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.     

水平井井身轨迹地质跟踪与调整方法研究——以辛109断块-平7井为例

水平井井身轨迹地质跟踪与调整方法主要有地质综合评价法、三维地震资料法和三维地质模型法。最常用的方法是地质综合评价法,水平井施工地质跟踪与调整的关键是确定水平井井眼轨迹与地层接触关系,由于三维地震资料可以预测水平井区储层的平面展布,沿井眼轨迹地层发育和断层的展布等,因此三维地震资料法是水平井地质监控调整的一个重要补充。以辛109断块-平7井为例对水平井井身轨迹地质跟踪与调整方法进行了分析。研究表明,应用地质模型跟踪水平井钻井施工,可以更为准确的把握井眼在油层及上部地层中的轨迹。多种方法并用可以提高水平井的准确程度,收到良好效果。     

G0-7三维水平井井组工厂化钻井工艺

G0-7三维水平井组部署在长庆油田苏里格气田东南部,由1口直井、2口定向井、2口常规水平井、4口三维水平井组成,采用工厂化钻井作业"一字型"施工模式,3部钻机同时施工,每部钻机施工1口常规井和2口水平井。针对丛式井组施工难点,从防碰绕障、井身剖面优化、井眼轨迹控制、降摩减阻等方面制定一系列措施,形成"预分法"井眼防碰绕障、三维井剖面优化、三维井井眼轨迹控制及CQ-SP2钻井液体系等特色技术。该丛式井组水平井平均机械钻速达9.68 m/h,同比提高18.19%,平均钻井周期为55.67 d,比原有模式施工周期缩短8.82%。该井组工厂化作业顺利完成为长庆油田部署三维水平井井组工厂化作业提供了有力技术支撑。     

大牛地气田二级井身结构三维水平井钻井技术研究与应用

大牛地气田目前常规水平井钻井技术已经趋于成熟,然而不能满足低成本的开发需求,在不断的探索和实践过程中,三维水平井钻井技术已经成为降本提效的重要手段。以D28-P7井为例,本文通过开展理论计算、工具优选及室内综合评价,分析三维水平井轨迹控制特点,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,在井斜角很小时完成部分轨迹控制,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,该技术在大牛地水平井中推广应用取得了较好的效果。     

F井施工技术实践与认识

F井作为一口三维水平井,在施工中具有很多难点。文章从设计概况出发,对施工中的井眼轨迹控制和井眼清洁技术进行了论述,实现了该井的准确中靶和安全施工。     

苏里格三维水平井快速钻井技术研究与应用

工厂化作业这种生产组织模式就是通过集成先进的技术、装备和管理手段,实现快速钻完井施工。它实现了某种程度上的资源共享,有利于提速、降本、增效,契合当前苏里格气田实际。工厂化作业的基础理念是丛式布井,丛式布井里的重难点是三维水平井。因此如何快速施工三维水平井是决定工厂化作业成败的关键。本文将从井眼尺寸优化、全井段钻头螺杆优选、轨迹控制优化等方面进行针对性的阐述,为以上区块快速施工三维水平井提供参考。     

长庆油田丛式三维水平井井组钻井整体设计研究与应用

针对丛式三维水平井轨迹控制精度高、井筒间的防碰设计难、管串下入摩阻大等难题开展攻关与实践,并在长庆油田庄230井区林平35-1井组进行了先导性现场试验,成功实施突破了丛式三维水平井井间防碰、井眼轨迹控制瓶颈技术难题,形成了以井身结构优化、井网布局优化、剖面轨迹控制等技术集成配套的丛式三维水平井井组整体设计。     

基于OPENGL的井眼轨迹三维可视化系统的实现

在定向井和水平井施工过程中,实钻井眼轨迹的计算和描述是钻井工程监测的重要环节,也是井眼轨迹设计控制的基础。井眼轨迹三维可视化系统集成了目前常用的井眼轨迹计算方法,现场可根据需要选择计算方法,计算得到井眼轨迹数据,同时基于OPENGL技术实现了井眼轨迹的三维可视化。现场应用结果表明:该系统井眼轨迹计算快速方便,可满足不同现场和用户的需求,采用OPENGL绘制的三维井眼轨迹可直观地显示井眼轨迹的空间形态,为设计井眼轨迹控制方案提供依据。     

延长油田水平井钻井优化设计及应用

从钻井设计角度出发,根据水平井靶前距的大小,提出了三维轨迹、负位移、三增剖面等剖面优化设计;针对陕北黄土高原的地形特征及延长油田开发区域的具体特点提出了二开的井身结构设计;结合现场经验及理论研究,提出了延长水平井底部钻具组合的具体实施方案;这些优化措施降低了井眼轨迹控制的难度,提高了现场施工的机械钻速及施工能力,提高了水平井的成功率。     

