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1、分支水平井钻井技术 在小35断块边部油藏中的具体应用 提 纲 4 4 2 2 3 3 1 1 钻完井工艺技术钻完井工艺技术 施工难点分析施工难点分析 结束语结束语 5 5 油藏地质特征 布井依据油藏地质特征 布井依据 6 6 施工综述施工综述 技术概要技术概要 辽河石油勘探局经过多年的科研攻关 形成了具有自主辽河石油勘探局经过多年的科研攻关 形成了具有自主 知识产权的分支水平井技术 辽河局针对小知识产权的分支水平井技术 辽河局针对小3333 3535断块边部断块边部 油气藏直井难以开发和动用等一系列问题 成功完成了一口油气藏直井难以开发和动用等一系列问题 成功完成了一口 边部双分支水平井小边部
2、双分支水平井小35 H1Z35 H1Z井 该井的成功实施 代表着辽井 该井的成功实施 代表着辽 河油区最高钻井技术水平和最新钻井技术成就 为开发断块河油区最高钻井技术水平和最新钻井技术成就 为开发断块 边部油气藏 提高采收率 降低开发成本提供了强有力的技边部油气藏 提高采收率 降低开发成本提供了强有力的技 术支撑和保障 小术支撑和保障 小35 H1Z35 H1Z投产后 日产油气当量达投产后 日产油气当量达180180吨吨 产量是同一区块直井的产量是同一区块直井的3 3至至6 6倍倍 技技 术术 概概 要要 油藏地质特征 布井依据油藏地质特征 布井依据 2 2 油藏地质特征油藏地质特征 小35块
3、基本特性 构造位置 位于辽河盆地东部凹陷 中段铁匠炉构造西侧 构造形态 一个依附于界西断层的 大型断裂鼻状构造 目的层段 S3中段 储层岩性 粗面岩 储集空间 缝洞 孔隙双重介质 储层特征 储层非均质较强 物性 较差 局 部 平 面 部 署 图 布井依据布井依据 小小3333 3535块从块从20052005开始布井开发 已完成直井 定向井开始布井开发 已完成直井 定向井6 6口口 效果均不理想 效果均不理想 20062006年辽河油田金马公司部置了小年辽河油田金马公司部置了小35 H1Z35 H1Z双分支水平井 第双分支水平井 第 一分支水平段长一分支水平段长850850米 第二分支水平段长
4、米 第二分支水平段长350350米 米 地 质 设 计 参 数 施工难点分析施工难点分析 3 3 施工精度高 井身结构复杂 地质情况复杂 施工工序复杂井控难度大 井眼轨迹复杂 施工技术难点 施工难点分析施工难点分析 施工难点分析施工难点分析 地质情况复杂 地质情况复杂 准确入靶难度大 两个支分属不同断块 分支间垂深相差50 m 易发生井漏 井喷 两分支造斜段岩性为粗岩面 可钻性差 水平段储层缝洞 孔隙双重介质易发生井漏 原始地层存在高压油 气 易发生井喷 施工难点分析施工难点分析 井眼轨迹复杂 井眼轨迹复杂 Z1分支为反向双台阶 阶梯呈上翘趋势井眼轨迹 水平段最大井斜101 7 水平段长850
5、m 入靶点与完钻点垂深相差100m 这种井眼轨迹携岩屑困难 摩阻 扭矩大 在施工中会造成钻具 自锁 小35 H1Z1垂直剖面图 施工难点分析施工难点分析 3 3 井身结构复杂 井身结构复杂 全井共有五开井身结构 四 层套管层系 五种套管尺寸 339 7mm套管 244 5mm技术套管 177 8mm技术尾管 139 7mm衬管 127mm衬管 这种井身结构应用在分支井 上在国内属于首例 施工难点分析施工难点分析 3 3 井身结构复杂 井身结构复杂 存在以下几个难点 Z2分支井眼尺寸与套管尺寸间的 环空间隙小 下入风险大 保证 固井质量难度大 套管下入深度稍有误差 将影响 到分支井悬挂机构准确坐
