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長(zhǎng)慶油田隴東地區(qū)頁(yè)巖油超長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)

2020-02-21 08:28柳偉榮倪華峰王學(xué)楓石仲元譚學(xué)斌王清臣
石油鉆探技術(shù) 2020年1期
關(guān)鍵詞:摩阻井眼鉆具

柳偉榮, 倪華峰, 王學(xué)楓, 石仲元, 譚學(xué)斌, 王清臣

(中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶鉆井總公司,陜西西安 710018)

近年來(lái),長(zhǎng)慶油田在隴東地區(qū)的中生界延長(zhǎng)組長(zhǎng)7 段發(fā)現(xiàn)了頁(yè)巖油,整體探明儲(chǔ)量10×109t[1],但頁(yè)巖油儲(chǔ)層品位低、物性差、開(kāi)采難度大,應(yīng)用傳統(tǒng)常規(guī)開(kāi)發(fā)技術(shù)無(wú)法獲得工業(yè)油流。為此,該地區(qū)應(yīng)用三維超長(zhǎng)水平段水平井技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā),并取得了較好的開(kāi)發(fā)效果,但水平井鉆井過(guò)程中,存在滑動(dòng)鉆進(jìn)托壓嚴(yán)重、鉆井速度低、井身質(zhì)量不合格、井壁失穩(wěn),水平段地層造漿嚴(yán)重、堵漏難度大、摩阻扭矩大、下套管遇阻和固井質(zhì)量不合格等技術(shù)難點(diǎn)[2]。為此,通過(guò)井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì),采取相應(yīng)井眼軌跡控制措施,優(yōu)選鉆具組合[3],研制應(yīng)用高性能水基鉆井液[4],并應(yīng)用新型堵漏材料和漂浮下套管技術(shù),形成了頁(yè)巖油超長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)。該技術(shù)在長(zhǎng)慶油田隴東地區(qū)華H50-7 井進(jìn)行了應(yīng)用,順利完成長(zhǎng)度4 088.00 m 的超長(zhǎng)水平段施工,創(chuàng)國(guó)內(nèi)陸上油氣井最長(zhǎng)水平段紀(jì)錄,為該地區(qū)頁(yè)巖油高效開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)支持。

1 地層特點(diǎn)及鉆井技術(shù)難點(diǎn)

1.1 地層特點(diǎn)

隴東地區(qū)頁(yè)巖油水平井一般設(shè)計(jì)井深3 500.00~4 500.00 m,水平段長(zhǎng)度1 500.00~3 000.00 m。鉆遇地層從上至下為第四系,白堊系環(huán)河組、華池組、洛河組,侏羅系安定組、直羅組、延安組和三疊系延長(zhǎng)組,目的層為延長(zhǎng)組長(zhǎng)7 段。第四系為膠結(jié)疏松的黃土層,可鉆性好,膠結(jié)差,易漏、易垮塌。侏羅系安定組、直羅組和延安組的砂巖層埋藏淺,欠壓實(shí),易發(fā)生滲漏。延長(zhǎng)組長(zhǎng)7 段為深灰色、灰黑色泥巖、頁(yè)巖與灰色、灰綠色粉砂巖互層,易發(fā)生油氣侵,易垮塌[5]。洛河組地層承壓能力滿(mǎn)足水平井施工要求的區(qū)塊,水平井采用二開(kāi)井身結(jié)構(gòu):φ311.1 mm鉆頭×φ244.5 mm 表層套管+φ215.9 mm 鉆頭×φ139.7 mm油層套管;目的層壓力異常、洛河組地層漏失嚴(yán)重、直羅組地層坍塌嚴(yán)重、偏移距大于500.00 m 和水平段長(zhǎng)度超過(guò)2 500.00 m 的區(qū)塊,水平井采用三開(kāi)井身結(jié)構(gòu):φ393.1 mm 鉆頭×φ339.7 mm 表層套管+φ311.1 mm 鉆頭×φ244.5 mm 技術(shù)套管+φ215.9 mm 鉆頭×φ139.7 mm 油層套管。表層套管封固膠結(jié)疏松的第四系地層,技術(shù)套管封固上部易漏的洛河組地層和易垮塌的直羅組、延安組地層,各開(kāi)次固井水泥漿均返至地面。

1.2 鉆井技術(shù)難點(diǎn)

