《3、辽河工程院]鱼刺型分支水平井在稠油油藏中的应用(精品)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3、辽河工程院]鱼刺型分支水平井在稠油油藏中的应用(精品)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六届全国石油钻井院所长会议论文集鱼刺型分支水平井在稠油油藏中的应用易发新 喻 晨 李松滨 朱太辉（辽河石油勘探局工程技术研究院 124010）【摘 要】 辽河油田油品以稠油为主，稠油产量占总产量70%以上。目前稠油主力区块都处于开发中后期，蒸汽吞吐平均达到8.3轮次，因此提高老区最终采收率成为油田稳产的关键问题。通过钻井手段提高采收率是目前石油开采普遍采用的上产手段。辽河石油勘探局开展“鱼刺型”分支水平井技术攻关，其目的是根据油藏条件设计井眼并进行井眼空间分布，以有效增加油层的裸露面积，提高油藏动用程度，以增大注蒸汽波及体积，最终达到提高采收率的目的。【关键词】 稠油油藏 蒸汽吞吐“鱼刺型”
2、分支水平井技术 采收率 生产效果前言辽河油田稠油水平井主要开采方式是蒸汽吞吐。在注蒸汽过程中水平段上的压降不均匀，导致水平段吸汽不均匀，往往使得水平段末端吸汽效果差，这样阻碍了原油流动。同时稠油粘度严重影响蒸汽波及半径，特稠油和超稠油一般蒸汽波及半径小于35m，为提高油藏动用程度，只能通过人工办法增加波及体积。实践证明：在稠油的开发过程中，靠简单增加水平段长度难以更大提高油藏动用程度、改善开发效果，因此提出了“鱼刺型”分支水平井。以有效增加油层的裸露面积，提高油藏动用程度，以增大注蒸汽波及体积，最终达到提高采收率的目的。目前在曙一区超稠油油藏完成的杜84兴平238Z和杜32兴平309Z两口鱼刺
3、型分支水平井，水平段总长分别达到8371151m，油层钻遇率达到100%，投产后获得理想的生产效果。1 鱼刺型分支水平井地质设计概况杜84-兴H238Z井的目的层是沙河街组1+2段的兴组油层。该油层属于扇三角洲沉积，储层岩性主要为砂砾岩、砾状砂岩、含砾砂岩和砂岩，粒度中值平均0.38mm，平均泥质含量4.5%，颗粒间呈点接触，泥质胶结。油层顶面埋深665685m，油层平均厚度15.531.8m，平均21.9米。储层物性条件比较好，平均孔隙度31.0%，平均渗透率为1.550m2。从原油性质上看，20时的原油平均密度为1.0076g/cm3，50时的地面脱气原油粘度为19.16104mPas，胶
4、质+沥青质含量平均56.8%，凝固点平均29，含蜡量平均1.8%。地层压力系数为0.98，目的层地层温度为33。杜32-兴H309Z4井目的层兴组是湖底扇沉积，储层岩性主要以中细砂岩、含砾不等砾砂岩和砾岩为主。粒度中值平均为0.210.44mm，平均泥质含量7.97%。颗粒磨圆度较差，以次尖-次圆为主，颗粒间呈点接触，泥质胶结，胶结类型以孔隙式、接触式为主。储层物性条件比较好。岩心样品分析资料结果统计，孔隙度平均为32.2%，渗透率平均为1.48m2，兴组油层为高孔隙度、高渗透率的储层。根据原油全分析统计结果表明，该块兴组原油物性：20时原油密度平均为1.005g/cm3；50地面脱气原油粘度
5、是6.16104mPas；胶质+沥青质含量平均为51.8%；凝固点平均是20；含蜡量平均为2.1%。按稠油分类标准，属于超稠油。杜84-兴H238Z和杜32-兴H309Z井位部署图分别见图1和图2。主井眼靶点设计数据分别如表1，表2所示。 图1 杜84-兴H238Z井位部署图 图2 杜32-兴H309Z井位部署图表1 杜84兴H238Z主井眼靶点设计数据靶点设计层位靶心坐标m中靶井深m靶区范围m纵坐标横坐标A兴组(S1+2)4556368.0 21399688.0 696水平段纵1，横2B兴组(S1+2)4556625.0 21399992.0 696表2 杜32兴H309Z主井眼靶点设计数据
6、靶点设计层位靶心坐标m中靶井深m靶圈半径m纵坐标横坐标A兴组（S1+2）4557099.521403119.01071水平段纵1.0，横2.0B兴组（S1+2）4556997.821402773.31069根据钻井工程总体方案，杜84兴H238Z和杜32兴H309Z均采用三次开钻的井身结构设计方案，用表层套管封固平原组松散地层，用技术套管封固水平段入靶点以上地层，用215.9mm钻头钻进水平段，并采用LWD随钻测量技术进行近钻头地质导向钻井作业。完井时在主井眼水平段中下入177.8mm割缝筛管，分支井眼采用裸眼完井（杜84兴H238井身结构设计数据见表3，杜84兴H309Z井身结构设计数据见表
7、4）。表3 杜84-兴H238Z井井身结构设计数据开钻次序钻头尺寸mm钻井深度m套管尺寸mm套管下深m完井方式备注一开444.5302339.7300套管固井水泥返至地面二开311.11094244.51090.49套管固井水泥返至地面三开主井眼215.91488.53177.81488.53筛管悬挂悬挂深度1040mZ1分支215.91260.74裸眼自1141m侧钻Z2分支215.91330.73裸眼自1211m侧钻Z3分支215.91430.84裸眼自1281m侧钻Z4分支215.91470.74裸眼自1351m侧钻表4 杜32-兴H309Z井身结构设计数据开钻次数钻头尺寸mm井深m套管
