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【摘要】青海油田井下作业公司自2006年开始引进开窗侧钻技术,已完成36井次。侧钻定向技术水平逐步得到提高、钻井液体系多样化和完善、侧钻井井身轨迹合格率100%、井底中靶率达到100%,投产后均取得良好的油(气)产量。但∮139.7mm套管开窗侧钻在青海油田还是空白,开始了该项技术的探索,现就前期探索过程进行简要分析说明。
【关键词】开窗侧钻 井眼轨迹控制技术 应用
1 前期准备工作1.1 钻头选型
(1)牙轮钻头:具有适应地层广,机械钻速高、钻头成本较低、钻头自洗效果好,不容易泥包的特点。优选∮118mm的单牙轮钻头,在摆方位,增斜方面该钻头优势明显。
(2)PDC钻头:靠切削破岩,牙轮钻头靠剪切及冲击破岩,所钻井眼井径规则,稳斜钻进中井斜、方位不易漂。在优选∮118mm四刀翼、五刀翼两种PDC钻头。
1.2 单弯螺杆、钻铤的选型
(1)单弯螺杆的选型:前期选用∮95mm 1.25°单弯单扶螺杆,利于较快增斜,脱离原有套管,避免磁干扰。后期选用1.0°,利用地层自然增斜已达到完成井身轨迹控制。
(2)钻铤的选型:利用∮104.8mm螺旋钻铤替代加重钻杆,既增加了钻具刚性和配重需要,又减少钻具在井壁的接触面,避免了钻进时托压及卡钻的风险。1.3 完钻扩眼器工具的选型
选用本体为∮114mm,扩眼最大外径为140mm的扩眼器。1.4 完井套管的选择
首次使用∮101.6mm无接箍直连型套管,此套管无接箍极大地提高裸眼段的环空间隙,减小了固井时的流体摩阻,降低了施工泵压,同时保证了固井质量,延长了油井寿命。
1.5 下套管工具及配合接头的选型
组织配套∮101.6mm无接箍直连型套管提升短节。因套管是偏梯型特殊扣型,而浮箍、浮鞋是常规扣型,组织了配合接头。
1.6 套管附件的优选
(1)采用两级浮箍,浮箍中间连接一根短套,底部为自浮式,上部为弹簧式浮箍;
(2)选用单弓弹性扶正器,具有结构简单、安全可靠、强度高、弹性好、现场使用方便的特点。
2 ∮139.7mm套管开窗侧钻技术应用
2.1 钻头、钻具组合和钻进参数
∮ 118mm单牙轮钻头20~30m的领眼钻进。用∮ 118mm(五刀翼三水眼)PDC钻头进行井身轨迹控制钻进。
结论:PDC钻头与螺杆钻配合,受螺杆扭矩小的影响,对钻压较敏感,非常容易造成工具面飘移和进尺缓慢,实钻证明单牙轮钻头适应小井眼定向滑动钻进和复合钻进。2.2 扩眼钻进
扩眼井段分别为:1407.00-2000.00米,1313.50-2035.00米,钻进参数钻压:10-30kN、排量:10-13L/s、转盘转速:30-50r/ min。完井电测结果,扩眼段井径比较均匀,“糖葫芦”型井段较少。
2.3 下套管
套管重叠段单边间隙仅有9.88mm,为了降低重叠段摩阻,决定重叠段由150m降低为70-80米。
2.4 固井施工
根据压力调节注水泥浆排量在0.6 m3/ min,配置密度1.45 g/cm3隔离液3.0m3,大小胶塞重合时,控制施工排量0.3m3/min。注水泥浆泄压后,循环出多余水泥浆。注水泥最后1.0 m3时,将水泥浆由1.80 g/cm3提高1.90 g/cm3,使井筒压差一致。至循环完多余水泥浆后,起钻过程中控制速度及时灌满钻井液。
3 认识和体会
3.1 钻头和钻具的选择
(1)开窗后盲眼段20-30m采用单牙轮钻头,实钻证明单牙轮钻头适应小井眼定向滑动钻进和复合钻进。
(2)螺旋无磁钻铤替代普通无磁钻铤,减少钻铤与井壁的接触面积,降低粘附卡钻的风险。
(3)螺旋钻铤替代加重钻杆,用小直径钻铤代替加重钻杆。3.2 钻井液体系的选择:
泥浆配方:(4%)膨润土+(0.6%)FA-367+(0.6%)高粘CMC+(1%)SMP+(0.4%)FT-2+(1%)SMP-1+(0.5%)NaOH+(0.3%)NaCO3 。相对比于以往使用聚合物体系,MEG钻井液的抑制性、润滑流变性能得到充分发挥,使机械钻速有所提升,钻井成本有所降低,日常维护也较为简易。
3.3 扩眼过程中钻进参数的制定:
严格按钻压:10-30kN,排量:10-13L/ s,转盘转速:30-50r/min进行扩眼钻进,每扩眼钻进一根单根进行两次划眼。
3.4 固井工艺的改进
(1)降低施工泵压,利于现场安全施工,也减少了对钻具、固井附件及设备的损害。
(2)控制顶替液量,使碰压顺利,泄压后无回水。
(3)尾管内无水泥塞,减少了钻塞工序。
(4)水泥返高及胶结质量得到了保证。