1)三維水平井斜井段井眼軌跡控制難度大[6]。頁(yè)巖油采用叢式水平井井組開(kāi)發(fā),普遍存在200.00~600.00 m 偏移距和400.00~800.00 m 靶前距,造斜段鉆進(jìn)過(guò)程中井斜角不僅要逐步增大,同時(shí)還要調(diào)整方位角。鉆進(jìn)時(shí)要求以87°~89°的井斜角精準(zhǔn)進(jìn)入縱向±1.00 m、橫向±20.00 m 的靶區(qū),對(duì)井眼軌跡控制精度要求高。

2)長(zhǎng)水平段鉆進(jìn)過(guò)程中摩阻扭矩較大[7],滑動(dòng)鉆進(jìn)困難。水平段超過(guò)2 000.00 m 后,鉆具下放摩阻達(dá)到300~400 kN,扭矩達(dá)到25 000~30 000 N·m,易發(fā)生鉆具脹扣和疲勞損壞。滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)工具面無(wú)法及時(shí)調(diào)整到位,鉆進(jìn)效率低。

3)水平段井壁穩(wěn)定性差[8]。水平段泥巖坍塌壓力較高,需采用較高密度的鉆井液才能維持井壁穩(wěn)定,但這易引起井漏。水平段所處的長(zhǎng)7 段地層含有灰黑色泥巖、黑色泥巖和碳質(zhì)泥巖,易發(fā)生坍塌,坍塌壓力23.8~26.7 MPa,需采用密度1.25~1.40 kg/L的鉆井液才能維持井壁穩(wěn)定。

4)部分水平井的水平段存在斷層漏失帶,容易發(fā)生井漏,且堵漏難度大[9]。堵漏材料、水泥漿先進(jìn)入水平段下緣,堵漏材料在斷層頂部堆積、留置的難度大,常規(guī)堵漏方法的堵漏效果差,嚴(yán)重影響鉆井速度。

5)油層套管下入摩阻大,難以保證一次順利下至設(shè)計(jì)井深[10]。下套管作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),水平段套管緊貼下井壁易發(fā)生壓差卡鉆,經(jīng)過(guò)泥巖段時(shí)易遇阻,后期套管下放摩阻最大達(dá)到400~500 kN。

2 鉆井關(guān)鍵技術(shù)

2.1 三維井眼軌跡控制技術(shù)

針對(duì)三維水平井井眼軌跡控制難度大的問(wèn)題,采用較成熟的“1.5°單彎螺桿+MWD+方位伽馬”定向井眼軌跡控制技術(shù)。

1)優(yōu)化井眼軌道設(shè)計(jì)[11]。根據(jù)“小井斜消偏-穩(wěn)斜扭方位-增斜入窗”的設(shè)計(jì)思路,在井斜角不大于30°時(shí)將方位角調(diào)整到位,以減少滑動(dòng)鉆進(jìn)工作量。滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)上下大幅度活動(dòng)鉆具,以降低滑動(dòng)摩阻。滑動(dòng)鉆進(jìn)中根據(jù)鉆時(shí)、鉆壓和工具面角,重新確定反扭角,調(diào)整工具面。增斜入窗井段將原來(lái)的“一段制”優(yōu)化設(shè)計(jì)成“兩段制”,以提高第二增斜段的機(jī)動(dòng)性。

2)優(yōu)選造斜鉆具組合。采用7/8 頭螺桿,螺桿外徑由165.0 mm 增至172.0 mm,以增大螺桿輸出功率;螺桿級(jí)數(shù)由3.5 級(jí)增至5.5 級(jí),以增大螺桿壓降;轉(zhuǎn)速提高到150 r/min,以提高破巖效率[12]。采用無(wú)磁抗壓鉆桿,增強(qiáng)鉆具組合的柔性,以提高滑動(dòng)鉆進(jìn)的增斜率。使用水力振蕩器,以降摩減阻,保證滑動(dòng)鉆進(jìn)效率。

3)使用強(qiáng)抑制性鉆井液[13]。使用全絮凝無(wú)固相鉆井液,強(qiáng)化絮凝,造斜段鉆至井斜角40°~50°(安定組),進(jìn)入直羅組地層后,提高鉆井液的抑制性和防塌性能,并兼顧絮凝;井斜角達(dá)到60°或出現(xiàn)托壓和井壁失穩(wěn)現(xiàn)象時(shí),轉(zhuǎn)換為復(fù)合鹽鉆井液,并提高鉆井液的密度,降低其濾失量和固相含量,增強(qiáng)其抑制性。

