側(cè)鉆水平井技術(shù)在油田開發(fā)中的應(yīng)用

雷文濤

勝利石油管理局石油工程技術(shù)開發(fā)中心，山東 東營 257000

1 開窗

在選擇開窗的位置時(shí)要盡量避開不穩(wěn)定地層以及套管接箍，盡可能選擇井斜率較小，且固井質(zhì)量高的泥巖井段，不要以礫巖井段開窗。開窗工藝分為三步：第一步為初始銑，即銑錐接觸到導(dǎo)斜器的頂部，該階段要盡可能降低導(dǎo)斜面的振動(dòng)幅度，從而保證窗頂?shù)囊?guī)則度；第二步為騎套銑，即銑錐底圓與套管內(nèi)壁相接觸，直至接觸到套管外壁，此時(shí)要保證套管和導(dǎo)斜面的磨損要均衡，以提高窗口的圓滑度；第三步為出窗銑，即銑錐底圓出套管外壁并整個(gè)銑錐最大直徑均出套管，此時(shí)鉆壓要適當(dāng)降低，以提高窗口底部的圓滑度和規(guī)則度。

2 裸眼鉆進(jìn)和軌跡控制

2.1 鉆頭的選型

現(xiàn)階段常用于側(cè)鉆水平井的鉆頭類型包括：單牙輪、三牙輪、三角聚晶以及PDC等多種，而經(jīng)過長期的實(shí)踐與摸索，總體認(rèn)為在側(cè)鉆井的上部增斜以及穩(wěn)斜階段，單牙輪鉆頭的效果比較好；而在水平段則適用PDC鉆頭。

2.2 鉆井液技術(shù)

鉆井液技術(shù)是影響到工程順利實(shí)施的關(guān)鍵因素之一，鉆井液的品質(zhì)優(yōu)良，則可以穩(wěn)定井壁、清潔井眼、防卡降阻、保護(hù)油氣層等。經(jīng)過長期的實(shí)踐總結(jié)，筆者認(rèn)為有機(jī)正電膠鉆井液體系相對(duì)比較成熟。

2.2.1 有機(jī)正電膠泥漿體系的特點(diǎn)

可以說正電膠鉆井液體系對(duì)油層的損害是所有鉆井液體系中損害最輕的一種。正電膠為一種混合金屬氫氧化物，而正電膠鉆井液在毛細(xì)管中的流動(dòng)呈現(xiàn)一定的整體性，返排比較容易，因此對(duì)油氣層可以起到保護(hù)的作用。而且它在近井壁處會(huì)形成一個(gè)滯流層，鉆井液對(duì)地層的沖蝕就有所減少，對(duì)于井壁的穩(wěn)定比較有利；而且正電膠的化學(xué)特性使其具備較強(qiáng)的頁巖抑制性，因此在側(cè)鉆水平井的施工過程中正電膠鉆井液體系比較適用。

2.2.2 鉆井液的基本配方

其配方如下：有機(jī)正電膠2%、GKHm2%、KC10.5%、PMHA-II 0.3%、抗溫降濾失劑1.5%、SAS1%、復(fù)配暫堵劑5%、極壓潤滑劑2%、原油6%以及乳化劑0.3%和基漿。而基漿的配置過程如下：膨潤土漿需提前配制，比例為3%左右，再用氫氧化鈉將pH值調(diào)整至9.5，進(jìn)行一天兩天的預(yù)水化；然后開泵循環(huán)，由漏頭向鉆井液中依次加入上述各種原料，原油及極壓潤滑劑的混入要視實(shí)際需要而定。在斜井段采用聚磺鉆井液體，當(dāng)垂直深度達(dá)到一定程度是，就會(huì)遇到膏泥巖地層，此時(shí)會(huì)有井壁縮徑、失水大以及黏切升高等情況，并且井底的溫度可以達(dá)到100℃，沒有進(jìn)行高溫高壓實(shí)驗(yàn)，鉆井液的性能會(huì)極不穩(wěn)定，工程上則體現(xiàn)出轉(zhuǎn)盤的扭矩增大、上提下放的過程中遇到阻卡，或者下放的鉆具無法到底以及起下鉆劃眼等問題。當(dāng)適當(dāng)?shù)奶岣吡算@井液的密度并對(duì)井壁縮頸進(jìn)行一定程度的抑制時(shí)，將一定含量的原油添加進(jìn)去可以提高鉆井液的潤滑性能，將SMP-1、MC-1、SPNH等抗高溫、高壓的鉆井液材料添加進(jìn)去，并將PH值控制在9左右，將純堿及燒堿定時(shí)補(bǔ)充進(jìn)去，從而使得鉆井液中鈣污染的程度有所降低；通過振動(dòng)篩、除砂器以及除泥器等凈化設(shè)備，使得無用固相得到進(jìn)一步降低，以保證鉆井液良好的流變性能。當(dāng)進(jìn)入水平段后，且位移大于700m，摩阻扭矩會(huì)出現(xiàn)明顯的增加，滑動(dòng)鉆進(jìn)變得困難，此時(shí)不僅要繼續(xù)提升原油的含量，而且還要添加抗高溫及降低失水能力的鉆井液材料，尤其是瀝青類及屏蔽封堵能力較強(qiáng)類的處理劑量，從而提高井眼的穩(wěn)定性及井下的安全性。

