C2256长靶前位移侧钻水平井水平段轨迹控制

常规侧钻水平井靶前位移一般定在200m以内,C2256侧钻水平井由于侧钻基井和地面条件限制靶前水平位移高达347.55m,而该井地质设计为了避开上部复杂井段,窗口选的很低,造斜点距靶区A点垂深段长98.73m,靶前位移是造斜点至靶区A点垂深段长的3.52倍。由于垂深限制和扭方位的需要该井设计造斜段造斜率19.2°/30m,靶前有250m井斜达85°～88.28°的水平段,井斜造至71.54°后设计轨迹要求方位由251.81°方位扭至280.51°。该侧钻水平井井眼小、井眼曲率大、钻具刚性小,较长的靶前位移和靶前水平段以及施工过程中作业区又要求将入靶前垂深下调两次,使轨迹控制难度较常规水平井大大增加,同时也增大了施工过程中井下事故的发生几率。就2次C2256井实施侧钻水平井施工对其长靶前位移长水平段井眼轨迹控制进行了探讨。     

川东北元坝陆相地层水平井井眼轨迹控制方法研究

川东北元坝气田是西南地区重要的天然气生产基地,随着勘探开发的深入,其三叠系上统须家河组及以上陆相地层表现出良好的开发潜力。为增大储量控制面积,提高单井产量和降低布井密度,在该地区部署了一批开发评价水平井。但该区陆相地层因地层压力系统复杂,气层多且薄,岩石可钻性差以及砂、泥岩互层频繁等客观因素的存在,使得钻井施工和井眼轨迹控制困难,严重制约了该区天然气的勘探开发步伐。结合工区地质环境特征,对陆相地层钻井施工及井眼轨迹控制存在的问题和难点进行了深入分析,并阐述了井眼轨迹控制的影响因素,从剖面优化设计、钻具组合优选、造斜段和水平段控制等方面进行井眼轨迹控制方法研究。结合工区内的YL704H井的成功钻探,验证了井眼轨迹控制方法的适用性。通过以上研究和实践,最终给出了一套适合川东北元坝陆相地层的井眼轨迹控制方法,该方法能为研究工区水平井的钻探和研究提供依据,也可以为缩短钻井周期、节约钻井成本、减少井下事故,以及最终实现该区水平井安全、高效建井提供帮助。     

川西中层水平井轨迹优化控制技术

川西中层水平井目的层为沙溪庙组,因地表限制多为小偏移距中曲率半径三维水平井,存在地层稳定性差、造斜点深、井眼轨迹控制难度大等特点,首轮次钻井施工因增斜井段不规律交错的砂泥岩失稳垮塌,造成井下摩阻和扭矩增大、水平段钻进困难等问题。为减少复杂时效、缩短施工周期,对施工井轨迹按直井段、增斜段、水平段进行了分段优化,形成了一套适合川西中层水平井的井眼轨迹控制技术。该技术在7口井进行了应用,平均钻井周期由127.86 d降至59.63 d,平均机械钻速由5.37 m/h提高至8.95 m/h。     

RMRS在稠油/超稠油开发中的应用

RMRS可以直接探测钻头到目标井的距离和方位,随着井深的增加不会产生累积误差,可用于SAGD双水平井和连通井的井眼轨迹控制中。在稠油/超稠油开发中,SAGD双水平井对采收率的贡献最大,但是仅依靠双水平井井型具有一定的限制,而双水平井加连通井的方案为浅层稠油/超稠油开发开辟了新的途径。在双水平井加连通井方案的施工中,可以只用RMRS完成双水平井水平段和水平井与直井连通的井眼轨迹探测。因此,RMRS在稠油/超稠油(特别是浅层稠油/超稠油)开发中具有广阔的应用前景。     

“井眼惯性”对水平井水平段轨迹控制的影响探讨

在水平井水平段的钻进过程中,尤其是薄油层的水平井段,因靶体高度较小而使水平段轨迹控制难度大大增加.此时,必须考虑"井眼惯性"的影响,不然很有可能造成出靶.文章通过对"井眼惯性"的定性、定量分析,提出了一种确定水平井水平段"井眼惯性"大小的方法.在此基础上,通过对井眼轨迹几何姿态与工具造斜率的关系分析,综合水平段钻进的特点,提出了一套水平井水平井段轨迹控制分析计算方法,用于指导水平段轨迹控制的施工.     

