丛式井技术要点及措施课案.docx

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丛式井技术要点及措施课案

第四部分丛式井技术要点及措施

4.1总体原则

4.1.1采用交叉钻表层，减少水泥窜槽；最浅造斜点的外排井出套管鞋，待MWD无磁干扰就提前造斜，有利于防碰及防磁干扰。

4.1.2造斜点的选择:

根据甲方提供的原始数据计算出位移和方位,按照定向井原则，井网布置避免交叉，位移大的安排在边缘槽口,造斜点的选择原则是在地层均一、可钻性好的地层,但密集型丛式井为降低稳斜段的井斜角,造斜点尽量浅，相邻井的造斜点相互错开50米,平台从外到里造斜点依次加深，边缘造斜点最浅的井为220米至平台中心最深的KOP为420米，避免来自横向的磁干扰及井眼碰撞。

4.1.3QHD32-6地区已完成了十几口的探井，油层位置已经清楚，对于如此小的井距密集型平台，钻井顺序必须按照定向井施工原则,即采用先浅后深（造斜点）、先外（边缘大位移、大斜度）后里，否则会后患无穷。

如果采用定向井钻井原则，还避免不了，就要用陀螺定向.

要避免磁干扰、碰撞，除按以上原则外，必须保证一次造斜的成功,否则就会打乱整个钻井顺序，给下步作业带来困难。

4.2大平台小井距最难解决的问题是井眼防碰

随着快速定向钻井大规模的展开，其浅层造斜技术、井眼控制技术和解决大斜度井滑动摩阻技术都有成熟的经验。

但由于单平台井口密度的逐渐增加，井眼相碰矛盾日趋尖锐，表层碰撞的可能性越来越大，锦州地区和绥中地区都有过惨痛教训的例子，小井眼的防碰必须按照定向井防碰预案实施，并且从上到下必须重视，相互让路，加强合作，避免该类事故的产生。

以下是影响井眼发生碰撞的主要因素：

：

4.2.1.单平台井数的增加、井距的减小：

97年前渤海单平台井数为4～16口，井距2～3米。

由于井眼密度小，其防碰问题不突出。

随着上千万吨的开始，为降低建平台的投入、增加平台的利用率，于97年底开始大平台小井距的作业，QHD32-6油田的井距缩小到1.5x1.7米，其井眼交叉的可能性越来越大，井眼防碰问题迫在眉睫。

4.2.2.直井段偏斜：

现有的钻井技术不可能将所有的直井段吊直为零，其原因是地层的不均一、邻井水泥环的影响等因素，使井眼产生偏斜。

4.2.3.钻井顺序不符合井眼防碰原则：

定向钻井原则是“先外后里，先浅后深”---即先钻造斜点浅的定向井、依次钻造斜点深的井、最后钻直井；也就是说先钻位移大的边缘井、依次向平台中心钻。

如果违背上原则，易产生碰撞。

4.2.4.直井段没有数据的丛式钻井：

数据反映井眼的走向，没有数据就谈不上井眼防碰，有碰撞潜在的危险。

4.2.5小井距仪器的精度误差：

我们知道所有的测量工具都有系统误差，随着井深的增加，其误差椭圆越来越大。

4.2.6.邻井套管对MWD磁干扰，产生测量偏差。

4.3套管碰撞的前兆

4.3.1.MWD的Btotal值超出正常值。

4.3.2.返出岩屑出现水泥。

4.3.3.钻时越来越慢，钻压有增无减。

4.4避免井眼碰撞的措施

除大平台小井距、仪器系统误差、邻井套管对MWD的干扰和现有的钻井技术不可能将直井段吊直为零，现场无法人为控制外。

钻井顺序、直井段测量和岩屑判断等都可人为控制。

其措施如下：

4.4.1采用钟摆钻具尽量防斜打直，尽量减轻下步作业的压力。

A．171/2＂井眼采用9＂钻铤，可以增加钟摆力，最大限度的将直井段吊直。

其组合

171/2＂BIT（SUB）＋9＂NMDC＋9＂DC＋171/2＂STB+8＂DC4+73/4＂F/J+73/4＂JAR+SUB+5＂HWDP17

钻井参数:

