小井眼开窗侧钻水平井技术在秦皇岛32-6油田的应用

我国陆地油田应用实践表明,采用小井眼开窗侧钻技术,可以充分利用低效井、无效井及关停井上部套管,减少施工井段,节省成本,提高剩余油的开采效果,恢复停产井生产能力。针对秦皇岛32-6油田E15H1井小井眼开窗侧钻作业面临方位测量难度大、易卡钻、井眼轨迹控制难度大、钻井液性能要求高及完井筛管串粘卡风险高等技术难点,开展了小井眼套管开窗侧钻、造斜段和水平段井眼轨迹控制、钻井液性能控制及完井防粘卡等关键技术研究,顺利完成了该井小井眼开窗侧钻作业,为海上油田挖潜增储、延长老油田生产寿命提供了有效途径,值得进一步推广应用。     

吐哈鄯618—C套管开窗侧钻定向井钻井工艺技术

利用套管开窗侧钻工艺技术可解决油田某些老区的低效开发问题。吐哈油田鄯618－C井是利用该项工艺技术在老区开发取得成效的典型之一。吐哈油田鄯618－C井利用原鄯618井φ139.7mm套管定向开窗侧钻小井眼井,在克服了定向井钻井过程中原套管强磁对测量仪器干扰,影响轨迹控制,小井眼钻井条件下环空压力激动对敏感地层作用大于常规井的不利条件下, 成功地完成了鄯善油田第一口斜向器开窗小井眼定向井。文章结合套管开窗侧钻小井眼钻井的技术特点,针对鄯618－C套管开窗侧钻定向井采取的工艺措施进行了详细介绍,并对老区开展套管开窗侧钻工艺技术应注意的方面提出了必要的建议。     

小井眼开窗侧钻绕障水平井的施工工艺

应用小井眼开窗侧钻水平井钻井技术是降低钻井综合成本,提高原油产量的重要途径之一。通过分析完成的小井眼开窗侧钻绕障水平井（侧平苏204井）的施工情况,从开窗侧钻方式的选择、井眼轨迹的形状设计、钻具组合的优化和钻井参数的优选、钻井液性能控制技术等多个方面系统地阐述了小井眼开窗侧钻水平井钻井工艺。     

Φ139.7mm套管开窗侧钻技术现状及其展望

油层套管开窗侧钻是老油田盘活报废井、提高采收率的重要手段。为加快开窗施工速度、保证固井质量,国内研究侧重于开窗工具的改进及小间隙井固井工艺的完善。开窗工具以研究铰式复合铣锥、卡瓦液压锚定式斜向器为主,采用扩径增大环空间隙和优化水泥浆性能来提高封固质量。推广一体化开窗工具,实现一趟钻完成封堵、定向、开窗、修窗和近距离钻进;完善小井眼钻井配套技术提高井眼轨迹控制水平;开发适合于微间隙的新型水泥浆体系如纤维水泥浆、韧性水泥浆体系,以此来提高小间隙井封固质量。针对Φ139.7 mm套管开窗侧钻技术现状,提出了解决小井眼固井质量的途径,指出了套管开窗技术发展方向,并给出了建议。     

套管内侧钻水平井小井眼流体力学分析

针对套管内开窗侧钻水平井、小井眼钻井的水力学特点，采用偏心环空轴向流及螺旋流理论进行了侧钻水平井小井眼流体力学研究，考虑了钻具偏心及钻具接头对流动压降的影响，进行了考虑波动压力影响的侧钻水平井小井眼水力学分析。分析评价了钻井液性能、排量、井眼几何特征及钻具偏心等因素对流体力学的影响，计算分析结果对工程实际有指导意义。     

胜利油田小井眼定向套管开窗侧钻技术

胜利油田为了降低钻井综合成本,延长老井生产寿命,提高原油采收率,达到增产、稳产的目的,研究应用了小井眼定向套管开窗侧钻技术,在胜利油田1999-2007年间500多口定向井中的应用表明,该技术能明显提高油井产能,累计增油73×104t。从套管开窗、定向侧钻和固井技术三方面详细介绍了小井眼定向套管开窗侧钻的施工工艺及注意事项,指出适用于小井眼套管开窗侧钻井的钻头选型困难是影响机械钻速的主要因素,应根据地层特性有针对性地设计钻头,从而提高综合经济效益。     

