番禺30-1气田丛式井浅层钻进防碰绕障技术

针对番禺30-1气田丛式井平台已钻井表层井眼位置存在不确定性、利用空槽口钻调整井时容易在浅层钻进中与邻井相碰的技术难点,研究了防碰绕障技术。在井眼轨道设计过程中,利用Landmark软件进行防碰计算,分析根据电子多点测斜数据绘制的邻井井眼轨迹的误差情况,选择合适的绕障初始点、绕障方位、造斜率和绕障近距离段,利用碰到套管的征兆,修正绘制的邻井井眼轨迹并重新进行防碰扫描,设计新的绕障轨道进行施工。在实钻过程中,使用陀螺测斜仪对井眼轨迹进行监控,减小井眼位置的不确定性,选用1.83°弯螺杆进行陀螺定向钻进,快速脱离邻井,且在钻进中随时监测碰撞邻井套管的征兆和返出物中的水泥含量。A11井在钻进过程中应用了防碰绕障技术,顺利钻至井深541.00 m后,距相邻的A8H井5.50 m,距A5H井3.30 m,且呈逐渐远离趋势,成功解决了浅层钻进中的防碰绕障问题。番禺30-1气田丛式井浅层钻进防碰绕障技术可为其他气田类似高密度丛式井浅层钻进防碰绕障提供技术参考。      

随钻陀螺测量系统研发及应用

为了解决海上油田丛式井网磁干扰环境下的井眼轨迹随钻精确测量与防碰难题,成功研发了基于光纤陀螺的随钻陀螺测量系统。系统由地面部分和井下部分组成,井下部分安装在203.2 mm钻铤内,通过泥浆压力脉冲进行数据传输。对陀螺传感器进行小型化和提高抗振性的研究,使其满足了钻井环境的要求。在室内和试验井进行了系统的测量精度、抗振性、耐温性以及钻井环境适应性测试,各项性能都达到了研发指标。通过在渤海某油田的现场应用结果表明,随钻陀螺测量系统的测量精度达到轨迹控制要求,工具性能及结构强度满足钻井作业环境。该系统现场操作简单,对磁干扰环境下的井眼轨迹精确测量与控制具有重要作用。     

随钻陀螺GyroSphere在渤海油田浅层防碰作业中的应用

随着渤海油田勘探开发的不断深入，平台槽口数量的不断增多，布井密度急剧增加，再加上隔水管及直井段偏斜的影响，大大增加了浅层碰撞套管的风险，防碰形势日益严峻。针对渤海油田某井浅层面临的突出防碰问题，首次引入斯伦贝谢随钻陀螺GyroSphere工具，安全顺利地完成了本井浅层防碰绕障作业。通过对本次施工的作业总结和技术展望，提出了利用随钻陀螺工具更好地解决相关问题的良好做法。     

邻井随钻电磁测距防碰计算方法研究

为了解决丛式井邻井井眼防碰问题,对邻井随钻电磁测距防碰计算方法进行了初步研究。在了解邻井随钻电磁测距防碰工具结构与工作原理的基础上,将磁源看作磁偶极子,利用磁偶极子法分析了磁源周围磁场的分布规律,建立了邻井套管磁化磁场计算模型和探管处磁感应强度计算模型,确立了丛式井邻井随钻电磁测距防碰计算方法,并利用数值模拟方法分析了探管内磁源间距、磁源磁矩和套管相对磁导率等参数对探管处磁感应强度的影响。探管处磁感应强度与磁源间距、磁源磁矩、套管相对磁导率和直径等参数呈正相关,合理设计工具的关键参数,可以增强探管处的磁感应强度,提高工具测量的准确性。研究结果表明,邻井随钻电磁测距防碰工具应用确立的邻井随钻电磁测距防碰计算方法,实时测量计算正钻井与邻井的间距和方位,基本可以满足丛式井导向钻井工程需求,这对丛式井邻井随钻电磁防碰技术的发展具有非常重要的现实意义。      

