吉7井區(qū)叢式平臺(tái)井鉆井技術(shù)淺析

任堯，付仕，周海峰，蔣天涯，唐華（. 西部鉆探定向井技術(shù)服務(wù)公司，新疆克拉瑪依，834000；. 西部鉆探準(zhǔn)東鉆井公司，新疆準(zhǔn)東，834000）

?

吉7井區(qū)叢式平臺(tái)井鉆井技術(shù)淺析

任堯1，付仕1，周海峰1，蔣天涯1，唐華2
（1. 西部鉆探定向井技術(shù)服務(wù)公司，新疆克拉瑪依，834000；
2. 西部鉆探準(zhǔn)東鉆井公司，新疆準(zhǔn)東，834000）

本文研究的吉7井區(qū)位于農(nóng)耕、牧區(qū)中間，為了解決（1）減少井間距離，但不造成儀器受磁干擾影響，不造成帶螺桿鉆具產(chǎn)生較大滯后距；（2）鉆進(jìn)過(guò)程中防止因各種不利因素造成兩井間距過(guò)小甚至相碰等問(wèn)題，探索著在吉7井區(qū)上部署兩個(gè)實(shí)驗(yàn)性鉆井平臺(tái)，采用了直井和定向井相間的方式。實(shí)踐證明：井網(wǎng)部署安全可靠，為后續(xù)該區(qū)塊及類似區(qū)塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)提供了可參考的方案。

平臺(tái)井；防碰；bt值；磁干擾

引言

平臺(tái)鉆井的優(yōu)勢(shì)，一是以較小的土地占用面積，鉆多口井；二是少建井場(chǎng)、少修道路、少鋪管線、少挖土坑，節(jié)約成本。平臺(tái)鉆井技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，鉆井技術(shù)不斷發(fā)展。越來(lái)越多的海洋、陸地的大型油田采用叢式井開(kāi)發(fā)技術(shù)，伴隨著應(yīng)用，從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)題，叢式定向鉆井技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和提高。平臺(tái)的結(jié)構(gòu)由2×2、4×4發(fā)展到5×7、5×8、4×10的叢式井平臺(tái)，井距由2m×2m縮小到1.5m×1.7m［1］。

本文所探究的吉7兩個(gè)平臺(tái)所鉆定向井目標(biāo)靶點(diǎn)都位于井場(chǎng)東北面的農(nóng)田下方，井口分布采用的是一字排開(kāi)方式，設(shè)計(jì)井口及直井段井間距為5米。本文分析了鉆井的困難，提出解決辦法和技術(shù)措施，且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證了其科學(xué)性。

1　叢式定向井鉆井技術(shù)存在的難點(diǎn)

1.1井間距

叢式定向井鉆井的難點(diǎn)就在于它是在有限的范圍內(nèi)部署了數(shù)口井，這樣就造成各井之間的間距小，隨著井深的增加以及考慮到地層傾向的影響，兩井之間甚至多井之間均存在相碰的可能，尤其是先期所鉆直井，如果未實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其軌跡數(shù)據(jù)，甚至可能影響到后續(xù)整個(gè)平臺(tái)的正常施工。同時(shí)，在鉆進(jìn)前以及鉆進(jìn)過(guò)程中的防碰工作顯得極為重要。

1.2磁干擾

目前定向井鉆井所使用的MWD測(cè)斜儀器都屬于磁性測(cè)量?jī)x器，儀器對(duì)磁干擾的隔絕要求高［2］。井間距過(guò)小，儀器可能因受先期完鉆井下入套管的磁干擾嚴(yán)重，導(dǎo)致測(cè)得方位失真，造成判斷錯(cuò)誤，導(dǎo)致兩井或多井發(fā)生相碰事故。YST-48R測(cè)斜儀的地磁強(qiáng)度bt值作為一個(gè)重要的參考值，入井前探管的判讀一定要正常，如果入井后bt值判讀有誤，會(huì)嚴(yán)重影響到地面定向井工程師的判斷，帶來(lái)嚴(yán)重事故。而bt值受影響的因素較多，一是儀器自身的故障問(wèn)題，二就是外界因素。外界磁干擾的來(lái)源主要有：鉆井液、地層中存在含鐵礦物、底部鉆具組合、鄰井、無(wú)磁鉆鋌磁化［3］。鉆進(jìn)過(guò)程中，定向井工程師在bt值判讀異常時(shí)對(duì)造成異常的因素進(jìn)行判斷并制定相應(yīng)措施的能力至關(guān)重要。

