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馬26—14雙靶定向井井眼軌跡控制技術(shù)

2013-04-29 18:51:59張碩坤劉懷剛
關(guān)鍵詞:井身定向井井眼

張碩坤 劉懷剛

【摘要】馬26-14井是一口雙靶定向井,完鉆井深4120米,針對(duì)井眼深、裸眼段長(zhǎng)達(dá)3370m、地層穩(wěn)定性差、造斜點(diǎn)深達(dá)3197m、靶區(qū)半徑小于10m、井斜達(dá)58°、井身質(zhì)量要求高等地層與工程特點(diǎn),實(shí)施直井段和定向井段井眼軌跡控制技術(shù)應(yīng)用,取得良好效果,順利中靶,井身質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】軌跡控制 直井段 定向段 雙靶定向 馬26-14井

馬26-14井是中原油田部署在馬廠構(gòu)造馬26塊的一口雙靶定向井,完鉆井深4120米,一開(kāi)φ444.5mm鉆頭鉆達(dá)750m,二開(kāi)φ215.9mm鉆頭鉆達(dá)4120m,完鉆,Ⅰ靶心距4.22米,Ⅱ靶心距6.85米,最大井斜58.00°,井底位移579.25米。針對(duì)井深達(dá)4120m、裸眼段長(zhǎng)達(dá)3370m、地層穩(wěn)定性差、造斜點(diǎn)深達(dá)3197m、靶區(qū)半徑小于10m、井斜達(dá)58°、定向難度大、井身質(zhì)量要求高等特點(diǎn),實(shí)施直井段和定向井段井眼軌跡控制技術(shù)應(yīng)用,取得良好效果,3197m直井段和923m定向井段全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求,井身質(zhì)量被甲方評(píng)定為優(yōu)質(zhì)。

1 直井段軌跡控制工藝技術(shù)

該井深層定向,靶區(qū)小,井斜大,自館陶組以下地層,地層傾角由3°逐步增大至10°以上,直井段井斜的控制程度直接影響下部定向井段能否安全順利的進(jìn)行。

1.1 φ444.5mm井眼 (0-747.02m)

地層主要是黃色粘土、松散沙層,結(jié)構(gòu)疏松,選用成熟、經(jīng)濟(jì)的GA114牙輪鉆頭。

塔式鉆具結(jié)構(gòu):φ444.5mm 牙輪鉆頭+φ228.6mmDC×3根+φ203mmDC×6根+φ178mm DC×3根+φ127mmDp 鉆頭裝三個(gè)等徑水眼;

參數(shù):鉆壓 50~100kN,排量 50l/s,轉(zhuǎn)速:65-120r/min。

軌跡控制要點(diǎn):開(kāi)眼時(shí)先啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)再下放鉆具,輕壓慢轉(zhuǎn),保持鉆具處于拉直狀態(tài); 單泵鉆進(jìn)3~5個(gè)單根后,開(kāi)雙泵;接單根做到晚停泵早開(kāi)泵,防堵水眼;下套管前短起下鉆,防拔活塞,阻卡井段劃眼通過(guò)。

1.2 φ215.9mm井眼(750-1970m)

明化鎮(zhèn)組為砂、泥巖互層,局部底界含礫狀砂巖,館陶組以塊狀砂巖、含礫砂巖、礫狀砂巖為主,夾薄層泥巖、灰質(zhì)泥巖,可鉆性好,軟硬交錯(cuò),巖性不均,不適宜PDC,選用成熟經(jīng)濟(jì)的GA114牙輪鉆頭,結(jié)合高壓噴射技術(shù),提高機(jī)械鉆速。

采用鐘擺鉆具組合:φ215.9mm 牙輪鉆頭+φ177.8mmDC×2根+φ214mm扶正器+φ158mmNDC×1根+φ158mmDC×5根 +φ127mmHWDp ×15根+φ127mmDp

參數(shù):鉆壓 120-140kN 吊打鉆壓30-50kN 轉(zhuǎn)速120r/min 排量 55l/s

軌跡控制要點(diǎn):起始泵壓15MPa,采用高泵壓高鉆速,一只鉆頭穿過(guò)館陶組,利用水力破巖作用,保障井身質(zhì)量前提下,加快鉆進(jìn)速度;地層交界面及整個(gè)館陶組吊打鉆進(jìn);鉆時(shí)快時(shí),送鉆要均勻,防止井斜;從井深800m開(kāi)始每 200米左右吊測(cè)一次,監(jiān)控軌跡。

1.3 φ215.9mm井眼(1970-3197m)

沙二下、沙三上直井段地層為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)泥巖互層,巖性軟,可鉆性較好,應(yīng)用PDC鉆頭,配合小鉆壓、高轉(zhuǎn)速,不但提高機(jī)械鉆速,對(duì)控制井身質(zhì)量也起到了很好的效果。

