長(zhǎng)慶靖南地區(qū)氣井水平井側(cè)鉆及軌跡控制技術(shù)-最新文檔資料

1、長(zhǎng)慶靖南地區(qū)氣井水平井側(cè)鉆及軌跡限制技術(shù)一、前言長(zhǎng)慶靖南地區(qū)由于其特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu),均采用四開(kāi)井身結(jié)構(gòu)施工.靖平51-13井在施工中進(jìn)行兩次側(cè)鉆： 三開(kāi)斜井段起鉆至 本溪組煤層煤層時(shí)遇阻,循環(huán)中上部煤層垮塌,造成卡鉆,倒扣 鉆具后進(jìn)行斜井段側(cè)鉆一次；四開(kāi)水平段由于泥巖垮塌,遇阻嚴(yán)重,進(jìn)行水平段側(cè)鉆.通過(guò)兩次側(cè)鉆及軌跡限制技術(shù)的實(shí)施,該 并可做特例對(duì)靖南區(qū)塊水平井側(cè)鉆給予借鑒.二、斜井段側(cè)鉆及軌跡限制技術(shù)2.1 側(cè)鉆原因：在鉆進(jìn)至井深3708m循環(huán)起鉆,起鉆至3670m時(shí)遇阻,循環(huán) 倒劃眼時(shí)鉆具卡死,倒扣后落魚(yú) 505m卡點(diǎn)井深3625m,井斜 70.3 ,方位210 ,地層本溪組,巖性炭質(zhì)泥巖,

2、.原由于鉆 具活動(dòng)及開(kāi)泵時(shí)沖動(dòng)壓力造成煤層垮塌.由于地質(zhì)設(shè)計(jì)未進(jìn)行調(diào) 整,現(xiàn)根據(jù)井下情況進(jìn)行軌跡調(diào)整,進(jìn)行側(cè)鉆.2.2 側(cè)鉆點(diǎn)選擇：根據(jù)直井段井眼軌跡數(shù)據(jù)及井下落魚(yú)位置,側(cè)鉆點(diǎn)選擇3030m為保證水泥填井質(zhì)量,側(cè)鉆點(diǎn)距落魚(yú)頂90nl2.3 確定新靶點(diǎn)數(shù)據(jù)為預(yù)防新井眼與原井眼相碰造成平安隱患,根據(jù)原井眼軌跡對(duì)新側(cè)鉆靶點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整.如表1:調(diào)整后的靶點(diǎn)綜合原井眼地層垂深、原井眼煤層平安及防碰 等特點(diǎn),為井下平安考慮,該井眼軌跡在入窗段與原靶點(diǎn)偏移 8.3m,與原井眼廉價(jià)13.7m.2.4 側(cè)鉆軌跡方案：根據(jù)斜井段現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)卡層,側(cè)鉆后軌跡目的層垂深為3541.6m.表 22.5 側(cè)鉆要求：側(cè)鉆點(diǎn)位于3

3、030m.填井井段必須大于150m填井24小時(shí)后下鉆掃水泥塞, 水泥塞鉆至3000m候凝72小時(shí)后再鉆水泥塞并試水泥塞強(qiáng)度, 鉆進(jìn)至3020m起鉆換定向鉆具進(jìn)行鉆進(jìn).根據(jù)原井眼軌跡數(shù)據(jù),側(cè)鉆后選擇方位223 ,使新井眼與原井眼錯(cuò)開(kāi),預(yù)防竄入老井眼.由于側(cè)鉆點(diǎn)選測(cè)較高,在側(cè)鉆成功后調(diào)整方位仍要大于213 ,并且側(cè)鉆后主要向下才T垂深為主,井斜大禹25以后在將方位向原設(shè)計(jì)靠近.側(cè)鉆后軌跡閉合方位始終保持大于原井眼閉合方位.2.6 側(cè)鉆鉆具組合： 215.9mmMD537HXbit+7LZ172(1.5 ) LG+D 168mmMWD -SUB+d 168mm NMD儂165mmDC*31+ 127