6、挂和下 步贯通作业 水平段钻进过程中 频繁起下钻 与钻具转动会影响分支井的窗口 密封与悬挂 施工难点分析施工难点分析 4 4 施工工序复杂 施工工序复杂 全井在完井作业需要近20道工序 每道工序环环 相连 中间环节出现问题 将对全井造成影响 第二个分支井眼钻进用两套泥浆体系 同时增加了 固井程序 使得整个施工工艺过程更加复杂 第二分支侧钻开窗前 必须对Z1进行封隔 防止 储层污染 这又增加了施工工序和施工难度 施工难点分析施工难点分析 5 5 施工精度要求高 施工精度要求高 1 井眼轨迹控制精度高 轨迹要完全落入设计靶窗内 最大造斜率控制在6 30m 尽量保持井眼轨迹光滑 钻具要求精确 每一步
7、工序的钻具组合的误差不允许超过10cm 此外 开窗 点深并有井斜 对于重点工序都需要配备应急处理预案 保持施工的连续性 工序质量要求高 每道工序的完成质量都要符合设计要求和技术指标 如果 质量偏差过大 甚至会造成全井报废 施工难点分析施工难点分析 6 6 井控要求难度大 井控要求难度大 1 1 水平段采用平衡压力钻井 泥浆密度不超过 水平段采用平衡压力钻井 泥浆密度不超过1 05g cm1 05g cm 3 3 2 2 五开井身结构 同一井眼 上下两种尺寸钻具组合对井控 五开井身结构 同一井眼 上下两种尺寸钻具组合对井控 安全操作要求非常高 安全操作要求非常高 3 3 在两个分支的油层内 有大
8、量的烃类气体存在 地层压力 高 全烃值多次达到100 并有后效显示 这就要求在完 井贯通后要有充分的井控预案 钻完井工艺技术钻完井工艺技术 4 4 钻具组合优化钻具组合优化 设计技术设计技术 井眼清洁携岩井眼清洁携岩 参数优化匹配参数优化匹配 钻完井钻完井 工艺技术工艺技术 井身结构优化井身结构优化 设计设计 钻井液技术钻井液技术 分支完井技术分支完井技术 程序 井眼尺寸 mm 井深 m 套管尺寸 mm 套管下深 m 水泥返深 m 一开444 5402339 7400地面 二开311 12990244 52986 54气顶顶以上200 m 三开215 93837 75139 72936 54
9、3837 54不固井 四开215 92898177 82380 2893 42窗口 五开152 43239 971272843 42 3239 97不固井 井身结构优化设计井身结构优化设计 开发两个不同断块的储层 存在不同压力体系 完井采用无固相钻井液体系 采用分支井特殊完井工艺 设计要求 钻具组合优化设计技术钻具组合优化设计技术 通过钻柱力学分析 确定不同井深处钻具疲劳劳破坏比 为为 钻钻具配置 防止钻钻具断裂制定技术术措施提供依据 转盘钻进转盘钻进 工况下钻钻具各部位的疲劳劳破坏比 测量深度 井眼清洁携岩参数优化匹配井眼清洁携岩参数优化匹配 通过过摩阻变变化 判断井眼清洁洁情况 通过优过优
10、 化匹配泥浆浆性能 排量 及钻进钻进 方式 达到清洁洁井眼降低摩阻的目的 岩屑清洁情况对比 工况1 排量30 l s 机械钻速3 m hr 钻井液性能15 23 yp pv 转盘转速30 rpm 工况2 排量30 l s 机械钻速3 m hr 钻井液性能15 23 yp pv 转盘转速为15 rpm 根据小根据小3333 3535块的油藏地质特征 井身结构 及完井块的油藏地质特征 井身结构 及完井 方法 本着确保井眼净化 井下施工安全及保护油层的方法 本着确保井眼净化 井下施工安全及保护油层的 原则 采用了原则 采用了4 4套泥浆体系 套泥浆体系 钻井液技术钻井液技术 1 1 表层 普通水基般
11、土钻井液体系 表层 普通水基般土钻井液体系 2 2 直井段 不分散聚合物钻井液体系 直井段 不分散聚合物钻井液体系 3 3 造斜段 聚合物分散混油钻井液体系 造斜段 聚合物分散混油钻井液体系 4 4 水平段 复合金属两性离子聚合物混油钻井液体系水平段 复合金属两性离子聚合物混油钻井液体系 根据油藏特性和采油 要求 两个分支均采用 衬管悬挂完井方式 在 分支井完井工艺上 采 用辽河油田DF 1分支井 完井系统 达到TAML4级 两个分支可重入 窗 口处有一定的机械支撑 小小35 H1Z35 H1Z分支井完井管柱图分支井完井管柱图 分支井完井技术分支井完井技术 定向开窗技术 a 主井眼的封隔与支撑