鉆具組合:φ215.9mm PDC+φ172mm直螺桿+φ177.8mmDC×1根+φ214mm扶正器+φ158mmNDC×1根+φ158mmDC×5根 +φ127mmHWDp ×15根+φ127mmDp

參數(shù):鉆壓 20-60KN,轉(zhuǎn)速65r/ min,排量 55l/s。

軌跡控制要點(diǎn):扶正器下部采用較大尺寸螺桿、鉆鋌,提高鉆盤(pán)轉(zhuǎn)速,以獲得較大鐘擺效果防斜;PDC鉆頭應(yīng)用期間,起鉆帶上刮泥器,保持井底干凈;每鉆進(jìn)200-300米,短起下拉井壁,長(zhǎng)短起結(jié)合,確保井眼暢通;送鉆均勻,加壓平穩(wěn),即利于保護(hù)鉆頭又可防斜;每鉆進(jìn)100-150米,測(cè)斜監(jiān)控,特殊情況加密測(cè)量。

2 定向段軌跡控制工藝技術(shù)。

2.1 定向增斜段(3197-3909m)

沙三段為泥巖、油頁(yè)巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖呈不等厚互層,可鉆性較差,選用專(zhuān)用的定向M1955SS型PDC鉆頭。

增斜鉆具結(jié)構(gòu):Φ215.9mm定向PDC+φ165mm1°(1.250)單彎單扶螺桿+φ159mmNDC×1根+φ127mmHWDP×15根+φ127mmDP。

軌跡控制要點(diǎn):選擇合適的1.25°單彎螺桿配合專(zhuān)用的定向PDC鉆頭,按照13-14°/100m增斜率滑動(dòng)增斜至30°左右,其間井斜基數(shù)小、增斜慢時(shí)可多滑動(dòng)少?gòu)?fù)合,以達(dá)到設(shè)計(jì)增斜率;井斜基數(shù)大增斜快時(shí),可適時(shí)增加復(fù)合增斜井段,平滑井眼軌跡,不超設(shè)計(jì)增斜率;根據(jù)單彎鉆具復(fù)合增斜具有的一定井斜范圍內(nèi),井斜基數(shù)小增斜率低,基數(shù)大增斜率高的特點(diǎn),結(jié)合鄰井復(fù)合增斜規(guī)律,確定復(fù)合增斜前200米左右井段設(shè)計(jì)增斜率為4°+ /100m,以后設(shè)計(jì)增斜率遞增至5-7°/100m;增斜率達(dá)不到時(shí),可適當(dāng)滑動(dòng)增斜進(jìn)行調(diào)整,利于井眼軌跡平滑,提高鉆進(jìn)速度;達(dá)到設(shè)計(jì)井斜后,依據(jù)方位右漂2-3°/100m規(guī)律,采取措施方位偏小2°,預(yù)留漂移空間,起鉆更換穩(wěn)斜鉆具結(jié)構(gòu)。

2. 2 定向穩(wěn)斜段(3909-4120m)

沙三下段主要為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、油頁(yè)巖,壓實(shí)作用大,選用冠狀、保徑可適當(dāng)延長(zhǎng)、具備穩(wěn)斜穩(wěn)方位能力的DF1905G型PDC鉆頭。

穩(wěn)斜鉆具結(jié)構(gòu):Φ215.9m m鉆頭+φ165mm1°(1-1.250)單彎雙扶螺桿+φ159mmNDC×1

根+φ159mmDC×(2-5)根+φ127mmHWDP×15根+φ127mmDP。

參數(shù):鉆壓 40-80KN,排量24-26l/s。

軌跡控制要點(diǎn):密切關(guān)注復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)井斜、方位自然漂移變化規(guī)律,隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)井眼軌跡進(jìn)行修正并推演,靈活調(diào)整工藝參數(shù),精準(zhǔn)的井斜、方位預(yù)留量,往往穩(wěn)斜幾百米,也可實(shí)現(xiàn)順利中靶;穩(wěn)斜鉆具適當(dāng)增加鉆挺數(shù)量,重心低,貼近鉆頭,在大斜度定向井中便于鉆壓的有效傳遞,以獲得較高機(jī)械鉆速;螺桿上扶正器依據(jù)鄰井調(diào)研資料,結(jié)合以往的使用經(jīng)驗(yàn),選用φ206mm尺寸,穩(wěn)斜效果理想;方位漂移穩(wěn)斜前期在預(yù)計(jì)范圍內(nèi),穩(wěn)斜鉆進(jìn)170米,順利實(shí)現(xiàn)中靶。

3 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

(1)直井段軌跡控制的程度直接影響到定向井段能否順利開(kāi)展,同時(shí)又是提高鉆速的關(guān)鍵井段,其鉆頭選型、鉆具組合和參數(shù)優(yōu)化十分重要。

(2)定向段關(guān)注井斜方位的自然漂移規(guī)律,及時(shí)跟蹤和修正井眼軌跡并推演,精確預(yù)留,是準(zhǔn)確中靶的重要手段。

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