8、尺寸mm套管下深m完井方式备注一开444.5302339.7300套管固井二开311.11255244.51251.48套管固井三开主井眼215.91611.35177.81611.35筛管不固井F1分支215.91482.31裸眼1300m侧钻F2分支215.91532.05裸眼1350m侧钻F3分支215.91582.14裸眼1400m侧钻F4分支215.91631.93裸眼1450m侧钻2 钻井工程施工概况2.1 工程概况杜84兴H238Z井于2005年12月7日开钻，2006年1月6日完井，周期31d。杜32兴H309Z井开钻日期2006年5月12日，完钻日期2006年6月22日，周期
9、23d。2.2 鱼刺型分支水平井钻井技术2.2.1 鱼刺型分支水平井设计技术鱼刺型分支水平井属于多分支井的范畴。辽河油田近年来一直致力于TAML4级多分支井技术的研究工作，并成功进行了静3159、锦61212新22、高3417等多分支水平井的现场试验。以上这些井分支井眼的直径均小于主井眼套管内径，完井时需要下管柱，生产过程中有重入性的要求，在施工环节上按照先下后上的顺序依次完成各分支井眼。鱼刺型水平井与上述多分支井有明显的区别在于：各分支井眼完井时不下管柱、采油过程中没有重入性要求。因此在井眼尺寸和施工顺序等方面需要进行不同的设计。基本设计思路是： （1）水平段主井眼与各分支井眼的井眼直径同为
10、215.9mm；（2）主井眼的井眼轨迹采用了鱼钩型设计方案，即在水平段入靶点前设计一个控制点，其垂直深度比入靶点深，位于下面的泥岩地层，主要目的是为了提高技术套管的固井质量，防止馆陶组顶水下窜。（如图3、图4所示） 图3杜84-兴H238Z井眼剖面设计图 图4 杜32-兴H309Z井眼剖面设计图（3）各分支井眼按照先上后下的顺序依次施工。每次先钻进一段主井眼，当钻头到达每个分支井眼的分支处时，先钻完分支井眼，然后将钻头上提到分支井眼的分支处，接着钻进主井眼的下一段，直到完成全部分支井眼和主井眼的钻进工作。（4）在各分支井眼钻进过程中，如果需要换钻头或进行短程起下钻，必须保证下钻时钻头顺利进入该
11、分支井眼；当某一分支井眼完成后，在后续的主井眼或其它分支井眼的钻进过程中，下钻时则绝对不能错误地进入该分支井眼。（5）完井下筛管时，必须保证筛管柱顺利进入主井眼而不是各分支井眼。2.2.2 优化钻具组合设计技术鱼刺型分支水平井的钻具组合不同于常规水平井的钻具组合配置，其原因是：（1）快速侧钻要求；（2）各井眼轨迹控制要求；（3）主井眼中的钻具或完井管柱下入时摩阻力适中要求。为此，在充分认识地层胶结特性、准确预测造斜钻具造斜能力的前提下，根据钻具力学分析结果，合理配置下部钻具组合及欠尺寸扶正器的位置和数量，通过钻具组合与完井管柱的刚性分析对比，要保持造斜钻具的刚性大于完井管柱的刚性，以保证完井管
12、柱顺利入井。为满足最终主井眼钻具或完井管柱下入摩阻力适中的设计原则，在满足轨迹控制要求的前提下，尽可能选择小角度造斜螺杆钻具。表5 杜84兴H238Z井钻具组合表井段m钻具名称钻具组合0208.00一开钻具444.5mm钻头+730/410托盘接头+179mm无磁钻铤2根+179mm钻铤4根+127mm加重钻杆12根+127mm斜坡钻杆380.00钟摆钻具311.1mm 钻头+630/410托盘接头+179mm无磁钻铤2根+310扶正器+179mm钻铤1根+127mm加重钻杆21根+127mm斜坡钻杆1080.00导向钻具311.1mm 钻头+197mm1.75单弯螺杆+531/410+直定位
13、接头+178mm无磁钻铤2根+127mm加重钻杆2柱+127mm斜坡钻杆11柱+127mm加重钻杆3柱+127mm斜坡钻杆主井眼水平段及各分支井段导向钻具215.9mm钻头+165mm1.25（或1.5）单弯壳体+205mm球形稳定器+ +LWD+200mm球形无磁稳定器+159mm无磁钻铤1根+127mm钻杆(2556)根+127mm加重钻杆40根+127mm钻杆表6 杜32兴H309Z井钻具组合表井段m钻具名称钻 具 组 合0302表层钻具444.5mm3A钻头+托盘接头+203mm无磁钻铤1根+203mm钻铤2根+178mm钻铤9根+127mm钻杆302750钟摆钻具311.1mm3A托
14、盘接头197mm无磁钻铤1根203.2mm钻铤1根311mm稳定器203.2mm钻铤1根311mm稳定器178mm钻铤9根127mm钻杆7501026.91导向钻具311mm钻头+197mm1.75(或1.5)单弯螺杆+290mm稳定器+定位接头+197mm无磁钻铤1根+203mm钻铤2根+127mm加重钻杆30根+165mm上击器+127mm钻杆1026.911098.87导向钻具311.1mm3A197mm1.5（或1.75）单弯螺杆290mm稳定器定位接头197mm无磁钻铤12根203.2mm钻铤12根127mm加重钻杆30根+127mm钻杆1098.871255.00导向钻具311mm钻头+197mm1.5单弯螺杆(1.75)+ 290mm稳定器+定位接头+197mm无磁钻铤2根+203mm钻铤1根+127mm钻杆15根+127mm加重钻杆30根
