油气井侧钻技术研究与应用

从套管内定向开窗侧钻、合理环空间隙优选、异径窄间隙小井眼固井、热采井套管损坏防治、降低成本侧钻等方面对油气井侧钻技术进行了详细分析与研究.通过理论研究与现场应用,形成一套适合老油区特点的油气井侧钻技术,最终达到低成本挖掘剩余油的目的.     

JK215—237型随钻扩眼工具的研制

在考察国外随钻扩眼工具技术的基础上 ,研制成功JK2 15— 2 37型随钻扩眼工具。利用此工具可实现小间隙套管程序设计 ,成本低 ,安全性好 ,增大生产套管尺寸 ,有利于完井及修井作业。介绍了新型随钻扩眼工具的结构、设计要点和主要技术参数。首次采用该扩眼工具在 2 15 9mm井眼内下 177 8mm套管 ,以提高固井质量而进行扩眼作业试验。试验结果表明 ,该随钻扩眼工具结构合理 ,使用可靠 ,能满足随钻扩眼的需要 ;随钻扩眼的机械钻速与相同领眼钻头的机械钻速相当。     

胜利油田随钻扩眼工具及其应用

针对胜利油田井身结构不合理、固井环空间隙小、盐膏层地层安全钻进等技术难题，研发了4种适应于不同复杂情况的随钻扩眼工具:SJK系列机械式扩眼工具、SPK双心式随钻扩眼工具、SYK系列压差式随钻扩眼工具、YK系列液压式扩眼工具。介绍了各种扩眼工具的结构原理、特点及其现场应用情况，分析了不同井况下随钻扩眼钻进时的钻具组合方案，提出了各种复杂井况下适宜的随钻扩眼工具及最佳钻具组合。现场应用表明，这4种随钻扩眼工具能够取得较好的应用效果。     

国外扩张式随钻扩眼工具应用现状及发展趋势

随钻扩眼技术在处理复杂地层、提高钻井速度、提高套管环空间隙等方面具有应用价值。分析了国外几大油田服务公司的扩张式随钻扩眼工具的结构,介绍了其在现场的应用情况,总结了国外扩张式随钻扩眼工具的技术特点,并初步探讨了随钻扩眼工具的发展趋势。     

侧钻井钻后扩眼技术

开窗侧钻定向井已成为复活停产井和报废井,降低老油田开发成本的有效手段,但由于环空间隙小,造成下套管困难、固井质量差等难题,制约了套管开窗侧钻井进一步大面积应用。开发了侧钻井扩眼技术,通过采取水力驱动式钻后扩眼工具使侧钻井段井眼扩大,改善了井眼状况,提高了侧钻井完井质量,在胜利、中原等现场应用几十口井,效果明显,对提高侧钻井完井质量,解决侧钻井应用推广慢的问题具有一定的借鉴意义。     

国内外小井眼固井技术研究现状

由于小井眼井可显著降低钻井成本,因此在国内外应用较广。但小井眼井具有井眼尺寸小、环空间隙小的特点,所以小井眼井固井难度较大,这限制了小井眼井的推广应用。为促进小井眼井固井技术的发展,在总结小井眼井钻井与固井特点的基础上,分析指出其固井技术难点主要集中在套管居中度不高、环空摩阻大、顶替效率低、水泥环力学性能要求高、施工工艺设计困难和工具简单等。对国内外在小井眼井固井的研究现状进行了综述,在分析水泥浆体系、套管居中技术、环空间隙问题、扩眼工具和施工工艺的研究现状的基础上,指出现有技术的不足在于水泥浆技术不成熟、固井工具缺乏现场应用,施工工艺自动化程度低等。为此提出了提高小井眼固井质量技术建议,包括提高套管居中度技术、套管安全下入技术、水泥浆性能技术、随钻扩眼技术和施工工艺技术等。     