WOB:

0~1tons

RPM:

80~120rpm

Flow:

3900~4000L/min

B．用马达组合成钟摆钻具（本体不带扶正器），其组合：

171/2＂PDCbit＋91/2＂AKO（0.5o~0.8o）+171/4＂STB＋8＂F/V+8＂NMDC1＋8＂MWD＋8＂NMDC1+73/4＂F/J+73/4＂JAR＋SUB＋5＂HWDP17

钻井参数：

WOB:

1~2tons

RPM:

60~70rpm

Flow:

3600~3800L/min

注:

不使用本体扶正器时，需要带丝扣保护套。

4.4.2直井段要有轨迹数据：

直井段是否偏斜，其检测手段就是仪器测量，数据反映井眼的走向，有数据才能有的放矢进行绕障、防碰作业，这是我们大家共所周知的，要求直井段实际测量间隔为30~50米。

钻完直井段投测电子多点，对于井斜大于1度的井测陀螺。

4.4.3造斜点相互错开至少50米：

造斜点的安排，是浅KOP的井安排在平台边缘，一次向平台内部加深，由于井距小、为避免井眼碰撞，相邻井的造斜点至少错开50米。

4.4.4.钻井顺序符合井眼防碰原则。

否则，相应的造斜点必须作大的调整，且难度相应成倍增加。

E平台钻井顺序为：

结构南：

E8--E1--E3--E13--E4--E23--E14--E24--E2--E15--E17--E16

结构北：

E22--E20--E5--E19--E9--E12--E6--E21--E7--EW1（表层）--E18--EW1（二开）

4.4.5.对于偏斜较大的邻井，有碰撞危险按侧钻方案实施。

A．为了邻井的套管安全，选择牙轮钻头定向为宜：

因为PDC钻头对套管的危害大和施工判断困难。

这主要是由于PDC钻头的破岩机理决定；而牙轮钻头的齿钝，破碎岩石主要是压入冲击为主、剪切力很小，并易于判断井下情况，及对套管的危害小。

因此，我们认为先使用牙轮钻头造斜，钻至井斜10~15度，安全后起钻换PDC钻头继续定向造斜。

B．为保证套管鞋处的钻井安全，又要定向成功，在套管鞋以下10米用陀螺定向造斜为宜，并用单点陀螺定1~2个点，第二个点15米定一次，待MWD无磁干扰，用MWD定向造斜。