涪陵页岩气田三维水平井轨道优化设计方法探讨

为了降低涪陵页岩气田三维水平井的施工难度,保障三维水平井安全高效钻进,提出了三维水平井轨道为"直井段—增斜段—稳斜段—稳斜扭方位段—稳斜段—增斜段—水平段"七段式的优化设计方法。首先根据井眼轨道的水平投影和垂直剖面建立轨道设计模型,再预设稳斜角和造斜方位角求解轨道设计模型,最后以轨道总长度最短为目标优选轨道。该方法将常规三维五段式轨道中增斜扭方位的第二个圆弧井段分为稳斜扭方位井段与铅垂面上的增斜井段进行设计,即先扭方位对准靶点方位再增斜中靶,以避免在极为关键的中靶阶段同时进行增斜与扭方位作业,降低中靶难度。采用该方法对已完钻井焦页14-3HF井重新进行轨道设计,并将设计结果与原设计轨道及实钻轨迹进行了对比,发现新设计的轨道与实钻轨迹更贴近,该井实钻时为降低施工难度就是先扭方位对准靶点方位再增斜中靶的,这表明该三维水平井轨道优化设计方法更适用于涪陵页岩气田三维水平井的轨道设计与现场施工。      

新场气田长水平段水平井钻井技术

为提高川西新场气田开发效果,在新场构造北翼部署了一个3口井长水平段水平井井组。在油藏地质特征分析的基础上,将以往三开井身结构优化为二开;针对水平井裸眼段长、水平段长、位移大的特点,通过采用井眼轨迹控制、摩阻扭矩监测技术以及优选钻井液体系等措施,并配合高效PDC钻头,安全高效地完成了钻井施工,为川西地区中深长水平段水平井钻探积累了宝贵的经验。     

碳酸盐岩水平井随钻伽马导向技术实践

水平井是碳酸盐岩油气田开发关键井型,但是水平井的钻探往往面临储层钻遇率低,井眼轨迹不合理不利于后期储层分段改造等技术难题,严重制约单井高产稳产及油气规模效益开发。优化了传统随钻导向管柱,创新了伽马导向组合设计。通过对钻进中获得的实时伽马数据处理与分析及时调整井斜方位,最大限度降低狗腿度,确保轨迹在设计的靶盒中且轨迹平稳光滑。提高储层钻遇率,提供分段改造的良好井眼环境,发挥水平井提产作用。     

页岩气双二维水平井轨迹优化设计与应用

水平井井眼轨迹设计是“井工厂”模式开发页岩气的重要组成部分,研究合理的井眼轨迹有利于降低页岩气钻井施工难度,提高经济效益。针对页岩气水平井的钻井难点,提出了双二维井眼轨迹设计方法。从降低钻井成本、减小钻柱摩阻扭矩、防止丛式井相碰等方面对比分析了双二维水平井相对于三维水平井的优点。结果表明：将水平井的轨迹设计在2个相交的铅垂面中,在每个铅垂面内只有井斜变化没有方位变化,大大降低了钻井施工难度;在钻具组合和工程参数相同的情况下,双二维水平井的水平段摩阻扭矩更小;同时,双二维水平井在降低导向钻井成本和邻井碰撞风险等方面具有明显优势。双二维水平井轨迹优化设计方法可有效降低页岩气井水平井钻井成本,实现页岩气藏的高效开发。     

长庆油田中半径三维水平井环平3井钻井技术

长庆油田受地形地貌影响,经常需要进行三维水平井施工.对于靶前距不长的中半径水平井,较大的偏移距给钻井施工带来风险.为减少这种施工风险,通过对长庆油田环平3水平井的研究,分析三维水平井轨迹控制特征,改变只在斜井段进行轨迹控制的传统模式,在直井段使用适当的钻具结构进行三维轨迹控制,使在井斜角很小时完成部分轨迹控制,避免了在大井斜井段既要增斜又要大范围扭方位的矛盾,降低了水平井施工风险,从而使水平井井眼轨迹更加平滑,井身质量得到可靠保证,钻井速度得到提高.该技术在长庆油田水平井中推广应用取得了较好的效果.     