小井眼长裸眼侧钻水平井钻井实践

近几年,随着油气田的开采,由于地质原因、套管原因、套管内特殊作业造成事故等原因,深井小井眼开窗侧钻水平井日益增多,这项工作风险大,难度高,给钻井工作带来诸多困难。文章以塔里木一口深井小井眼长裸眼侧钻水平井LN2-H2C（0152．4mm井眼长达1878m,完钻井深5140m）为例,分析了小井眼长裸眼开窗侧钻水平井的钻井难点,介绍了在套管开窗、侧钻、长裸眼水平井钻井、钻井液、扩眼及完井固并方面的一些关键钻井技术,浅谈了对施工同类井的认识与建议。该井的成功钻探不仅为开发生产提供了一口高产水平井,而且为今后钻探小井眼长裸眼水平井积累了重要的实践经验。     

套管内开窗侧钻小井眼定向钻井技术探讨

通过探讨套管开窗侧钻小井眼定向井的关键技术,总结出了套管内定向开窗侧钻方式及工艺技术、窗口位置的选择原则、侧钻小井眼定向井的剖面设计及轨迹控制技术、小井眼固完井技术.现场试验和应用表明,一体化地锚斜向器配合复式铣锥进行套管内开窗侧钻是一种经济有效的开窗工艺技术.     

侧明151井φ139.7mm套管走向开窗侧钻小井眼技术的研究

侧明151井是中原油田φ139．7mm套管定向开窗侧钻小井眼技术攻关的第一口井。该井斜向器陀螺定向、φ139．7mm套管开窗、修窗一次成功，整个裸眼段φ116mm小井眼轨迹控制良好，完全达到设计要求，为中原油田老井侧钻、特别是小井眼套管定向开窗侧钻小井眼技术的提高打下了坚实的基础。文中详细介绍了该井的施工情况及技术特点。     

塔河油田碳酸盐岩侧钻小井眼钻完井技术

塔河油田碳酸盐岩储层缝洞发育、非均质性强,受老井井身结构限制,?177.80与?193.70 mm套管开窗后侧钻井眼尺寸小,小尾管固井难度大,二开钻具难以配套。为此,油田进行了深井侧钻小井眼二开次钻完井技术研究,优化钻完井方案,包括?177.80 mm套管开窗侧钻钻完井和?193.70 mm套管开窗侧钻钻完井方案,同时配套小尾管窄间隙固井工艺和小井眼定向钻井技术,研发了封隔地层的牵制式尾管悬挂器和非标套管,确保重叠段的密封性和套管段封隔水层的可靠性。现场应用结果表明:该技术固井整体优良率达85%,经济效益可观,?177.80 mm套管开窗侧钻约为3级结构新井成本的55%~69%,?193.70 mm套管开窗侧钻约为新井成本的61%~68%,推广应用前景广阔。深井侧钻小井眼二开次钻完井技术可为塔河油田碳酸盐岩储层的多次开发提供技术支撑。     

井底地带应力应变场实验研究

离井底较远的上部井眼受力分析可简化为平面应力。离井底较近时,由于"端面开挖效应"就是三维力学问题,对此目前尚无解析解。通过实验,得出一些规律性的认识。地下双向水平应力相同时,水平应力同步增大或减小,对井底地带的稳定性不会有很大的影响;双向水平应力不同时,随着差异的增大,井底岩石各向异性程度增大,钻头向最大水平主应力方向的漂移趋势增强。     

长裸眼定向井的钻井液工艺技术

介绍了长裸眼中斜度定向井的钻井液体系及处理方案,以及润滑防卡、井眼净化和井壁稳定等3个关键技术问题的解决方法。列举了4口井的应用情况及钻井液性能。实践证明,所选择的钻井液工艺技术较好地满足了钻深3623m、井斜49°、井底水平位移1229m、裸眼井段长达3224.5 m、裸眼斜井段长达2292 m的定向井对钻井液的要求。     

井眼弯曲平面倾角对钻头侧向力的影响研究

井眼轨迹的空间形状是影响钻头侧向力特别是方位力的一个主要因素。文中利用弯曲平面倾角来描述井眼轨迹的弯曲方向,并探讨了弯曲平面倾角对钻头侧向力的影响及其规律。结果表明,弯曲平面倾角和井眼曲率的有机结合可以很好地描述井眼轨迹空间形状对钻头侧向力的影响。当弯曲平面倾角为0°时,钻头上的方位力近似为零,而当弯曲平面倾角接近90°或270°时,钻头上的方位力绝对值最大。在不考虑地层因素的影响时,井眼的弯曲平面倾角及弯曲程度是产生钻头方位力的一个主要因素。在现场井眼轨迹控制过程中,应充分考虑这一特点。     