光纤随钻陀螺仪在丛式井网防碰中的应用

丛式井开发效率的提高和高密度井网的防碰在海上油田钻井工程中是较为棘手的问题。文章论述的以光纤陀螺仪和加速度计为核心的随钻陀螺测斜系统是油井井身轨迹测量仪器! 其具有不受磁场影响、精度高、耐冲击振动等显著优点,可以有效地解决海上油田丛式井开发效率和井网防碰问题。井下仪器利用惯性传感器感应地球重力和自转的三维分量,利用捷联惯导算法解算出仪器姿态,配合钻井液脉冲发生器,达到实时连续提供井眼工程参数,指导司钻进行轨迹控制。     

悬空侧钻技术在井眼防碰中的应用

井眼防碰是海上丛式井平台钻井一个无法绕过的课题,钻井过程中出现疑似井眼防碰征兆,通常的做法是珠水泥塞回填井眼,重新侧钻新井眼,起钻注水泥塞的过程耗时长,一定程度增加了钻井成本,本文主要介绍在井眼出现疑似井眼碰撞征兆后,通过浅层悬空侧钻技术实现了安全、高效的防碰绕障过程,分析技术难点和应对措施。     

全姿态随钻陀螺测斜技术

全姿态随钻陀螺测斜技术克服了传统MWD/无线随钻陀螺测斜仪(GWD)技术的局限性,可有效减少井眼轨迹控制的不确定性,降低钻井施工风险,非常适合于大斜度套管开窗井导斜器定向、丛式井或加密井防碰绕障、救援井及提高向东或向西的大斜度井测量精度。介绍了传统MWD/GWD技术的缺陷和全姿态GWD的结构、性能和测量要点。美国得克萨斯州Lake Worth某油田的3口水平井应用结果表明,全姿态GWD数据与连续陀螺测斜仪数据吻合,全姿态GWD数据可信度高。建议加大随钻陀螺测斜技术的研发力度,以提升我国的定向钻井技术水平,为复杂井定向施工提供先进的技术支持。     

邻井随钻电磁测距防碰工具模拟试验研究

利用水平井、加密井和丛式井开发低渗透、页岩油气等低品位油气资源时,为了防止钻井过程中相邻井发生碰撞,研制了能够精确测量邻井距离的随钻电磁测距防碰工具。在对邻井随钻电磁防碰测距导向算法研究的基础上,设计加工了邻井随钻电磁测距防碰工具原理样机,并进行了地面模拟试验,分析了探管与套管不同位置关系对邻井距离和方位测量精度的影响。模拟试验结果表明:由于磁源磁场强度较弱,探管与套管平行放置且相距0.50~3.00 m时,该工具可以较准确地计算出邻井距离和方位信息;距离大于3.00 m时,计算结果误差变大;套管接箍位置会造成计算结果偏差较大,因此实际测量时应充分考虑套管接箍对测量结果的影响;探管与套管的夹角不大于50°时系统计算结果较准确,夹角大于50°时需换用其他类型的防碰工具进行测量。研究结果验证了邻井随钻电磁防碰工具原理的准确性,为进一步完善邻井随钻电磁防碰系统理论及工具改进提供了理论依据。      

丛式井防碰技术在金县1-1油田的应用

针对金县1-1油田油藏呈条带状分布、开发层位相近,断层众多、井眼轨迹受限,滚动开发、靶点调整频繁,槽口众多、隔水管锤入偏斜,浅部地层松软、造斜难度大等定向井作业难题,综合实施槽口优选和钻井顺序优化、防碰设计精细化、井眼轨迹控制、操作规范化等关键技术措施,形成了一套系统的丛式井防碰技术。该技术在金县1-1油田48口丛式井防碰绕障作业中取得了成功应用,并已推广到辽东湾地区丛式井钻完井作业中,有效保证了钻完井作业的顺利进行,对今后海上其他地区丛式井防碰作业具有借鉴意义。     