川西地区中浅水平井钻井难点与对策

川西地区中浅层水平井属中曲率长水平段水平井,平均井,2800 m水平段长1000m左右,施工难度大。 针对井眼轨迹控制复杂问题,在造斜段、水平段优选单弯螺杆采用少定多复原则控制轨迹,通过卡准标志层和轨迹预测缓解靶点调整问题。沙溪庙水平井摩阻大,通过控制全角变化率避免轨迹大幅度波动,间断定向、短起下修整井壁和提高钻井液润滑性能是解决摩阻的主要手段。针对高泵压,通过减少加重钻杆用量、优选排量成功解决。沙溪庙水平井完井下套管难度大,采用扶正器模拟套管刚性通井、加塑料小球等方法取得较好效果。     

SAGD双水平井入靶控制技术

水平段的水平度和上下2口井水平段的平行度是SAGD双水平井钻井的两项关键指标,为了控制这两项指标,必须对入靶点处井斜及井眼方向进行有效的控制,否则将会增大水平段轨迹控制难度和工作量,给施工带来不利影响,并且影响原油采收率。在理论推导入靶控制平均造斜率范围的基础上,分析了入靶控制的影响因素:造斜率、方位及磁干扰,提出了SAGD平行水平井入靶井斜角确定原则及对轨迹控制出现各种情况的处理方法。理论分析和实践表明,实钻轨迹点的位置接近或少量滞后于设计轨道,并保持井斜角适当超前,更有利于水平井的着陆。研究结果对SAGD双水平井入靶轨迹控制技术具有重要参考作用,对今后采用SAGD双水平井方式大规模开发稠油油藏具有指导意义。     

浅层稠油水平井轨迹控制及套管柱下入技术

采用水平井技术开发克拉玛依浅层稠油可以减少投资、提高原油采收率。克拉玛依稠油油藏普遍埋藏浅,原油黏度高,为了热采的需要,一般采用大尺寸的套管柱。浅层稠油水平井技术要解决在极软地层钻进时井眼轨迹控制和大尺寸套管柱在高曲率井眼中的安全下入等问题。通过优化井眼剖面设计、分析影响井眼轨迹的诸多因素、加强井眼轨迹的测量和计算、使用专用软件分析计算钻柱和套管柱的摩阻、优化钻柱和套管柱结构等技术措施,全部使用国产化的工具、仪器完成了国内垂深138.60 m最浅的水平井。分析了浅层稠油水平井施工所涉及到的井眼轨迹控制和套管柱下入等技术难点,介绍了施工中的关键技术和创新点,为同类型油井的施工提供了经验。     

浅层大位移三维水平井钻井技术在超重稠油油田的应用

ＪＵＮＩＮ４区块属于超浅层、层状－块状超重油油藏,目的层浅、地层疏松,油田采用丛式大位移长水平
段三维水平井钻井工程设计,垂深４００ｍ左右,设计水平段长１０００ｍ,井深１８００～２０００ｍ,在如此浅层弱－非固
结疏松砂岩地层进行超大位移三维水平井钻井设计在国内外都很少见,特别是水垂比达到３．５以上的浅层“三维
水平井钻井在委内瑞拉重油带尚属首次,给钻井工程施工和井眼轨迹控制带来很大的难度和挑战。文章通过合理
设计井身结构,优化井眼轨迹设计,运用三维井眼轨迹控制技术理论和浅层松软地层水平井钻井工艺技术,解决了
目的层浅、造斜率高、水平段长、摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难等技术难题,成功完成７口浅层大位移三维水平井先
导性试验井,满足了地质油藏需求,取得了较好的重油增产效果,对油田开发方案丛式井平台部署设计和技术推广
具有重要意义。     

河南油田直井钻机钻浅层水平井钻井技术

井楼油田拥有丰富的浅层稠油资源,采用常规直井钻机钻浅层稠油水平井开发因地面距离目的层垂直井段短,使得钻井完井工艺面临一些特定的技术难题。属超浅层中短丰径大位移水平井,防碰绕障问题比较严峻,施工难度较大,针对施工难点,采取了表层造斜、优化井身结构和井眼轨迹及钻井液性能等相应的技术措施,实现了安全优质钻井。其中楼平1井完钻井深528m,完钻垂深159．88m,井斜94．75°,水平位移414．17m,位垂比2．59,成为当时国内应用常规直井钻机所钻位垂比第一的水平井。对同类似浅层大位移水平井施工有着重要的借鉴意义。     