侧钻小井眼膨胀管钻完井技术研究

渤海油田老区部分油井侧钻后,下入小尺寸套管无法满足后期分层开采需求。为此,研究了侧钻小井眼膨胀管钻完井关键技术,确定了侧钻技术方案。从套管膨胀管工艺流程、开窗位置选择、井眼轨迹控制、钻完井液体系优化、射孔方案优化和油水层封隔技术等方面入手,研究形成一套适用于海上油田老井侧钻小井眼膨胀管钻完井技术。在K1S2井调整井的钻完井实践表明,侧钻小井眼膨胀管钻完井技术随钻扩孔、实体膨胀管施工和?152. 4 mm小井眼定向钻进、膨胀管射孔和分层开发均获成功,达到了地质油藏部门的要求,单井累计增油4. 3万t。研究结果为膨胀管技术解决小井眼作业开辟了一条新途径。     

库车山前盐层随钻扩眼尺寸优化研究

塔里木盆地库车山前构造盐层广泛发育,盐层井段?241.3 mm井眼钻井过程中阻卡井漏问题频发,采用扩眼技术增大环空间隙可有效解决阻卡和井漏复杂,但实际扩眼尺寸范围较大,不利于盐层扩眼技术的推广应用。文章以盐岩力学参数和蠕变规律为基础,利用有限元仿真模拟得到考虑盐岩蠕变、固井顶替效率和机械钻速综合影响下的扩眼尺寸优化推荐结果,并进行现场应用。结果表明：综合考虑盐岩蠕变、固井顶替效率和机械钻速等因素影响下的推荐扩眼尺寸为254～270 mm;应用井盐层段?241.3 mm井眼随钻扩眼至?266.7 mm,绝大部分井段井眼尺寸大于266.7 mm,工程参数与未扩眼邻井同层段相比差异小;扩眼后同返速下固井ECD最高下降0.052 g/cm³、固井质量合格率及优质率较同区块邻井分别提高49%和39%,表明库车山前盐层段将井眼扩眼至?266.7 mm是科学合理的。研究成果对山前盐层段高效科学推广扩眼技术提供了理论和技术支撑。     

胜利油田小眼井套管开窗侧钻技术

根据套管开窗定向侧钻技术在胜利油田研究、发展和实施的具体情况,着重介绍了小眼井套管开窗侧钻定向井、水平井的开窗侧钻、井眼轨迹测量与控制等施工工艺和技术措施,并结合营66－侧37井和梁11－侧34井的具体施工情况,对小眼井套管开窗定向侧钻技术方法和效果作了进一步说明。     

随钻扩眼工具的研制与应用

随钻扩眼技术是近年来兴起的一项钻井新技术,其原理是采用随钻扩眼工具在套管下边钻边扩,最终实现井眼尺寸比领眼钻头尺寸大,以达到提高完井质量及解决复杂事故的目的。胜利油田钻井院研制开发了随钻扩眼工具JK215-237,介绍了随钻扩眼工具的结构及特点,详细叙述了该工具在垦628井现场试验情况,试验结果表明,JK215-237随钻扩眼工具结构合理,能够实现套管下边钻边扩,扩眼的结果能够提高完井质量,该工具的研制与应用对随钻扩眼技术的应用以及随钻扩眼工具的研制具有重要的指导意义。     

开窗侧钻"S"形定向井钻井工艺

利用无产能老井,进行套管开窗侧钻定向井或水平井,可经济有效地开发井筒周边新的储油体,恢复老井产能,对于深井,其经济效益更为显著.从优化设计、套管段铣开窗、井眼轨迹控制、钻井液等方面,介绍了塔河油田套管开窗侧钻"S"形定向井钻井工艺技术,并提出了进一步改进和优化的技术措施.塔河油田4口试验井均顺利钻至设计井深,未发生钻具事故.该技术的推广应用,必将对塔河油田剩余油田挖潜及增储上产起到积极的作用.     

塔河油田TH12328CH长靶前位移中短半径水平井钻探实践

塔河油田常规中短半径水平井靶前位移为40~50 m,造斜率控制在(1°~1.5°)/m。TH12328CH侧钻水平井为避开一个溢漏并存的定容体腔,靶前位移长达395 m。针对该井井身轨迹控制难度大,测量仪器性能要求高,钻压传递困难,极易发生出新眼及钻具疲劳断裂等事故难点,介绍了该井井身剖面设计、开窗试钻、井身轨迹控制、优快钻井技术等方面措施。钻探实践表明:3°单弯螺杆是塔河油田中短半径侧钻水平井的理想选择;短无磁测斜工艺可提高井底轨迹预测精度;采用柔性倒装钻具组合、优选仪器、下钻分段循环降温、下钻遇阻摆原工具面位置进行划眼等措施,保证了施工安全。     