胜利浅海小井距浅表层大井眼定向钻井技术

胜利浅海CDXA双井组型大型丛式井组浅表层大井眼定向钻井面临以下技术难点:①造斜点浅、地层松软、井眼大,造斜困难;②井数多、井间距小、井眼轨迹交叉分布,防碰和绕障问题突出;③造斜点间距小,需要定向一次成功;④井与井之间套管的磁干扰严重,井眼轨迹监测难度大。施工中灵活选用陀螺单点定向测量方法、有线随钻和MWD无线随钻定向技术对井眼轨迹实施了有效监测,采用特殊设计的动力钻具和有效的导向钻井技术确保了浅表层大井眼定向一次成功;充分利用平台丛式井组特点,施行隔水管、表层及油层交叉作业工艺,提高了钻井效率;采用优质聚合物海水钻井液体系,减少了摩阻,稳定了井壁,保证了电测及起下钻的顺利施工,减少了井下事故的发生;从而达到了安全优质快速钻井的目的。     

海油陆采丛式井组优快钻井技术

垦东１２ 平台是中国石化及胜利油田的重点产能建设项目,共计部署１１４ 口海油陆采井,主要采用大位移井、丛式井组技术进行开发,存在着表层定向易产生磁干扰、浅层大尺寸井眼定向困难、井网密集防碰绕障难度大等钻井难点。通过钻井平台位置优化设计、一开表层直井段防斜打直、浅层大尺寸井眼定向技术、大斜度长裸眼井段稳斜技术以及丛式井三维防碰绕障等技术的研究及应用,保证了垦东１２ 平台丛式井组的顺利实施,进一步丰富完善了海油陆采大型丛式井组钻井技术,为今后滩浅海油区的经济高效开发积累了宝贵经验。     

金遂2丛式井组井眼轨迹控制技术

金遂2丛式井组由于是在川西坳陷中段东坡洛带构造区域内部署的第一批丛式井,井眼轨迹控制没有可以借鉴的资料,而且井口之间的距离较小,该区域地层在已钻直井时都曾有较严重的井斜发生,因此直井段、造斜段井与井之间的防碰的施工和稳斜段的井眼轨迹控制难度较大。通过现场实践的不断探索和总结表明,该区域的丛式井组施工的难点是可以克服的,而且井眼轨迹控制具有一定的规律,这为在该区域以后的丛式井组的防碰和井眼轨迹控制施工积累了一定的经验。     

南海某高温高压气田丛式井表层大尺寸井眼防碰技术

海上油气田通常以丛式井方式开发,井数多、井口密集、井槽间距小。南海某气田地层压力梯度变化大、台阶多,其井身结构较复杂,表层?660. 4 mm井段进行集中批钻作业时井眼碰撞风险高。文章介绍了南海某气田表层钻井防碰的技术难点,针对性提出表层大尺寸井眼综合防碰技术对策,并深入分析各项技术的关键点。该项技术在南海某气田表层井段作业中得到成功应用,安全高效地化解了防碰压力,可为以后类似的海上丛式井表层钻井防碰提供技术参考。     

南海高温高压气田密集丛式井表层?660.4 mm井段安全钻井技术

南海高温高压气田采用丛式井模式,表层?660.4 mm井段集中批钻作业面临着上层隔水导管鞋易漏失、浅部松软地层钻进造斜率难保证、密集型井槽井眼碰撞的难题,限制了表层钻井的作业时效。为此,针对性地采取井槽防窜漏工艺、优化井眼预斜钻具组合、开展表层防碰设计及安全钻进参数控制,形成了适合该区域的丛式井表层?660.4 mm井段安全钻井关键技术。现场应用效果表明:(1)?660.4 mm井段钻井采用顺序"跳打"方式,在隔水导管内清淤,出隔水导管后实施钻进参数控制,并在固井时实施中间液附加量和排量控制,解决了表层大尺寸井眼、槽口密集环境下的井间窜漏问题;(2)优选大尺寸马达导向工具,根据预斜情况调整马达弯角至1.5°,提高了在浅部松软地层海水钻进作业的预斜效果;(3)钻具组合中配套MWD工具、新增Mob Stab工具,满足一趟钻预斜、稳斜、防碰要求;(4)基于隔水导管不同偏斜角度的表层防碰设计及安全钻进参数控制的关键在于1～3个立柱钻进的钻井液类型选择、提拉与划眼操作选择以及不同位置的高低排量选择来确保造斜效果。结论认为该套技术能有效缓解该气田表层?660.4 mm井段作业中的窜漏和防碰压力,作业提效50%以上。     