吉林油田浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术

浅层丛式水平井技术是吉林油田扶余地区完善井网、高效开采的有效手段,而浅层丛式水平井的井眼轨迹控制是其成功实施的关键技术。通过对吉林油田扶余城区12号丛式水平井组井口间距小、井浅、井多等技术难点的系统分析研究及现场钻井试验总结,形成了一套完善的浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术,即优化井口排布、直井段防斜打直、优选造斜点、轨迹误差保守计算、优化钻具组合、提高轨迹测量精度、有效防碰绕障和精细施工等。并利用该技术在扶余城区12号丛式水平井组顺利实施32口井(其中水平井23口,大位移定向井8口,直井1口),创下国内单个平台水平井数量最多的纪录。现场应用表明,浅层丛式水平井技术可成功解决因井场征地困难、地面受限等原因造成的储量难动用问题,为扶余油田受限油藏的集约、有效开发提供了一种新的途径和方法,具有广阔的应用前景。      

川西中浅层气藏千米水平段一趟钻关键技术

针对川西油田水平井机械钻速低、起下钻频繁和钻井周期长的问题,在底部钻具组合力学分析的基础上,对水平段稳斜钻具组合进行优选,并提出了以水平段轨迹控制技术、井眼清洁控制技术、PDC钻头优选技术、润滑防塌钻井液技术和无线随钻测量技术为核心的川西中浅层气藏千米水平段一趟钻关键技术。应用一趟钻关键技术在川西地区完成了多口井的施工,与2011年完钻同类型水平井相比,钻井技术指标大幅提升,沙溪庙组水平井在水平段长增加434 m的情况下,钻井周期缩短13.71%,机械钻速提高37.99%;蓬莱镇组水平井钻井周期缩短38.00%,机械钻速提高24.83%。     

川西地区长水平段水平井钻井技术

川西中浅层资源丰富,是中石化天然气增储上产的重点层位。受储层物性制约,产能的获得必须依靠钻遇天然裂缝或压裂改造。针对前期水平井钻井先导试验中存在的轨迹难控制、套管难下入等难题,西南油气分公司重点对井身结构、轨迹设计与控制、钻井液润滑减阻、井眼净化、套管下入等关键技术开展了攻关研究,解决了长水平段水平井钻井难题,并成功实施了３０多口井,大幅提高了钻井技术经济指标,形成了长水平段钻井关键技术,为规模开发提供了技术支持。     

水平井井身轨迹控制技术——以川西地区新场构造须二段新10-1H井为例

新10-1H井是为开发川西地区新场构造须二段超低渗透气藏而部署的第1口水平井,也是川西地区目前难度最大、位移最长、垂深最深、井下温度最高的水平井.在该井的钻进过程中,对于直井段,应用防斜打直控制技术为下部井段的顺利施工提供了有利条件;对于水平段,应用钻头优选技术、钻具组合和钻井参数优化技术及井眼轨道控制技术,保证了井眼畅通、轨迹平滑;并采用复合金属离子聚磺防漏水包油钻井液体系,达到了全井井壁稳定、携岩和润滑的要求.该井成功钻达目的层,实际完钻井深为5 815m,水平段长度为814.66 m,为水平井方式大规模开发须二段气藏提供了轨迹控制经验.     

短位移、浅垂深“反勾”型水平井钻完井技术

欢127-平2井为辽河油田第1口二开套管射孔完井的水平井,油藏埋深较浅。由于地面条件限制,水平段入靶位移192.61 m,为历年来辽河油田水平井中最短入靶位移。为满足油藏地质开发需要,钻井施工中采取了"反勾"型钻进,通过反向位移42 m,顺利地完成了水平段油藏的钻进及开发;施工过程中,井眼安全、套管下入顺利。"反勾"段钻井技术较复杂,施工难度大、井眼轨迹控制精度高、再加上地层较复杂,给轨迹控制带来了困难。介绍了该井工程设计、地质设计、主要技术难点、施工概况、井眼轨迹测量及控制技术等。实践证明,对于短位移、浅垂深的水平井钻进开发,实施这种"反勾"型方案是切实可行的。