2.3 軌道控制

水平井鉆井過程中，其井眼軌道的控制技術(shù)是比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，而其主要的控制設(shè)備則包括MWD以及LWD無線隨鉆測量設(shè)備。對(duì)于定向儀器的具體要求包括控制精度要高、應(yīng)變能力要強(qiáng)以及預(yù)測的準(zhǔn)確度要高。按照曲率半徑不同，水平井又可以分為兩種，即長曲率半徑及中短曲率半徑，按照實(shí)際的油層情況、地質(zhì)目標(biāo)以及地質(zhì)要求和靶前位移，其剖面類型也各不相同，包括三增、雙境以及單增等幾種。井眼軌跡的控制技術(shù)具體如下：第一，確定定向方式，在未進(jìn)入水平段的著陸點(diǎn)前，先通過導(dǎo)向鉆具結(jié)合MWD實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼軌監(jiān)測和控制；當(dāng)探油頂段和進(jìn)入水平段時(shí)，則利用LWD與導(dǎo)向鉆具相結(jié)合的方案控制井眼軌跡。

3 完井方式

本文列舉的水平井采用的是篩管和裸眼封隔器相結(jié)合的完井方案。

3.1 外管組合

即留井部分，該組合的送入順序如下：鉆桿-套管懸掛器-一根套管-一組裸眼膨脹封隔器-一根套管-一組裸眼膨脹封隔器-篩管-一組裸眼膨脹封隔器-一根套管-浮鞋。此時(shí)需注意幾點(diǎn)，首先兩只裸眼膨脹封隔器組成一組；其次，對(duì)于小井眼來說在選擇側(cè)鉆井套管時(shí)可以選擇內(nèi)通徑比較大的油管；第三，在組配管柱的過程中為了提高封隔效果的可靠性，要保證裸眼膨脹封隔器要處于泥巖段地層。

3.2 內(nèi)管組合

即實(shí)現(xiàn)工藝部人，其送入順序如下：鉆柱-套管-懸掛器-旋轉(zhuǎn)器-內(nèi)管-內(nèi)管封隔器-孔節(jié)箍-內(nèi)管封隔器-內(nèi)管-球座。此時(shí)也需注意兩個(gè)問題，其一，內(nèi)管通常為48mm的油管；其二，為了避免內(nèi)管封隔器旋轉(zhuǎn)磨損膠筒，旋轉(zhuǎn)器要在懸掛器蹩座后再進(jìn)行倒扣。

3.3 完井

完井方式為篩管和封隔器頂部注水泥相結(jié)合，其可以保證環(huán)空水泥與產(chǎn)層互不接觸，因此不會(huì)向產(chǎn)層傳遞壓力，可以有效的保護(hù)產(chǎn)層及套管。其外管組合送入順序?yàn)椋簬б奶坠?篩管-一根套管-盲板接頭-一根套管-管外封隔器-壓差式分級(jí)注水泥器-套管串-液壓式尾管懸掛器-鉆桿。其內(nèi)管組合與不注水泥的相同。

[1]白彬珍，陳曉鋒.塔河油田AD區(qū)塊超深井短半徑側(cè)鉆水平井技術(shù)[J].西部探礦工程，2009(11).

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