1.3滯后距

MWD儀器測(cè)量存在滯后距，10-15米的滯后距對(duì)于5米間距的井來(lái)說(shuō)存在較大風(fēng)險(xiǎn)，軌跡預(yù)測(cè)時(shí)考慮滯后距的影響，更加精準(zhǔn)的計(jì)算出井眼軌跡走向，更利于控制軌跡，保證井下安全。

2　叢式定向井鉆井技術(shù)措施

2.1做好防碰措施

叢式井間距小，防碰工作最為重要，作業(yè)前，做好防碰繞障設(shè)計(jì)和施工方案，設(shè)計(jì)的分離系數(shù)要大于1.5。同時(shí)直井和定向井直井段全程攜帶小度數(shù)螺桿鉆具和MWD對(duì)井眼軌跡測(cè)量（測(cè)量間距不超過(guò)30M）和調(diào)整，并及時(shí)用定向井工程軟件對(duì)鄰井和待鉆井段進(jìn)行軌跡模擬，防碰掃描和分析，指導(dǎo)下步作業(yè)。加強(qiáng)表層井段的測(cè)量，對(duì)有碰撞危險(xiǎn)的井必須使用陀螺測(cè)量井眼軌跡。根據(jù)復(fù)測(cè)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行繞障設(shè)計(jì)。施工過(guò)程中要有整體防碰意識(shí)，為后續(xù)井作業(yè)預(yù)留空間［4］。

2.2優(yōu)化鉆具組合

MWD測(cè)斜儀易受磁干擾，故將其放入無(wú)磁鉆桿或鉆鋌內(nèi)，盡量選擇長(zhǎng)度較長(zhǎng)的無(wú)磁鉆具，入井前需檢測(cè)該無(wú)磁鉆具是否存在磁化情況。要考慮到儀器探管距離上下兩端鉆具的距離，對(duì)探管處于儀器中的位置進(jìn)行調(diào)整。選用合適的造斜鉆具，上井前加強(qiáng)與井隊(duì)的協(xié)調(diào)溝通，盡量避免因扣型不符而加入轉(zhuǎn)換接頭造成滯后距的進(jìn)一步加大。

2.3優(yōu)化鉆井參數(shù)

優(yōu)化鉆井參數(shù)，考慮地層傾角和傾向?qū)χ本挝灰频挠绊?，?yán)格要求輕壓吊打，在直井段不可追求機(jī)械鉆速，尤其是夾層段和易斜地層，保證直井段井斜控制在3°以內(nèi)。優(yōu)化鉆頭選型，選用穩(wěn)定性較強(qiáng)的鉆頭。

2.4加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與計(jì)算

加強(qiáng)對(duì)鉆壓和返出巖屑等物質(zhì)的監(jiān)測(cè)，如鉆壓突然增大或發(fā)現(xiàn)鐵屑或類似鐵屑的返出物，應(yīng)及時(shí)停止鉆進(jìn)，上提鉆具循環(huán)觀察，判斷是否兩井發(fā)生相碰。采用長(zhǎng)測(cè)量模式，測(cè)出儀器測(cè)量的bt值是否處于正常范圍內(nèi)并記錄作為對(duì)比資料。測(cè)量結(jié)果出來(lái)后，結(jié)合先前測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，做待鉆時(shí)充分考慮滯后距帶來(lái)的影響，將各種可能存在的情況納入設(shè)計(jì)中，保證下步施工的安全性。