4、mmHWDP* 45十 127mmDP備注：側(cè)鉆點(diǎn)提前15m進(jìn)行造臺(tái)階,保證側(cè)鉆一趟鉆成功2.7 側(cè)鉆舉措 側(cè)鉆前準(zhǔn)備：側(cè)鉆前鉆水泥塞到預(yù)定位置：鉆水泥塞時(shí)大排量循環(huán)；鉆進(jìn)過(guò)程注意大排量沖洗井底,保證井眼暢通. 側(cè)鉆新井眼：鉆至井底后先測(cè)斜,根據(jù)測(cè)斜數(shù)據(jù)對(duì)井身剖面進(jìn)行優(yōu)化；使用小215.mm鉆頭+1.5 單彎螺桿磁性工具面在223 10控時(shí)滑動(dòng)造臺(tái)階；打2退1的方式控時(shí)鉆進(jìn),鉆完后上下滑動(dòng)劃眼1-2遍,劃眼過(guò)程中限制工具面 223 10 ;造出臺(tái)階后繼續(xù)控時(shí)鉆進(jìn), 保證新井眼地層被切削,控時(shí) 鉆進(jìn)一段后鉆壓會(huì)逐步增大, 根據(jù)地層情況逐漸加大鉆壓, 密切 注意鉆壓變化；側(cè)鉆過(guò)程中如需要活動(dòng)鉆具時(shí)

5、,下放鉆具不要直接下到井 底,先控時(shí)鉆進(jìn)一段后慢慢下放到原井深； 新井眼的判斷鉆進(jìn)過(guò)程中能夠連續(xù)加壓, 鉆井參數(shù)相同,鉆時(shí)與直井正 常情況相近；新地層巖屑返出量不斷增多, 水泥屑返出量不斷減少, 最 后巖屑中不含水泥屑；已鉆井段的測(cè)量數(shù)據(jù)井斜和方位與原井眼同井深測(cè)量數(shù)據(jù)不同可及時(shí)判斷造出新井眼.定向造斜鉆進(jìn)側(cè)鉆成功后,根據(jù)井眼軌道設(shè)計(jì)要求繼續(xù)施工,每次下鉆到造斜點(diǎn)時(shí)限制下放速度,保護(hù)側(cè)鉆段隔墻；進(jìn)行實(shí)時(shí)軌跡預(yù)測(cè)、比照分析,預(yù)測(cè)下一步鉆進(jìn)方式；2.8 軌跡限制技術(shù)防碰：該井側(cè)鉆點(diǎn)的視位置存在偏移, 側(cè)鉆前方位要大于設(shè)計(jì)方位 才能入靶,前期方位增至 240.,計(jì)算與原井眼偏移 25m時(shí)逐步 降方位

6、鉆進(jìn),井斜增至36前方位降至209 ,此時(shí)兩井眼偏移 32m,再重新計(jì)算剖面,限制方位,先降再增,使入靶點(diǎn)限制在 設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi).如圖1:三、水平段側(cè)鉆及軌跡限制技術(shù)3.1 側(cè)鉆點(diǎn)選擇遇阻井段從3840m開(kāi)始,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,側(cè)鉆點(diǎn)選擇在 3783,側(cè)鉆段 3783-3803m.如表 3;該點(diǎn)選擇原因有以下幾點(diǎn)：井斜89.7.,該段井斜相對(duì)較小,垂深在該段最深；該段下部井段為增斜井段,如進(jìn)行降斜側(cè)鉆利于實(shí)施；該段離遇泥巖段3840m相對(duì)有48m t% 48m地層為相對(duì)穩(wěn) 定的云巖地層.3.2 側(cè)鉆方向選擇由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表及現(xiàn)場(chǎng)砂樣可以看出：該段泥巖地層含有黃鐵礦,應(yīng)為本溪組巖性,下部目的層 應(yīng)該

