丛式井技术要点及措施课案.docx

1、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。 4.1.3 QHD32-6地区已

2、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

3、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416口，井距23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

4、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

5、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。A17 1/2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 17 1/2BIT（SUB）9NMDC9DC 17 1/2STB +8DC4+7 3/4F/J+7 3/4JAR+SUB+5HWDP17 钻井参数: WOB: 01 tons RPM: 80120 rpm Flow: 39004000L/min B用马达组合成钟摆钻具(本体

6、不带扶正器)，其组合： 17 1/2PDC bit9 1/2AKO（0.5 o 0.8o）+17 1/4STB8 F/V+8NMDC18MWD8NMDC1+7 3/4F/J+7 3/4JARSUB5HWDP17钻井参数： WOB: 12 tons RPM: 6070 rpm Flow: 36003800L/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3050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

7、。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

8、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1015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12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，

9、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

10、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

11、，中等顶驱转速将直井段掉吊直。 即控制钻压02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、

12、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01.5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

13、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13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，12 1/4井眼喷嘴总面积不小于1.5in2；9 7/8井眼喷嘴总面积不小于 1.3 in2。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12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

14、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0.51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

15、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0.50.8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23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4050度的井

16、，造斜终了位移比设计位移超前25米以上；井斜在2040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12 1/4”井眼中造斜，带上扶正器，调弯角1.3-1.40是能满足要求，9 7/8”井眼,弯角调至1.11.2度即可.4.10.3上扶正器的选择；12 1/4”井眼,井斜大于50度，上扶正器尺寸选择10 1/2-10 3/4

17、”；小于50度的上扶正器尺寸选择10 3/4-11”是比较合适的。9 7/8”井眼,上扶正器尺寸选择8 3/4” 9 1/4”。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

18、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25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(12 1/2”2500升/分左右; 9 7/8”1800升/分左右)、低转盘转速(5060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25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(5060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。