重;儲(chǔ)層原油黏度4328mPa·s,屬于普通稠油油藏。該井側(cè)鉆前處于撈油狀態(tài),幾乎沒有產(chǎn)量,側(cè)鉆后經(jīng)過注汽燜井,現(xiàn)日產(chǎn)原油5.5t,取得了較好的效果。1項(xiàng)目設(shè)計(jì)1.1下于基層管井眼結(jié)構(gòu)該井區(qū)儲(chǔ)層具有油層薄,局部有泥巖夾層的特點(diǎn),為控制兩套薄油層,井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為上下兩分支的結(jié)構(gòu)。該井是在老井曙1-23-0370井?177.8mm油層套管實(shí)施開窗側(cè)鉆,側(cè)鉆上下2個(gè)分支:上分支窗口點(diǎn)位于967m,側(cè)鉆進(jìn)尺35.02m,裸眼完井;下分支窗口點(diǎn)位于970.8m,側(cè)鉆進(jìn)尺30.67m,做到了對(duì)油層的準(zhǔn)確控制。鑒于超短半徑水平井的完井難度較大,為了減少后期完井施工難度,設(shè)計(jì)下分支井眼采用篩管完井方式。上分支井眼采用裸眼完井方式,通過共用尾管實(shí)現(xiàn)后期采油目的。該井設(shè)計(jì)下分支井眼完鉆深度為1001.47m,管串結(jié)構(gòu)為?89mm篩管+(?114mm導(dǎo)向管)+尾管(篩管)+鉛封+封隔器。大斜度段鉆進(jìn)完成后下入帶喇叭口的導(dǎo)向管,充分了保證了后期鉆具下入和水平噴射鉆進(jìn)過程中井眼的穩(wěn)定。上分支井眼裸眼完井,完鉆井深為1002.02m。充分考慮到稠油井后期可能出砂因素,此分支窗口處可借用下分支的篩管起到防砂效果。1.2井眼軌跡設(shè)計(jì)曙1-23-0370井區(qū)目的油層分布穩(wěn)定,油層平均厚度4.9m,預(yù)測(cè)目的層頂面埋深957~961m,底面埋深963~967m。設(shè)計(jì)的上分支A1點(diǎn)距離目的層頂面5.1m,距目的層底面0.8m;預(yù)測(cè)B1點(diǎn)目的層頂面埋深961.1m,底面埋深966.9m,設(shè)計(jì)B1點(diǎn)距目的層頂面2.9m,距底面2.9m。通過軌跡設(shè)計(jì)達(dá)到對(duì)油層的最大范圍控制,見表1。該井設(shè)計(jì)的下分支井眼軌跡狗腿度最大的為18.62(°)/m,通過5.7m的軌跡長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)從開窗到水平鉆進(jìn)。開窗設(shè)計(jì)采用的鉆具組合為:?120銑錐+?73mm鉆桿短節(jié)+?73mm鉆桿,鉆壓0~3kN,轉(zhuǎn)速0~60r/min,排量400~600L/min。開窗時(shí)要隨時(shí)注意泵壓變化,修窗時(shí)間要在10min以上。造斜井段采用的鉆具結(jié)構(gòu)為:?118mm鉆頭+造斜工具+柔性鉆桿+扶正器+?73mm鉆桿,鉆壓10~30kN,轉(zhuǎn)速不變,排量200~300L/min。由于地層傾角較大,造斜每鉆進(jìn)1m需將實(shí)鉆井眼軌跡與設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行對(duì)比分析,提高中靶精度。水平段采用鉆具結(jié)構(gòu):?32mm高壓噴管+?32mm連續(xù)油管(外接?73mm篩管),鉆壓、轉(zhuǎn)速不變,排量400~600L/min。鉆井液選用清水+0.5%耐高溫防膨劑,根據(jù)漏斗黏度及切力情況適當(dāng)加入CMC,完井后充分洗井保證井眼清潔。2下入井施工方法2(1)下?152mm×1.5m通井規(guī),通井至975m,上部套管試壓,試壓10MPa經(jīng)30min壓降不超過0.5MPa為合格。用?152mm×1.5m套管刮管器刮至975m。(2)磁性定位。根據(jù)套管接箍數(shù)據(jù)校正電纜長(zhǎng)度,測(cè)定導(dǎo)斜器管柱定位短節(jié)深度。(3)下第1導(dǎo)斜器。