鱼骨型SAGD水平分支井钻井技术

新疆风城油田为整装的稠油油藏区块为提高采收率,新疆油田公司已大范围建立SAGD实验区,以SAGD技术开采风城油田的稠油油藏,提高稠油油藏的开采效率。相比常规的SAGD水平井,鱼骨型SAGD水平分支井是在注气井I井的水平段多钻4个分支,即在水平段主井眼左右两边各排列2个分支。常规SAGD只有注气井水平段产生蒸汽腔,鱼骨型SAGD是除了主井眼外,4个分支都可以注气形成蒸汽腔,大范围地增加了稠油层的加热面积,有效地提高了泄油量。鱼骨型水平分支井实际上包含了定向井系列的水平井、分支井、侧钻水平井等多种钻井技术,鱼骨型水平分支井的技术难点主要有:利用悬空侧钻使主井眼与分支井眼安全分离,主井眼钻进中钻井管柱能否保证重入,完井下筛管时,能否保证筛管柱顺利进入主井眼而不是各分支井眼,筛管是否下到预定位置等。     

鱼骨分支井布置方案及井眼轨道设计——以玛湖凹陷下三叠统百口泉组为例

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组为超深、特低渗、中等孔隙度致密砂砾岩油藏,区块内主要采用“水平井+体积压裂”的开发方式,取得明显的开发效果。同时,新疆油田也具有开发鱼骨分支井的经验。鱼骨分支井的布置方案决定了鱼骨井的产油能力,但同样决定了钻井的难易程度和成本消耗。在满足鱼骨井布置方案要求的同时,降低钻井风险和成本尤为重要。所以,尝试分析将鱼骨分支井作为玛湖油藏新开发思路的可行性,通过建立产量预测模型,模拟不同布置方案对鱼骨井产油能力的影响。此外,以各布置方案为基础,设计一系列鱼骨井分支井眼轨道,分析不同造斜率对滑动钻进工况下钻柱所受摩阻以及分支井眼各分段长度的影响。研究表明,相较于常规水平井,鱼骨分支井能有效地提高单井产量,其中增大分支井眼长度和分支数最为明显。采用6°/30 m和7°/30 m的造斜率在能够保证多数鱼骨井实钻井眼能够达到设计指标的同时,减少分支井眼扭方位段长度和钻柱所受摩阻,进而可降低分支井眼的钻进成本和钻井风险。     

硅基阳离子钻井液在大庆首口鱼骨水平井中的应用

高8-33-平1Z井是大庆第一口两分支鱼骨水平井。此井主井眼井深1945m,两分支井眼井深分别为1642m和1818m。在鱼骨水平井二开、三开施工中,采用了硅基阳离子钻井液体系,体系在应用过程中流变性稳定,抑制性、润滑性较强,能够满足现场施工要求。介绍了该钻井液体系在高8-33-平1Z鱼骨水平井施工中的现场应用情况,对现场存在的问题进行了分析和探讨。     

侧钻技术在P34—平8井的应用

随着侧钻技术的日趋成熟,对于钻井过程中出现的老井眼再入、井眼轨迹偏离设计或井下落物难以打捞等复杂事故的处理,侧钻技术应用的范围越来越广泛。P34-平8井施工过程中出现了断钻具事故,应用了裸眼侧钻技术;着陆后由于油层发育不好,甲方进行了设计变更,应用了封井侧钻技术。针对P34-平8井在钻井施工中出现的一系列复杂情况,对剖面设计和钻具组合进行了优化,总结了该井的钻井技术难点,取得了裸眼侧钻和封井侧钻钻井技术经验,形成了一套较为完善水平井侧钻钻井技术。     

地质导向技术在煤层气鱼骨状水平井关键技术环节的应用探讨

鱼骨状多分支水平井为煤层气开采中的常见井型,与其它井型相比,具有最大限度地增加泄油面积、充分利用上部主井眼、节约钻井费用等显著优点,提高产量与采收率,已经成为高效开发油气藏的理想井型。针对此类井型现场施工难点,渤钻二录地质导向人员,结合近年来在煤层气水平井施工经验,在鱼骨状水平井分支轨迹如何合理展布及主支优化、主支侧钻、筛管下入等关键控制技术上进行改进,总结出一套有利于鱼骨状水平井施工的控制措施。     

华北油田煤层气水平井钻完井方式优化与应用

为了从根本上解决早期裸眼多分支水平井裸眼段井眼易垮塌、易堵塞、无法疏通作业、无法增产改造等问题,提出了可控水平井设计理念,通过全通径二开井身结构、免钻塞半程固井、稳定井壁低伤害钻井液体系、钻井方式以及完井工艺的优化完善,实现了“井眼可控、利于改造、快速高效、广泛适应”的设计目标,同时,该类井水平段无论上倾还是下倾均可下入无杆泵实现工程井直接排采,无须打排采洞穴井,大幅度节省了钻井投资,同时有利于实现水平井井组工厂化高效开发。华北油田煤层气矿区推广试验70余口,钻井成功率100%,其中套管分段压裂改造钻井和压裂总成本较裸眼多分支井降低45%,产量是裸眼多分支井的1.89倍,整体实现了煤层气低成本高效开发的目标。     