三维地质导向在地质工程一体化实践中的应用

随着非常规油气藏水平井提产、降本、增效需求的提高,地质工程一体化已经成为必不可少的勘探开发策略。非常规水平井钻井面临着来自地质和工程多方面的挑战。为了实现产能突破和效益开发,并且出于降本和提早建产的实际需求,非常规油气藏多采用水平井进行早期开发,地质上的不确定性不仅影响了水平井的钻遇率,同时增加了施工风险,降低了钻井时效。在工厂化、集约化的布井指导思想下,轨迹形态复杂的大位移三维井成为必然,进一步增加了钻井施工难度。实践证明,只有采用高效的地质导向方法,优化水平井轨迹,才能够在保证甜点钻遇率的同时,降低钻井风险,保证有效完井改造,实现效益开发。三维地质导向是建立在地质工程一体化理念上的新一代导向方法,其核心是地质导向模型重构和高精度三维地质建模,发挥"井工厂"的优势,利用水平井作为控制提高模型精度,为钻前轨迹设计优化、实钻地层预判和轨迹预调提供支撑。三维地质导向是不依赖于随钻测井工具的独立的地质导向方法,能够显著降低钻井成本,在中国页岩气和致密油水平井钻井实践中取得了良好的效果。     

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。     

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。     

涪陵页岩气田三维水平井井眼轨迹控制技术

为满足地理环境条件和页岩气高效开发需要,涪陵页岩气田采用"井工厂"模式开发,多采用中、长半径三维水平井。针对原井眼轨道设计不利于三维水平井优快定向钻井、三维井眼轨迹控制难度大、三维井眼摩阻扭矩大等技术难点,通过优化设计,应用三维水平井井眼轨迹控制、三维井眼降摩减阻等技术,以提高三维水平井机械钻速,缩短定向钻井周期。现场应用表明,涪陵页岩气田三维水平井二开定向周期缩短46.36%,三开定向周期缩短5.76%,成效显著。      

三维水平井提速技术研究

分析了三维水平井钻井技术难点,从井眼轨道优化设计、井眼轨迹控制以及优选钻井液体系等方面给出了三维水平井提速技术措施。     

苏东区块三维水平井钻井难点分析

通过分析苏东区块气井三维水平井井眼轨迹施工分析,总结水平井钻井速度受螺杆和PDC选型影响较大和对苏东地区地层等因素进行初步归纳,为在苏东区块进一步发挥提速效果提供一点依据。     

六段制三维水平井轨道优化设计与应用

三维水平井技术有利于解决油气藏地面条件限制,提高井网部署质量,提高油气藏综合开发效率,具有明显的优势。通过对4种常见三维轨道计算模型进行分析,优选出斜面圆弧法作为三维水平井计算模型,并对三维水平井轨道形式进行优化,提出六段制水平井设计方法,以克服油藏垂深和造斜率2个不确定因素。该设计方法在JH17P25井进行了应用,完钻井深2 235 m,偏移距425 m,扭方位井段347 m,扭方位49.30°,现场施工顺利,轨迹符合率高,克服了油藏垂深的不确定性,取得了较好的应用效果,为后续三维水平井设计和施工提供了经验。     

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。     

杜84-馆平12S形三靶水平井井眼轨迹控制

杜84-馆平12井是辽河油田曙一区杜84块部署的一口重点蒸汽辅助重力泄油(SAGD)试验井,属典型的三靶水平井、S形7段制(直-增-稳-增-稳-降-稳)三维井身剖面,轨迹控制精度要求高、操作难度系数大、井下安全风险大。介绍了该井井身剖面优化设计、轨迹控制措施、轨迹测量方法、井底参数预测技术、防碰绕障技术、分次定向技术以及定向钻井实践、钻井参数等情况,总结出利用水平井钻井技术,配合井下导向钻井技术进行三靶水平井轨迹控制的一般规律。实践表明,三靶水平井可实现SAGD的地质要求,对同类水平井的施工具有重要的指导意义。     

三维水平井钻具摩阻分析与计算

根据油气田开发的需要,三维水平井成为油气田开发的主要模式,也是油气田开发技术的发展方向。然而,在三维水平井施工中,钻具与井壁之间产生的摩擦阻力(以下称摩阻)增加了轨迹控制的难度,制约着水平段的延伸。由于钻井工程的特殊性,摩阻及扭矩理论较为复杂,模型不易建立。为此本文将利用物理受力分析、数学积分的计算方法对摩阻进行定性分析和定量计算。     

长水平段水平井靶区多控制点轨道优化设计方法

试算法设计的多控制点水平井轨道造斜段多、轨迹控制作业难度大,不利于快速钻井。结合水平井"PDC钻头+弯外壳螺杆钻具"复合钻快速钻井特点,提出了长水平段水平井靶区多控制点轨道优化设计方法,即先用直线间隔连接控制点得到控制单元,再通过选择适当曲线连接相邻控制单元形成二维或三维控制单元体。实例计算结果表明,本文提出的优化设计方法设计的靶区多控制点水平井轨道稳斜段总进尺长,三维水平井轨道可在装置角保持不变的情况完成轨迹控制作业,有利于复合钻快速钻井和提高作业效率。