2.2 鉆具組合優(yōu)選

針對(duì)長(zhǎng)水平段水平井鉆井存在偏移距、水平段長(zhǎng)和井眼軌跡控制難的情況,采用倒裝鉆具組合,使用斜臺(tái)階G105 加重鉆桿和S135 鉆桿,以保證鉆壓的傳遞。采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具組合鉆長(zhǎng)水平段,以改變鉆具與地層之間的摩擦方式,防止鉆具組合發(fā)生屈曲,提高鉆井速度。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具組合為φ215.9 mm PDC 鉆頭×0.35 m+φ200.0 mm 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向頭×2.17 m+φ208.0 mm 電動(dòng)機(jī)×7.77 m+φ208. 0 mm 穩(wěn)定器×1.31 m+φ173.0 mm 測(cè)量短節(jié)×5.16 m+φ172.0 mm脈沖器發(fā)電機(jī)×3.24 m+φ176. 0 mm 上截止短節(jié)×0.77 m+411×460×0.50 m+φ212.0 mm 球形穩(wěn)定器×1.01 m+回壓閥×0.44 m+461×410×0.47 m+φ127.0 mm加重鉆桿×56.63 m+φ127.0 mm S135 鉆桿+φ127.0 mm加重鉆桿×369.84 m+φ127.0 mm S135 鉆桿。

為了防止水平段鉆井過(guò)程中的最大扭矩大于鉆桿抗扭強(qiáng)度、起鉆上提力大于鉆桿抗拉強(qiáng)度和下鉆時(shí)鉆具發(fā)生屈曲現(xiàn)象,利用Landmark 軟件,按照設(shè)計(jì)井深6 000.00 m、水平段長(zhǎng)4 000.00 m,鉆井液密度1.25 kg/L,旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)鉆壓50 kN,鉆頭扭矩 2 630 N·m,套管內(nèi)摩擦系數(shù)0.10,裸眼摩擦系數(shù)0.15,滑動(dòng)鉆進(jìn)鉆壓30 kN,φ127.0 mm S135 鉆桿,計(jì)算旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、起鉆及下鉆等工況下的扭矩、軸向拉力和鉆具屈曲情況,結(jié)果如表1 所示。

表 1 水平段不同工況下的扭矩、軸向拉力和鉆具屈曲情況Table 1 Torque, axial tension and buckling of drilling tool under different operation conditions in horizontal section

由表1 可看出:旋轉(zhuǎn)鉆至井底時(shí)的地面扭矩為21.31 kN·m,結(jié)合該地區(qū)2 000.00 m 長(zhǎng)水平段水平井完鉆時(shí)地面扭矩為19.56 kN·m 的情況,校核后的地面扭矩為40.87 kN·m,小于φ127.0 mm S135 鉆桿接頭的抗扭強(qiáng)度(43.00 kN·m);起鉆時(shí)的軸向拉力為1 059.00 kN,校核后為1 470.00 kN,小于φ127.0 mm S135 鉆桿的抗拉強(qiáng)度(3 170.00 kN),說(shuō)明該鉆具組合的強(qiáng)度能夠滿(mǎn)足安全鉆井要求。

2.3 高性能水基鉆井液

為滿(mǎn)足水平段泥巖井壁穩(wěn)定及快速鉆進(jìn)需求,鉆井液應(yīng)具有密度適當(dāng)、固相含量低、抑制性與封堵性強(qiáng)以及潤(rùn)滑性良好的特性。隴東地區(qū)長(zhǎng)7 段地層泥巖含量普遍為10%~20%,最高達(dá)40%,鉆遇泥巖時(shí)井壁垮塌嚴(yán)重,且水平段越長(zhǎng),鉆遇泥巖的概率越高,已鉆井泥巖鉆遇率最高達(dá)到59%。為了控制水平段泥巖井壁垮塌,需要采用抑制性強(qiáng)、固相含量低和密度大于1.20 kg/L 的鉆井液。為此,優(yōu)選了以甲酸鈉為主要成分的復(fù)合鹽CQFY 作為抑制劑[14],通過(guò)增大復(fù)合鹽CQFY 的加量提高鉆井液的密度,實(shí)現(xiàn)鉆井液無(wú)固相與強(qiáng)抑制的目標(biāo)。