下入導(dǎo)斜器+定向接頭+?73mm鉆桿,用陀螺定位儀和電測(cè)儀器測(cè)試方位和深度,將導(dǎo)斜器固定,斜深970.8m,用水泥車打壓21MPa,穩(wěn)壓10min,下放管柱,加壓40~50kN,在上提40~50kN,確保導(dǎo)斜器坐封正常后上提,多出自重0.2kN,正轉(zhuǎn)數(shù)圈,起出導(dǎo)斜器上部管柱。(4)開窗、修窗。井口安裝旋轉(zhuǎn)密封器。先正循環(huán)沖洗、后反循環(huán)開窗,銑至斜深972.1m后,把所有的鐵屑及巖屑洗出井口,起出鉆具。下?120mm銑錐+?73mm鉆桿+方鉆桿至970.8m,井口安裝旋轉(zhuǎn)密封器進(jìn)行修窗,施工工序和參數(shù)與開窗相同,銑至斜深972.1m后,反復(fù)在窗口位置修整后,把所有的鐵屑及巖屑洗出井口,起出鉆具。(5)下第2導(dǎo)斜器。下入插楔式導(dǎo)斜器+?73mm鉆桿,利用其下端斜面與第1導(dǎo)斜器上斜面重量,使第2導(dǎo)斜器固定,斜深967.0m后,正轉(zhuǎn)數(shù)圈,起出導(dǎo)斜器上部管柱。(6)第2分支井眼開窗、修窗。下?120mm銑錐+?73mm鉆桿+方鉆桿至967.0m,井口安裝旋轉(zhuǎn)密封器。先正循環(huán)沖洗、后反循環(huán)開窗,銑至斜深968.3m后,把所有的鐵屑及巖屑洗出井口,起出鉆具。修窗施工工序和參數(shù)與開窗相同,銑至斜深968.3m后,反復(fù)在窗口位置修整后,把所有的鐵屑及巖屑洗出井口,起出鉆具。(7)造斜。按設(shè)計(jì)下入鉆具結(jié)構(gòu),加裝井口密封器,當(dāng)下至斜深967.0m時(shí),效正指重表,做人工第2次定位工作,確保造斜工具與導(dǎo)斜器完全重合,方位與實(shí)測(cè)方位重合,采用反循環(huán)鉆進(jìn)方式,泵壓4~5MPa。當(dāng)鉆至進(jìn)尺5m(垂深972.0m)時(shí)1/4圓90°完成。造斜工作結(jié)束。(8)測(cè)井。下測(cè)井儀器+造斜工具+柔性鉆桿+扶正器+?73mm鉆桿至所鉆井眼測(cè)量造斜曲率,如完成90°造斜工作則進(jìn)行水平鉆進(jìn)工作,如未達(dá)到所需角度下造斜工具鉆至設(shè)計(jì)角度。(9)水平段鉆進(jìn)。下入?118mm水平鉆頭+柔性鉆桿(外接導(dǎo)向管)+扶正器+?73mm鉆桿。當(dāng)下至窗口再做第3次定位,反循環(huán)鉆進(jìn),鉆壓控制在30kN以內(nèi),做好錄井資料分析。鉆至斜深1002.02m停鉆、起出鉆具,裸眼完井。(10)打撈第2導(dǎo)斜器。下公錐+扶正器+?73mm鉆桿至967.00m進(jìn)行沖撈第2導(dǎo)斜器。(11)造斜。當(dāng)鉆具組合下至斜深970.8m時(shí),開始造斜,與(7)相同。(12)測(cè)井。與(8)相同。(13)下柔性鉆桿+甩鉆接頭+導(dǎo)向管+?73mm鉆桿至976.5m時(shí),保留導(dǎo)向管在井眼內(nèi),尾管余頂969.5m,起出鉆具。(14)水平段噴射。?32mm下噴頭+?89mm割縫防砂篩管+高壓噴管+尾管+?73mm油管,加裝連續(xù)沖砂專用井口密封器,當(dāng)下至976.5m時(shí),效正指重表,泵壓20~35MPa,排量600~800L/min,噴進(jìn)至1001.47m時(shí)提出井下噴頭+高壓噴管+油管,割縫防砂篩管+尾管保留在所噴井眼內(nèi),尾管余頂960.0m。(15)完井。下鉛封+封隔器至960.0m坐封后完井。3超短半徑自動(dòng)識(shí)別井Recognitionandconclusions(1)曙1-23-0370CH井是遼河油田第1口超短半徑分支水平井,該井的成功實(shí)施,標(biāo)志著遼河油田該項(xiàng)技術(shù)取得了突破性進(jìn)展,建立了超短半徑分支側(cè)鉆水平井的設(shè)計(jì)和施工模式。(2)在水平段噴射鉆進(jìn)過程中,運(yùn)用篩管與鉆具同步下入技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超短半徑水平井的鉆進(jìn)完井1次完成;使用了清水