海上丛式井网整体加密井眼轨迹防碰绕障技术应用

海上油田综合调整过程中,井眼防碰已经成为制约丛式井网加密钻采的关键因素。针对海上油田单平台井数多、井间距离小、丛式井网密集的特点,利用井眼轨迹优化和防碰绕障设计,实施丛式井网整体加密钻采井眼轨迹防碰绕障技术。在绥中36-1油田L平台应用效果证明,该技术能够有效防止井下碰撞事故的发生,减小钻井施工的难度。     

丛式井组加密井防碰技术及应用

大型丛式井组加密井防碰形势严峻,通过对井眼轨迹距离扫描方法进行分析,优选出最近距离法作为轨迹距离扫描方法,并对轨迹误差影响因素、误差椭圆、分离系数进行分析,最后以一个已完钻36口井的大型海上丛式井组加密井为例,通过距离扫描、分离系数计算、测量仪器优选、钻具组合优化及现场施工工艺优化完成了2口井防碰工作,对类似防碰井施工积累了宝贵经验。     

定向井轨迹误差模型研究

井眼轨迹测量过程中存在测量误差,为实现井眼轨迹科学可靠的还原,针对测斜仪测量误差推导出应用于定向井测量环境的误差模型,为促进救险井相交和丛式井防碰提供可靠依据。用实测数据进行计算机仿真,优化后的模型应用到陀螺测斜仪测量数据后,井眼坐标系3个方向的椭球半轴长度都随着测深的增加呈增长趋势,符合测量误差传播的一般规律。研究给出的概率为73.9%的概率密度椭球可真实反映测斜仪在测量过程中存在的测量误差。     

渤海人工岛大型丛式井组加密防碰优化设计技术

针对渤海人工岛B岛丛式井组大规模加密调整时，防碰绕障设计难度大、效率低的问题，在分析加密井整体防碰形势及特点的基础上，对已钻井数据进行精确性校准，基于行业标准关于丛式井组平台优化及防碰设计的原则，制定了大规模加密井防碰轨道设计流程，形成了整体优化设计方法，优化了钻井顺序、槽口匹配关系和防碰轨道设计参数。通过多轮次的槽口调整和轨道优化，在有限的井台空间内完成了45口加密井的井眼轨道设计和防碰分析工作，各井分离系数的最小值均满足行业标准最小限值1.5的要求，并且70%集中在1.7以上，整体上降低了防碰风险。研究结果表明，渤海人工岛大型丛式井组加密防碰优化设计技术能解决丛式井组大规模加密调整的防碰设计问题，并有助于提高设计质量和设计效率。      

密集丛式井上部井段防碰设计关键参数临界值计算分析

井眼轨道整体防碰设计是保障密集丛式井钻井施工安全的关键因素之一,而上部井段井眼轨道设计参数的优选与优化则是降低井眼轨迹碰撞风险的基础。对比分析了国内现行标准对密集丛式井整体井眼轨道防碰设计的指导作用及适用性。针对密集丛式井整体井眼轨道防碰设计问题,应用实钻井眼轨迹碰撞风险分析的分离系数概念,计算分析了分离系数为1时,密集丛式井上部井段造斜点深度、邻井造斜点深度差、造斜率、造斜方位等4个关键参数的临界值。研究结果表明:井口间距是影响密集丛式井上部井段井眼轨道防碰设计参数取值的关键,井口间距越小,临界造斜点深度、造斜深度差及造斜方位差越小,临界造斜率越大;现行标准所规定的邻井造斜点深度差预留了足够的安全余量,加密调整井防碰设计时可适当减小。     

老井场追加水平井防碰安全风险评估

在已投产的丛式井组追加水平井,存在偏移距大,与老井井眼轨迹交叉范围大、防碰复杂。解决好防碰问题的同时又能减小水平井着陆控制难度,是该类水平井能否具备安全施工的重要前提。就今年一些丛式井组中增加的水平井井位确定,与邻井的防碰关系、修正着陆设计进行分析。通过苏54-31-113H3井井位确定中出现的防碰及着陆轨迹设计过程,提供了与多口井防碰时的设计方法,对追加水平井防碰安全及着陆控制风险评估提供依据。