水平井及大斜度井下部钻具组合的弹性稳定性

应用能量法研究了水平井及大斜度井钻柱的弹性稳定性。在研究压杆弹性稳定性的能量方程过程中，根据现场作业情况，分析了钻柱转速、钻头扭矩、井斜角以及钻柱的几何尺寸、钻柱自重引起的横向均布载荷等参数对下部钻柱弹性稳定性的影响，并由此导出了在水平井及大斜度井中下部钻具组合临界钻压的计算公式。这对指导水平并及大斜度井的现场施工、正确选择钻井参数和选配钻具组合、确保井下钻具安全有着十分重大的意义。     

大位移井技术发展现状及启示

在介绍国内外大位移井的基础上,指出大位移井的突出特点是?311mm(12?in)井眼处于大斜度长裸眼稳斜段,这就决定了扭矩/摩阻是钻大位移井的核心问题。文中重点介绍了大位移井井眼轨道优化设计、扭矩/摩阻和井眼轨道控制工具等三项钻大位移井的关键技术。认为我国已有钻2600m以上水平位移井的能力,应借鉴国外把水平位移4000m的井作为六位移井起步的经验,但应对设备能力进行评估和适当优化升级。     

射孔孔眼表皮系数的计算与分析

阐述了射孔弹穿孔过程以及射孔损害对油气井产能的影响.介绍了一种射孔孔眼表皮系数的计算方法,分析了孔眼长度、孔眼密度、孔眼直径和相位等孔眼参数对表皮系数的影响以及与油气井产能的关系.指出穿深、孔密、相位对表皮系数和油气井产能影响较大,而孔径的影响则很小.为正确地选择合理的射孔方案,最大程度地提高油气井的产能提供了理论依据.     

塔河地区上部地层阻卡的处理措施

塔河地区上部地层具有“可钻性好、胶结性差，渗透性强，弱膨胀，强分散”的特点，机械钻速比较高，但普遍存在起下钻阻卡现象，由阻卡引起的井下复杂情况时有发生。分析阻卡原因，主要有4个方面：（1）钻屑极易分散，加上井眼大，产屑量大，给钻井液造成严重固相污染；（2）钻屑与井壁粘结，造成“人工缩径”，引起阻卡；（3）地层渗透性好，特别是在砂岩井段，“人工缩径”引起阻卡；（4）部分泥岩缩径。提出解决阻卡的“四大措施”，即：（1）使用加足高分子量包被剂的聚合物粘并液；（2）大排量循环钻井液；（3）高效固控，保证钻井液清洁；（4）加强短程起下钻工作，通过实施这“四大措施”，较好的解决了塔河地区阻卡问题，阻卡严重的井，在实施“四大措施”的基础上，还可将钻井液密度由1.15g/cm^3提高到1.20g/cm^3。     

塔河油田优快钻井钻井液技术

分析了塔河油田上部砂泥岩易缩径地层、难点，针对长裸眼井钻遇不同地层所出现的不同问题，下部易扩径的三叠系石炭系硬脆性地层的地质特征及钻井技术采用了不同的钻井液体系并采取了不同的维护处理措施，成功解决了塔河油田优快钻井中长裸眼地层的井眼稳定、钻井液性能维护等一系列技术问题，现场应用效果良好。     

赵东F-1大位移定向井钻井技术

赵东F-1井是大港油田第一口对外反承包的四段制定向探井,是我国陆上迄今为止水平位移最大的定向井,共有4个靶点。完钻井深4420m,垂深3329.02m,水平位移2624.70m,最大井斜52.48°;中靶精度高,靶区偏差最大17.94m,井眼轨迹与设计线最大偏差仅2.3°。应用电动钻机和顶部驱动钻井设备,优化钻具组合,完善钻井液性能,仅用79d就安全优质地钻成了这口大斜度高难度定向井。详细介绍了施工过程及技术措施。     

利用扩孔方法提高侧钻小眼井的固井质量

研究了造成侧钻小井眼井固井质量低、寿命短的主要原因,介绍了所采取的措施和扩孔施工工艺。现场实践证明,侧钻后对小井眼进行扩孔,可以迅速去掉钻井过程中形成的污染带,降低钻井液侵入油层的深度,减少对油层的污染,提高油井产量。扩孔后井壁上形成的滤饼薄且致密程度低,易于在固井时冲洗掉,可以有效地提高第2界面的固井质量,减少后期的油气水窜。扩孔加大了环空间隙,固井后水泥环厚度和强度增大,可以延长侧钻小井眼油井寿命。