C．采用较大的马达弯角，尽快起井斜。

而且造起井斜无碰撞问题后，尽快起钻换PDC钻头、调马达弯角。

D．让地质捞砂，更清楚判断造斜情况：

在造斜前的80米每5米捞一次，在安全造斜前段保留比较，并用酚酞试剂帮助鉴别水泥变化量。

E．以恒定钻压和排量造斜，密切注意指重表变化，如钻压稍有增加、钻速稍有减慢，就要提离井底3米以上处活动循环，观察岩屑是否有铁屑。

如有铁屑通知钻井监督，千万不能造斜、或在此处循环活动，立即与钻井监督共同制定措施（继续旋转钻进、加深造斜点等措施），通知有关领导，回音后方可实施。

这样对其相关井的造斜点和钻井顺序都相应增加，作业难度也成倍增加。

F．要求泥浆稳定井壁和携砂能力强，并分段打稠泥浆将岩屑尽快携带出井筒，便于判断井下情况。

G．不要在同一位置长时间循环，避免大肚子和磨套管现象。

H．为保证特殊作业的顺利实施，定向井工程人员2人24小时连续值班作业是远远不够的，需要钻井监督协调各服务公司解决，具体人员安排如下：

（1）.钻台有定向井工程师检测钻压、钻速等其它参数，有异常现象通知钻井监督。

（2）.泥浆出口处有专人监控岩屑情况，有铁屑立即通知钻井监督，需泥浆工程师协调解决。

（3）.有专人附在其邻井导管处，聆听是否有撞击套管的声音，如有立即通知钻井监督。

需要井队协调解决。

（4）.需地质派专人捞砂，并检测岩屑情况。

有异常立即通知钻井监督。

4.4.6.外排井按规定方向提前造斜（一般按平台结构的法线方向），里侧井要防斜打直。

4.4.7.必要时采用陀螺，进行准确定向和绕障。

4.5将直井段打直措施

4.5.1.采用以上大钟摆钻具组合来防斜打直。

a.采用低钻压，中等顶驱转速将直井段掉吊直。

即控制钻压0~2吨；顶驱转速60转/分。

b.钻直井段无论是跳“田”字和“日”字都要尽量保持钻头受力均4.5.2.避免邻井水泥环影响使本井偏斜。

a.避免在一个地方循环冲出大肚子，除影响本井携砂外，还造成后钻邻井偏斜。

b.钻完直井段投测电子多点，检测直井段井眼轨迹，虽然方位值不准但可初步进行防碰计算，起一定的防碰指导作用。

c.如电子多点测量井斜超过0.5度，必须用陀螺测量轨迹，更准确进行轨迹防碰计算。

4.5.3.二开直井段作业

二开直井段防斜打直非常困难，其主要原因是钻具组合的特性影响、邻井水泥的影响和钻井参数的影响。

在高密度快速钻井中，一套钻具组合完成直井段、造斜段、稳斜段和降斜段，一钻具多用，弊病在于直井段难打直。

一旦有井斜，本BHA成为微增斜组合，给下部井眼增加防碰难度。

在已完成的项目中至少有30%二开直井段井斜超过0.5度，已经给避免碰撞带来严重危害。

在贯彻快速钻井模式的前提下，我们二开坚持使用一套组合。

在实钻过程中，不要操之过急，主要以防斜打直为主、稳重求快，即控制钻井参数，来尽大限度的防止井眼偏斜。

钻压要控制在0~1.5吨、顶驱转速60转/分。

4.6造斜段钻进

4.6.1造斜前要保持井底干净，接立柱划眼无阻卡现象后再开始造斜作业。

4.6.2调整泥浆性能良好，其余砂量要小于1%，控制固含量，保持泥浆有良好的携砂性和润滑性。

4.6.3为解决浅层造斜的问题，采取以下措施：

A在保证携砂的前提下，适当降低排量以减少对地层的水力破碎，提高初始造斜能力。

对于造斜点浅于300米的井，由于为流沙层、地层胶结非常差，为保证造斜率，排量最低可降至1800L/min，并尽量跟上1~3吨的钻压，待井斜起至5度左右，将排量逐渐增至正常值。