3　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

吉7井區(qū)部署實(shí)施兩個(gè)叢式平臺(tái)井的試驗(yàn)工作。部署之初，兩個(gè)平臺(tái)定向井設(shè)想原設(shè)計(jì)造斜點(diǎn)均是在800米-1000米井段，設(shè)計(jì)表套下入深度400米，造斜點(diǎn)與套管距離長(zhǎng)，不存在套管對(duì)儀器造成磁干擾，后續(xù)施工過(guò)程中，因存在直井鉆進(jìn)位移過(guò)大導(dǎo)致后續(xù)井按原設(shè)想施工無(wú)法實(shí)現(xiàn)，固采取采用先期完鉆井多點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行防碰掃描后再確定后續(xù)井造斜段位置的做法，避免兩井或多井相碰的問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)選用長(zhǎng)度較長(zhǎng)的無(wú)磁鉆桿，并進(jìn)行磁化檢測(cè)，將儀器探管置于電池筒上部，增加探管距離無(wú)磁鉆具兩端的距離。

3.1一號(hào)平臺(tái)

一號(hào)平臺(tái)由井下鉆井20970隊(duì)負(fù)責(zé)鉆井施工，該平臺(tái)在直井以及定向井的直井段鉆井過(guò)程中，均帶有MWD測(cè)斜儀進(jìn)行井眼軌跡的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，較好的控制了各井之間的距離，在后續(xù)定向井施工過(guò)程中，JD8265和JD8255兩口井造斜點(diǎn)位置按照最初的設(shè)想進(jìn)行設(shè)計(jì)，斜井段短，施工周期短，而JD8644因上一口直井J8254在鉆進(jìn)過(guò)程中MWD測(cè)斜儀出現(xiàn)故障，未能實(shí)時(shí)進(jìn)行井眼軌跡的監(jiān)測(cè)，造成兩井在500.59m～510m距離最近為5.08m，井口～655m井段兩井間最短空間距離均在20m以內(nèi)，故將造斜點(diǎn)提前至井深500米，斜井段施工井段增長(zhǎng)。該平臺(tái)各定向井施工過(guò)程中均不存在繞障，施工難度降低，風(fēng)險(xiǎn)小，施工周期短，極大的節(jié)約了鉆井成本。

3.2二號(hào)平臺(tái)

二號(hào)平臺(tái)由克鉆20608隊(duì)負(fù)責(zé)，由于該井隊(duì)的MWD測(cè)斜儀發(fā)生故障，未下入井，固直井段未進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在該平臺(tái)所鉆第一口直井J9151因受地層走向影響，位移達(dá)到了20多米，根據(jù)該情況對(duì)后續(xù)施工井進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整，調(diào)整設(shè)計(jì)后，進(jìn)行防碰掃描，由防碰掃描數(shù)據(jù)可知：JD9152井與同平臺(tái)已鉆直井J9151井在513.51m距離最近為8.28m，井口～550m井段兩井間最短空間距離均在10m以內(nèi)。JD9152井與同平臺(tái)已鉆定向井JD8502井在424.87m距離最近為4.55m，井口～630m井段兩井間最短空間距離均在10m以內(nèi)，其中150～450m井段最短距離均小于5m。綜合上述情況來(lái)看，由于J9151井直井段位移過(guò)大，造成后續(xù)井施工的難度加大，該平臺(tái)各定向井造斜點(diǎn)均不同程度上移，定向施工井段增加，定向工期加長(zhǎng)。