7、向下進(jìn)行側(cè)鉆,即降垂深；實(shí)鉆至3889m垂深為3541.36m時(shí)仍未出現(xiàn)白云巖,即側(cè) 鉆后垂深應(yīng)大于3541.36m,即降斜側(cè)鉆垂深由地質(zhì)組確定, 按3544m進(jìn)行剖面計(jì)算；由于進(jìn)行水平段側(cè)鉆,馬家溝組地層相對(duì)較薄,為增大側(cè) 鉆后于原井眼的隔墻,進(jìn)行變方位降斜懸空側(cè)鉆, 根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì) 設(shè)計(jì)要求,側(cè)鉆前方位為 212 ;根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì)設(shè)計(jì)及以上情況,水平段側(cè)鉆選擇降斜增方位.3.3 側(cè)鉆軌跡預(yù)算根據(jù)側(cè)鉆點(diǎn)及地層巖性等情況,進(jìn)行側(cè)鉆軌跡預(yù)算如表4:該側(cè)鉆軌跡,側(cè)鉆后井斜降至 85 ,方位增至212 ,確定 側(cè)出新井眼后在根據(jù)地質(zhì)導(dǎo)向組要求增斜至 89鉆進(jìn). 3.4 側(cè)鉆方案舉措 側(cè)鉆前準(zhǔn)備：由于該區(qū)

8、域地層較硬,決定注水泥填井后再進(jìn)行側(cè)鉆.注水泥前原鉆具劃眼至 3838m 3840為遇阻井段,再進(jìn) 行光鉆桿注水泥.注水泥后12小時(shí),下鉆掃水泥賽,48小時(shí)后側(cè)鉆. 側(cè)鉆鉆具組合：152.4mmB讓+120單彎螺桿1.25 +148mni正器+MWD-sub+D 120mmNMDC 根 + 311X HLST39母)+SUS)120mm回壓凡爾 +小 101.6mmHWDp ( 15)根+ 小 101.6mmDp (45)根 + 小 101.6mmHWDp(30-45)根 + HLST39公)X410SUB+小 127mmDp 側(cè)鉆施工從井深3780-3783m,開(kāi)始滑動(dòng)滑眼下放,工具面限制在

9、150左右,緩慢劃眼3遍控時(shí)鉆進(jìn)3783-3785m,鉆時(shí)才制在10cm /30分,滑動(dòng)鉆 進(jìn),重復(fù)滑動(dòng)該段2-3遍.鉆進(jìn)過(guò)程中每鉆進(jìn)0.5m,上提2m活動(dòng)鉆具一次再重新下 放,繼續(xù)控時(shí)滑動(dòng),到底前工具面一定要到位,再緩慢下放至原 井深,再繼續(xù)滑動(dòng)鉆進(jìn) 0.5m,重復(fù)進(jìn)行,直至可以加上鉆壓為 止.根據(jù)井下情況,如上提有遇阻、可上提大范圍活動(dòng)鉆具, 再重復(fù)上步驟,禁止開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)活動(dòng). 加上鉆壓后繼續(xù)滑動(dòng)鉆頭造出臺(tái)階后繼續(xù)控時(shí)鉆進(jìn),保證新井眼地層被切削, 控時(shí)鉆進(jìn)一段后鉆壓會(huì)慢慢增大,根據(jù)地層和鉆速快慢情況逐漸 加大鉆壓,密切注意鉆壓變化；側(cè)鉆過(guò)程中盡量不要活動(dòng)鉆具,可根據(jù)加壓后泵壓變化情況,判斷鉆頭