塔河油田膨胀管井钻井技术

塔河油田奥陶系碳酸盐储层石油资源丰富,随着开采周期的延长,采出量的增加,开采成本也相应增加,老井侧钻是降低油气开发成本的有效途径之一,但塔河油田受制于井眼尺寸、避水要求、不稳定泥岩、复杂的压力体系等原因,套管开窗侧钻难度极大。鉴于膨胀管技术在处理复杂地层和压力体系方面具有独特的优势,并可节约套管层次,因此在塔河油田进行了3口井试验,均取得成功。对3口试验井情况进行了总结,对井身结构设计、井眼轨道设计、套管开窗方式、扩眼方式、钻具组合和钻井参数等进行了详细的阐述,试验证明膨胀管技术能够解决该区块侧钻井面临的难点,对于老井改造具有重要意义,但还需加强配套工具设备研制,以进一步提高膨胀管钻井经济性。     

深层侧钻水平井膨胀套管钻井封堵技术研究

针对塔河油田部分深层侧钻井存在地质避水要求,且钻遇易漏和易坍塌地层的情况,分析了塔河侧钻井现状及难点,优选了技术方案并探讨其可行性,采用膨胀套管充当技术套管封堵复杂层。结合深层侧钻水平井的井况条件,对膨胀套管关键技术进行研究及优化,完善了技术实施方案。详细介绍了膨胀套管技术在TK6-463CH井首次封堵应用情况,现场应用结果显示,膨胀套管实施后能够满足钻井封堵和后续非常规小井眼钻井要求,为其提供了一种全新的解决方案,也为膨胀套管技术在复杂地层钻井提供了技术基础。     

塔河油田长段套管磨铣工艺

为了获得较高的单井产量，减少钻井费用问题，塔河油田针对不同的井身结构，逐步对老井进行侧钻水平井施工。施工中出现磨铣周期长，平均磨铣周期48 d,事故几率高等问题，进行了尾管内的炮眼堵漏技术、磨铣工具的研制、磨铣工艺、配套的钻井液技术以及套管的保护技术等方面的研究。在T415CH井和TK205CH井进行了现场应用，结果表明塔河油田长段套管磨铣工艺使磨铣速度平均提高0.3 m/h，磨铣周期比该地区平均减少23.5 d，事故占用时间平均减少7.5 d。对于塔河油田老井改造，提高单井产能，增加油田产量，具有十分重要的意义。     

侧钻新技术在锦45-24-18C井的应用

辽河油田自1992年实施侧钻井以来到目前约已完井1600余口，但如何提高侧钻井质量及降低侧钻井成本，一直是困扰油田侧钻井进一步发展的问题。经过多年研究与试验，在锦45—24—18C井上成功地实施了套管开窗一体化、扩孔与随钻扩孔、完井液压套管扶正器、粘砂套管新工艺与技术，为今后侧钻井技术的进一步完善发展提供了基础，有一定的推广价值。     

新疆塔河地区S98井盐层侧钻技术

S98井是塔河油田塔里木乡构造上的一口探井，在盐层施工中，由于扩眼发生了井下事故，决定侧钻。在深井盐层中进行侧钻困难较大，膏盐层的蠕动、缩径、垮塌等不稳定性是侧钻的最大障碍。通过精心组织施工，合理选择各项参数，吸取钻盐层的成功经验，较为顺利地完成了侧钻任务。实现了揭示盐下构造设计目的，为今后钻探盐岩层提供参考。     

复杂深井超深井的新型套管柱程序

国内现用的5层套管柱程序层次少,结构单一,不能满足复杂地质环境的深井及超深井钻井的需要。文中对增加套管柱层次的方法进行了研究,从增大上部井眼及套管尺寸、采用小井眼技术、采用无接箍套管和扩眼钻头、优化套管与井眼尺寸组合等4个方面考虑来增加套管柱层次。提出了6种新型套管柱程序,对复杂深井及超深井的钻井设计有一定的指导意义。