鱼骨型分支井螺杆钻具力学性能分析

鱼骨型分支井下部钻具的力学性能是制约该类井能否顺利钻成的一项重要因素。建立了鱼骨分支井螺杆钻具的简化力学模型,该力学模型对螺杆钻具的力学性能分析具有重要意义。计算结果表明:鱼骨分支井螺杆钻具最大等效应力随井眼曲率的增加,先减小后增大,最低等效应力点所对应的井眼曲率即是此种螺杆钻具组合的实际造斜能力。工具面角对鱼骨型分支井侧钻时螺杆钻具的力学性能影响较小,全角变化率随工具面角增大而略微减小,井斜变化率随工具面角增大而减小,方位变化率随工具面角增大而增大。     

临2-平34薄油层变方位绕障水平井井眼轨迹控制技术

介绍了临2-平34井钻井过程中井眼轨迹控制、轨迹测量、邻井防碰等技术措施，详细分析了该井的技术难点以及解决方法。该井水平段设计靶半高为0．5m，中靶精度要求高、轨迹控制难度大。合理利用单弯马达配合MWD的导向钻井技术控制井身轨迹，高效精确地完成了施工。实钻轨迹所有测点与设计线的垂深差都控制在0．4m以内，水平段油层钻穿率100％。     

南堡滩海大位移井钻井关键因素优化设计

大位移井钻井实施过程中表现最为突出的问题是摩阻扭矩大,它制约着井眼轨迹的有效延伸,尤其在常规钻完井技术时表现得更为明显。冀东油田近年来基于常规钻完井技术条件下,通过对井眼轨道优化设计、钻具组合优化、摩阻扭矩精细预测与控制、井眼延伸极限评估等方面的精细研究与优化设计,有效地模拟分析和论证了南堡滩海中深层大位移井钻井井筒力学行为,提升了对大位移井钻井实践可行性认识和指导了钻完井方案的设计。在南堡滩海成功实施了几十口水平位移大于3000 m的大位移井,最大水平位移达4940 m,为南堡滩海在常规经济技术条件下大位移井的钻井实施提供了技术支持。     

煤层气鱼骨状分支水平井轨道优化设计方法研究

鱼骨状水平井能够有效增大煤层气储层裸露面积,提高单井煤层气的产量。将各个分支拆分成相对独立的待钻轨道与主井眼轨道分别进行设计计算,拆分后的井眼轨道可以转化为二维轨道来进行设计。结合鱼骨状分支水平井的特点,建立了分支水平井井眼轨道最优化设计模型,并对分支井眼与主井眼的关系进行了分析研究。结果表明,随着井深、造斜率的增加,分支井眼与主井眼的直线夹角增加,且分支井眼偏离主井眼的距离是逐渐增大的;在直线夹角一定的情况下,造斜率与井深呈反比关系,即造斜率越高,所需要的分支井井段越短;造斜率越低,所需要的分支井井段越长。     

树1-扶杨(分)2-平3井卡钻事故的处理与认识

树1-扶杨(分)2-平3井是设计在松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷东翼榆树林构造上的一口分支水平井,主井眼完钻后下尾管完井,分支井眼开窗井深1342.00m,本井采用三段式开窗工具在244.5mm技术套管内开窗,一趟钻可实现下斜向器、开窗、修窗等作业。开窗钻进至井深1347.55m发生卡钻,经过震击、倒扣无效后,采用磨铣处理,采取有效的技术措施,顺利解除事故。总结分析了套管内开窗工具卡钻事故处理过程中的成功做法,为类似井型卡钻事故的处理,积累了宝贵的经验。     

鱼骨状分支水平井井壁稳定性分析

鱼骨状分支井连接井段的井壁稳定性是保证鱼骨状分支水平井成功的关键,研究结果表明,随着主井眼与分支井眼方位夹角的增大,破坏深度是逐渐减小的,而随着造斜半径的增加,破坏深度是增大的; 随着分支井眼井斜角的增大,破坏深度逐渐减小,随着主井眼与分支井眼方位夹角的增加,破坏深度的降低程度变缓,当分支井眼井斜角是 90°时,破坏深度的降低程度显著; 当主井眼与分支井眼方位夹角接近 90°时,井眼连接井段破坏宽度值最小,表明在这个方向钻进时,对分支井眼造成的破坏最低,即井眼连接井段是最稳定的。     

沁水地区煤层气水平对接多分支井钻井工艺研究

针对沁水地区煤层气储层的地质特点及水平对接多分支井的施工技术难点,结合2012ZX-SP-01井组的钻井方案,介绍了排采井和工程井的井身结构、井眼轨迹优化、悬空侧钻,以及运用方位伽马判断钻头与煤层相对位置等关键技术。实钻井眼轨迹及后期排采效果表明,采用这一系列技术,能够保证水平对接多分支井的顺利实施,形成了较为成熟的煤层气水平对接多分支井钻井工艺,并取得了良好的排采效果。     