B增大钻头水眼，121/4＂井眼喷嘴总面积不小于1.5in2；97/8＂井眼喷嘴总面积不小于1.3in2。

C采用合适角度的马达弯角。

D减少钻铤的数量，采用加重钻杆加压，增加组合的柔性。

E初始造斜的1~2个立柱,不要开顶驱划眼，保持钻柱上下拉通顺后即可稳住立柱继续造斜。

F选择合适的钻头型号

4.6.4认真作好现场时实记录,根据实钻效果确定滑动与旋转段的长度,保持与设计造斜率相符,确保井身质量合格。

4.6.5司钻亲自扶刹把，送钻平稳。

4.6.6开泵前钻具必须提离井底0.5~1米，记录马达空载循环压力,然后慢放至井底，跟上钻压、附加一定的压差钻进。

4.6.7密切关注泵压变化,以防憋死马达。

4.7稳斜段钻进

4.7.1根椐井况决定短起下钻,保证井眼通畅。

4.7.2优选钻井参数,快速穿过油层。

4.7.3导向钻具组合在井下循环时,不可在一个地方长时间静止循环，避免出现台阶和大肚子。

4.7.4方位的调整采用“少调多调保证井眼轨迹平滑的原则”。

4.9如何减少滑动井段

4.9.1提高造斜点，可减少滑动井段（如下部建议中所提）。

外排井少下一根套管，并且造斜点在220米的井，出套管

10米，用陀螺定向提前造斜，其它井相应提高KOP来减少滑动井段。

4.9.2提高造斜率来降低最大稳斜角，同样对定向井工程师的技术要求高。

4.9.3选择合适的扶正器：

根据已完钻的QHD32-6各平台总结出无论用多小的扶正器，对于大井斜都有0.5~0.8度/30米的降斜率，故我们不得不每90米滑动增斜一次，来保证中靶，而且造斜终了的井斜大于优化设计最大井斜的2~3度为宜，在进靶前400米必须将井斜和方位调整好。

3.

4.9.4初始井眼轨迹走设计上线：

对于井斜大于50度的井，造斜终了位移比设计位移超前30米以上；井斜在40~50度的井，造斜终了位移比设计位移超前25米以上；井斜在20~40度的井，造斜终了位移比设计位移超前15米以上。

4.10井下工具选择

4.10.1钻头选择；

QHD32-6各平台应用的SIMTH、川.克、百司特针对QHD32-6地区生产的PDC钻头在浅层造斜及稳斜钻进中都获得了较好的效果，我们认为该钻头应用于QHD32-6油田的浅层造斜中是可行的。

4.10.2马达弯角的选择；

在121/4”井眼中造斜，带上扶正器，调弯角1.3-1.40是能满足要求，97/8”井眼,弯角调至1.1~1.2度即可.

4.10.3上扶正器的选择；

121/4”井眼,井斜大于50度，上扶正器尺寸选择101/2-103/4”；小于50度的上扶正器尺寸选择103/4-11””是比较合适的。

97/8”井眼,上扶正器尺寸选择83/4”~91/4””。

4.10.4钻头喷嘴的选择

为保证浅层造斜的成功，减少水力冲蚀，在满足钻头清洁井眼的情况下，应适当放大喷嘴当量面积。

4.11起下钻遇阻划眼避免产生新眼的措施：

软地层遇阻划眼，特别是造斜和扭方位井段，下钻遇阻划眼时要特别小心，稍有不慎易产生新井眼。

不得不引起我们的高度重视，必须制定切实得力的措施杜绝该类事故的发生：

4.11.1在造斜和扭方位井段，下钻遇阻要及时通知钻具监督和定向井工程师。

4.11.2造斜井段遇阻：

a将钻具提离井底，用大钳将钻具转动一个角度，然后下放钻具，如此往复进行几次，假如不行采取步骤（b）

b首先要提离遇阻点2～5米，钻具静止不动循环出工具面，将马达高边调至井眼方向，停泵下放钻具看是否能够通过，停泵往复上下活动钻具，继而通过（通过后，倒划眼破坏台阶），否则采取步骤（c）。

c提离井底开泵，低排量（121/2”2500升/分左右;97/8”1800升/分左右）、低转盘转速（50～60转/分）划眼，划眼速度要远高于打钻速度，并密切注意指重表变化，遇阻钻压不得高于2吨，通过后，倒划眼破坏台阶。

4.11.3扭方位井段遇阻：

a在扭方位井段遇阻，先将钻具提离井底，用大钳将钻具转动一个角度，然后下放钻具，如此往复进行几次，假如不行采取步骤（b）

b将钻具提离遇阻点2～5米，钻具静止不动循环出工具面，将马达高边调至扭方位方向，停泵下放钻具看是否能够通过，停泵往复上下活动钻具，继而通过（通过后，倒划眼破坏台阶），否则采取步骤（C）

c提离井底开泵，低排量、低转盘转速（50～60转/分）划眼，划眼速度要远高于打钻速度，并密切注意指重表变化，遇阻钻压不得高于2吨，通过后，倒划眼破坏台阶。