12、工具的下入 b 定向开窗工具的方向确定 下开窗造斜 器 定向开窗 完井关键技术完井关键技术 a 打捞造斜器管柱组合 下入导向系统 b 下分支井眼完井管柱 定向定位悬挂 c 液压丢手后 注水泥固井 分支井眼完井管柱组合 分支井眼完井技术 主 分支井眼贯通 a 打捞预置衬管 b 用钻具分别贯通主 分支井眼 c 分别用油层保护液置换出钻井 泥浆并通井到底 施施 工工 综综 述述 5 5 施施 工工 综综 述述 该井于2006年10月25日开钻 2007年 4月28日交井 历时185天 高效 优质 安全地完成了施工任务 在施工中突破了 多项技术难关 完善了分支水平井及配套 技术 各项技术指标均达到设计
13、和甲方要 求 井号井号小小35 H1 Z135 H1 Z1小小35 H1 Z235 H1 Z2 造斜点造斜点2290m2290m2406m2406m 入靶点入靶点2968m2968m2892m2892m 入靶点垂深入靶点垂深2795m2795m2752m2752m 完钻井深完钻井深3818m3818m3240m3240m 端点垂深端点垂深2697m2697m2752m2752m 水平段长度水平段长度850m850m348m348m 水平段方位水平段方位41 97 44 5 41 97 44 5 226 17 226 17 最大井斜角最大井斜角101 7 101 7 90 90 泥浆密度泥浆密度
14、1 05 1 201 05 1 201 05 1 201 05 1 20 小35 H1Z实钻钻井参数表 优化钻井设计 优选钻机类型是安全钻井的前提 优化钻井设计 优选钻机类型是安全钻井的前提 优化并严格执行井眼轨迹设计是保证大尺寸技术套管顺利下优化并严格执行井眼轨迹设计是保证大尺寸技术套管顺利下 入的条件 入的条件 合理配置机械钻速 转盘转速 钻井液排量及性能 可保证合理配置机械钻速 转盘转速 钻井液排量及性能 可保证 井眼清洁 井眼清洁 定期校核危险井段钻具强度 避免钻具疲劳破坏定期校核危险井段钻具强度 避免钻具疲劳破坏 根据不同井段的岩性分析 制定并严格执行现场施工技术措根据不同井段的岩性
15、分析 制定并严格执行现场施工技术措 施 如短起下 活动钻具等 保证施工顺利进行 施 如短起下 活动钻具等 保证施工顺利进行 施施 工工 综综 述述 安全钻井措施安全钻井措施 结束语结束语 6 6 辽河油田实践证明 分 支井技术是当今世界上最先 进的钻井技术之一 尽管其 工艺复杂 技术难度大 风 险大 成本高 但它的完善 地下注采网络的特殊功能 在提高单井产量 提高难采 储量动用程度 提高采收率 降低吨油开采成本方面 具有不可替代的作用 1 更好的应用前景 钻完井工程与油藏地质钻完井工程与油藏地质 相结合 精细地质研究 准相结合 精细地质研究 准 确预测储层 科学计算产能确预测储层 科学计算产能
16、 是发挥分支井作用的前提 是发挥分支井作用的前提 现场地质跟踪导向技术是 现场地质跟踪导向技术是 提高油层钻遇率的有效方法提高油层钻遇率的有效方法 2 先进的地质导向技术 小小35 H1Z35 H1Z井钻完井工艺的井钻完井工艺的 顺利实施 标志着辽河油田多分顺利实施 标志着辽河油田多分 支井技术水平又上了一个新台阶支井技术水平又上了一个新台阶 面对目前开发的各种边界油气 面对目前开发的各种边界油气 藏藏 在分支井完井工程中需要更在分支井完井工程中需要更 加复杂的完井方式加复杂的完井方式 能够满足当能够满足当 前的油藏开发的需要 前的油藏开发的需要 3 更加复杂的井身结构 辽河分支井技术正逐步走向成熟 希望今辽河分支井技术正逐步走向成熟 希望今 后与各兄弟油田共同努力 采取优势互补 进后与各兄弟油田共同努力 采取优势互补 进 一步推动分支井技术的发展 为油田挖潜 增一步推动分支井技术的发展 为油田挖潜 增 储上产服务 为石油工业的发展作出贡献 储上产服务 为石油工业的发展作出贡献 感谢您提出宝贵意见 谢 谢