煤层气多分支井地质导向技术应用分析

为提高煤层钻遇率,基于现场地质导向要求及技术难点,总结出较为系统的煤层多分支井地质导向原理及方法。分析了着陆段和水平段的导向技术,建立了地质导向工作流程和实时跟踪调整的导向方法,提出了煤层气多分支井中的地质导向技术。通过在郑庄区块郑0A-1H井的应用实例,验证了煤层气多分支井地质导向方法的适用性和应用效果,2次成功调整井眼轨迹,使已钻出底板的井眼重新钻入煤层,顺利完钻,钻井总进尺达到5 257 m,煤层段总进尺3 673 m,煤层钻遇率达85.14%。对该区多分支井的地质导向技术具有一定指导意义。     

大庆油田高8-33-平1Z鱼骨水平井钻井技术

大庆油田高8-33-平1Z井是大庆油田的第一口鱼骨水平井,分析了该井钻井作业中存在的难点,简要介绍了该井的施工技术要点,继而总结了大庆第一口鱼骨水平井的钻井经验,为大庆油田以后类似井型的钻井作业提供了宝贵的技术参考。     

PDC钻头在S3-4H井二开井段的应用

塔河油田位于塔里木盆地北部,是中国第一个古生界海相亿吨级大油田,是西北油田分公司在塔里木盆地发现并重点开发的油田区块.主力油藏埋藏在5000m以下地层,钻遇地层多而且复杂,钻井过程中易发生钻井液漏失、井眼坍塌、卡钻等井下复杂情况和事故,开采难度大.S3-4H井是西北油田分公司在塔河油田S3井区轮台断凸轮台1号构造上布置的一口重点开发水平井,钻达井深5126m,该井接近山前构造,地质构造复杂,钻遇多套地层压力系统,上部地层存在高压水层,地层易缩径,地层坍塌应力高,易发生卡钻事故,地层倾角大,对井斜控制困难,中下部地层岩石可钻性差;该井二开井段裸眼段长,井眼大,环空岩屑携带困难,同时该区块施工井数少,可参考邻井资料少等一系列问题增加了该井钻井施工难度.本井通过前期认真调研分析地层岩性特征、地层压力系统变化规律,与生产厂家一起对钻头进行了优选,对钻井参数和泥浆性能等进行优化,取得了良好效果,极大地提高了二开井段的机械钻速,同时减少了复杂情况的发生,节约了钻井成本.     

二级分支鱼骨型SAGD水平井钻井技术

新疆风城油田侏罗系齐古组油藏为超稠油油藏,采用常规采油方式效果不理想。目前该区块主要采用SAGD水平井井组的方式进行开采。相比于常规SAGD水平井井组,二级分支鱼骨型SAGD水平井主要通过在注汽井水平段侧钻一级分支,在一级分支上侧钻二级分支,以扩大蒸汽腔辐射范围,从而增加采油率。主要研究井组中注汽井分支井眼的钻井技术。     

鱼骨井井眼轨迹控制技术在新疆油田SAGD水平井中的应用

在油藏的开发过程中,单靠增加水平段长度难以更大地提高油藏动用程度、改善开发效果。鱼骨状水平分支井具有最大限度地增加泄油面积、充分利用上部主井眼、节约钻井费用等显著优点,提高产量与采收率,已经成为高效开发油气藏的理想井型。SAGD成对水平井已成为新疆风城油田超稠油有效开发和上产的关键技术,为了进一步增大单井泄油面积、提高采收率,新疆油田将鱼骨井技术用于了SAGD的开发,为该区域SAGD双水平井单井增产提供了新的途径。     

煤层气鱼骨状可控水平井完井方法与实践

通过对煤层气多分支水平井井身结构、完井工艺、井壁稳定与污染解除、钻进方式方面进行优化设计,提出了新型鱼骨状可控水平井钻完井工艺及配套技术;成功在现场试验应用9口井全部下入套管或筛管完井,从根本上解决了裸眼多分支水平井裸眼段易垮塌、易堵塞、无法疏通作业、无法增产改造等问题;前进式钻进方式利于钻井期间主支重入及完井管串的下入,通过钻井参数优化及钻井液体系降低分支夹壁墙垮塌风险;而二开井身结构实现全井井眼通径,利于后期维护、作业;通过稳定井壁可降解钻井液体系与氮气气举洗井、分段改造等工艺的配合,有效解决井壁稳定与储层污染的矛盾。     

鱼骨型分支水平井技术在百重七井区的首次应用

为了增加水平井单井产量,提高采收率,2006年在克拉玛依油田百重7井区首次布置一口鱼骨型分支水平井.通过对已钻鱼骨型水平井的钻井技术的难点和对策及鱼骨型分支水平井的设计和应用效果分析,阐述了鱼骨型分支水平井在克拉玛依油田有具有较好的应用前景.