10、是否加上鉆壓,如鉆時(shí)過(guò)慢,需立即活動(dòng)鉆具,以 預(yù)防粘卡,下放鉆具不要直接下到井底, 先控時(shí)鉆進(jìn)一段后慢慢 下放到原井深；加上鉆壓后鉆進(jìn)10m后,下放到井底,適當(dāng)開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)復(fù)合1m,再繼續(xù)滑動(dòng)鉆進(jìn),以免形成較大的狗腿度. 后續(xù)施工鉆進(jìn)過(guò)程中能夠連續(xù)加壓, 在鉆井參數(shù)相同時(shí),注意并斜 方位與原井眼的比照情況,如有明顯的變化,可適當(dāng)復(fù)合 2-3m 再進(jìn)行滑動(dòng)；調(diào)整滑動(dòng)與復(fù)合井段的長(zhǎng)度,限制井底井斜在85.5.左右,在根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)導(dǎo)向要求調(diào)整后期施工.3.5水平段軌跡限制水平段設(shè)計(jì)示意圖與水平段實(shí)鉆示意圖比照.如圖2、圖3:通過(guò)上圖與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分析：靖平51-13井水平段補(bǔ)充地質(zhì)設(shè)計(jì)要求： 水平段側(cè)鉆出

11、去 后緩慢降垂深鉆進(jìn),設(shè)計(jì)軌跡平滑,除側(cè)鉆點(diǎn)狗腿度較大外整體 趨勢(shì)為向下緩慢降垂深鉆進(jìn). 而實(shí)鉆中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)要求先向下 降斜,井斜最低點(diǎn)到達(dá) 84.77 ,鉆至馬五22后又要求增斜, 實(shí)鉆中井斜增至91.71.,造成整個(gè)水平段軌跡成大波動(dòng)狀,增 大了磨阻.該地區(qū)地質(zhì)情況不明.在井深 3714m 垂深3538.2m進(jìn) 入馬家溝地層巖屑、伽馬值、電測(cè)解釋,鉆進(jìn)至井深3843m垂深3540.2m時(shí)鉆遇本溪組泥巖,降斜鉆進(jìn)至井深3889m垂 深3541.36m時(shí)仍為本溪組地層,該區(qū)域存在較大溝槽.第二次側(cè)鉆后根據(jù)設(shè)計(jì)降垂深,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)導(dǎo)向及地質(zhì)項(xiàng)目長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),講井斜限制到 85左右鉆進(jìn),以到達(dá)繞開(kāi)溝

12、槽 的目的,在井深 3932.579-3942.259m 垂深 3550.5-3551.3m 時(shí)仍鉆遇本溪組泥巖,該段本溪組泥巖及前后的馬家溝組泥巖為 下部鉆井造成極大的風(fēng)險(xiǎn), 在后期鉆進(jìn)中出現(xiàn)垮塌情況,最終鉆井液密度提升至1.40g/cm3以上.在井深4104.989-4162.639m 垂深3556m鉆進(jìn)至馬五22,該地層鉆進(jìn)60m未發(fā)現(xiàn)含氣段,地質(zhì)專(zhuān)家認(rèn)為該段巖性過(guò)差, 不會(huì)出現(xiàn)含氣層,要求增斜向上鉆進(jìn),增斜至 91.7后復(fù)合穩(wěn) 斜鉆進(jìn),從井斜大于90.以后,磨阻增加幅度很大,每 30m增 加1噸,井斜到達(dá)91.7后磨阻增加至磨阻到達(dá) 20噸,并且在下 鉆時(shí)嚴(yán)重遇阻.四、結(jié)論靖南區(qū)塊由于目地層深、 巖性致密,側(cè)鉆時(shí)必須進(jìn)行填井側(cè) 鉆,側(cè)鉆時(shí)選擇側(cè)鉆點(diǎn)尤為重要, 通過(guò)靖平51-13井側(cè)鉆工藝的 實(shí)施,得出以下結(jié)論：1、直井段側(cè)鉆工藝：直井段側(cè)鉆時(shí),側(cè)鉆點(diǎn)選擇在損失井段少、相對(duì)巖性可鉆性 好、鉆時(shí)較快的井段；側(cè)鉆選用1.50單彎+牙輪鉆頭進(jìn)行側(cè)鉆,易限制工具面、 易判斷鉆壓；側(cè)鉆時(shí)控時(shí)鉆進(jìn)一般為正常鉆時(shí)的 2-3倍； 側(cè)鉆后做好軌跡預(yù)算,做好與老井眼防碰工作；優(yōu)化斜井段剖面,做好復(fù)合穿