兩個(gè)平臺(tái)的定向井施工均由西部鉆探定向井公司負(fù)責(zé)施工，使用的是北京海藍(lán)生產(chǎn)的YST-48R型MWD無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀，該測(cè)斜儀bt值在無(wú)磁環(huán)境下值為1，正常工作范圍為1±0.10，bt值在此范圍內(nèi)可認(rèn)為儀器工作正常，測(cè)出的數(shù)據(jù)是可信的［5］。在實(shí)際施工過(guò)程中，定向井工程師始終關(guān)注儀器測(cè)量出的bt值的變化，在JD9152井的鉆進(jìn)過(guò)程中，井深450米至井深900米的防碰井段，bt值均為0.96～1.07之間，說(shuō)明測(cè)點(diǎn)位置距J9151及J8502井的距離均是5米及以上的安全距離。施工過(guò)程中嚴(yán)格要求鉆壓控制2～4噸，輕壓吊打，保證直井段井斜不超過(guò)2°，為后續(xù)定向作業(yè)的安全順利完成提供了有利的條件。

具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1　1號(hào)與2號(hào)平臺(tái)基本情況對(duì)比

4　結(jié)論

叢式平臺(tái)井直井段的監(jiān)測(cè)及其重要，施工過(guò)程中如有不當(dāng)會(huì)為后續(xù)井的安全施工帶來(lái)極大影響，因此建議該類型井全程帶MWD測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)軌跡，保證各井井間距處于安全范圍。在設(shè)計(jì)及鉆進(jìn)過(guò)程中要考慮到先期下入套管和儀器滯后距所帶來(lái)的影響，預(yù)留較多的余地，防碰措施及其重要。

叢式平臺(tái)井的整個(gè)鉆井過(guò)程是一個(gè)整體，每一口井的設(shè)計(jì)和施工都可能影響到該平臺(tái)其他幾口井的安全，因此做好設(shè)計(jì)與施工工作至關(guān)重要?？傊?，吉7井區(qū)所部署的兩個(gè)平臺(tái)叢式定向井均順利完鉆，達(dá)到了部署前所需要的效果，為后續(xù)該區(qū)塊以及類似區(qū)塊進(jìn)行類似開(kāi)發(fā)提供了可參考的建議。

［1］魏剛，張春琳等.小井距密集叢式定向井防碰技術(shù).內(nèi)蒙古石油化工.2010，2:99-101.

［2］喬傳尚，YST-48R型MWD儀器的Bt值異常分析與判斷.石油儀器.2011，25（4）:23-25.

［3］喬傳尚，YST-48R型MWD儀器的Bt值異常分析與判斷.石油儀器.2011，25（4）:23-25.

［4］魏剛，張春琳等.小井距密集叢式定向井防碰技術(shù).內(nèi)蒙古石油化工.2010，2:99-101.

［5］YST- 48R泥漿脈沖隨鉆測(cè)斜儀使用說(shuō)明書(shū).北京海藍(lán)科技公司，2009（資料）.

Studying Cluster Platform Well Drilling Technology Basis on Ji7 Wellblock

Yao Ren1， Shi Fu1， HaiFeng Zhou1， TianYa Jiang1， Hua Tan2
（1. Directional DrillingTechnology Service Company Of XDEC， Karamay， Xinjiang， 834000， China；
2. Zhundong Well Drilling Company Of XDEC， Zhundong， Xinjiang， 834000， China）

Ji7 well area is located between farming and pastoral areas， in other to save cost，we need to solve: one is to reduce the distance between Wells， but we should cause no instruments affected by the magnetic disturbance， do not cause with screw drill tool generate large lag distance.The other is to prevent the drilling process due to various negative factors caused two well spacing that is too small even collide. This paper studied the Ji7 well area drill on the deployment of two experimental platform， and explored the way that we alternate vertical well and directional well. The practice proved: well pattern deployment is safe and reliable， and we provides a solution for referenceforsimilar blocks and follow blocks development .

Platform Wells； Anti-collision； Bt Value； Magnetic Interference

任堯（1989-），男，四川南充人，助理工程師，現(xiàn)從事定向井、水平井技術(shù)服務(wù)工作。

TE24

A

2095-8412 （2016） 03-340-04