通過(guò)配方優(yōu)化試驗(yàn),確定超長(zhǎng)水平段水平井高性能水基鉆井液配方為:0.2%~0.3% 流性調(diào)節(jié)劑+1.5%~2.0%低黏降濾失劑+0.5%~1.0%共聚物降濾失劑+2.0%~4.0%惰性封堵劑+1.0%~2.0%活性封堵劑+25.0~35.0%CQFY+2.0%~5.0%抗鹽潤(rùn)滑劑。進(jìn)入造斜段后,通過(guò)增大復(fù)合鹽CQFY 加量,逐步提高鉆井液密度,入窗時(shí)將鉆井液密度提高至1.20 kg/L。定時(shí)定量添加聚合物類(lèi)防塌處理劑,以維持鉆井液的抑制性。鉆遇泥巖時(shí),將降濾失封堵劑的加量提高至1.5%~2.0%,以提高鉆井液的封堵性,降低鉆井液的濾失量,形成致密堅(jiān)韌的濾餅,保護(hù)井壁。鉆進(jìn)期間根據(jù)鉆井液的常規(guī)性能參數(shù)和流變參數(shù)判斷鉆井液的流態(tài)和固相含量,如固相含量增大,應(yīng)增大復(fù)合鹽的加量,替換部分鉆井液,以保持鉆井液性能穩(wěn)定;新替換鉆井液中加入0.5%液體潤(rùn)滑劑,以降低水平段摩阻。

2.4 水平段堵漏技術(shù)

目的層長(zhǎng)7 段發(fā)育大孔、中孔、小孔、微孔及納米級(jí)孔等多尺度孔,孔隙度4%~12%,鉆進(jìn)過(guò)程中井漏時(shí)有發(fā)生。觀察長(zhǎng)7 段巖心發(fā)現(xiàn),巖心存在橫向或縱向裂縫。漏速小于5 m3/h 時(shí),可采用隨鉆堵漏方式堵漏,為了保證井下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向儀器正常工作,選擇顆粒較小、剛性較弱的堵漏材料,堵漏漿的配方為:鉆井液+5.0%小顆粒橋塞堵劑+5.0%單向壓力封閉劑。漏速大于5 m3/h 時(shí),采用超分子凝膠或低密度水泥等新型堵漏材料堵漏,可選取粒徑大、剛性強(qiáng)度高的堵漏材料。超分子凝膠堵漏漿的配方為:鉆井液+10.0%Ⅲ型超分子結(jié)構(gòu)劑+1.5%Ⅰ型超分子凝膠+3.0%單向壓力暫堵劑。低密度堵漏漿的配方為:清水+160.0%DLY-2 顆粒級(jí)配堵劑+0.5%G407R1+0.5%G405-GXP。

現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)漏速采取相應(yīng)的堵漏技術(shù)措施:1)漏速小于3 m3/h 時(shí),采用隨鉆堵漏方式保持鉆進(jìn);2)漏速為3~5 m3/h 時(shí),采用隨鉆堵漏方式堵漏,并適當(dāng)降低排量繼續(xù)鉆進(jìn);3)漏速為5~10 m3/h 時(shí),下光鉆桿打橋塞擠封堵劑堵漏;4)漏速為10~20 m3/h,下光鉆桿注入超分子凝膠堵漏漿堵漏;5)漏速大于20 m3/h時(shí),下光鉆桿注入低密度堵漏漿進(jìn)行堵漏。

2.5 漂浮下套管技術(shù)

由于水平段較長(zhǎng),井眼軌跡調(diào)整頻繁且調(diào)整幅度較大,導(dǎo)致井筒摩阻系數(shù)較大,增大了下套管難度。為此,應(yīng)用了漂浮下套管技術(shù)[15],并采取輔助技術(shù)措施,以保證將套管順利下至設(shè)計(jì)井深。

1)下套管前通井。通井鉆具組合:φ215.9 mm 牙輪鉆頭(不裝噴嘴)+φ210.0 mm 鋼性穩(wěn)定器+φ127.0 mm S135 鉆桿×120.00 m+φ165.0 mm 巖屑床清除器1+φ127.0 mm S135 鉆桿×120.00 m+φ165.0 mm 巖屑床清除器2+φ127.0 mm S135 鉆桿×120.00 m+φ165.0 mm巖屑床清除器3+φ127.0 mm S135 鉆桿×120.00 m+φ165.0 mm 巖屑床清除器4+φ127.0 mm S135 鉆桿。在入窗點(diǎn)、水平段每500.00 m 大排量循環(huán)1 周,以破壞巖屑床,通井到底后大排量循環(huán)2 周,短起下驗(yàn)證泥巖井壁穩(wěn)定可靠,監(jiān)測(cè)上提下放摩阻。

2)水平段替入加入3.0%~4.0%液體潤(rùn)滑劑和6.0%~8.0%固體潤(rùn)滑劑的鉆井液,以降低水平段的摩擦系數(shù)。

3)采用銷(xiāo)釘式漂浮接箍和盲板式漂浮接箍,以降低水平段摩阻。

4)利用Landmark 軟件,優(yōu)選漂浮段長(zhǎng)。綜合考慮直井段和斜井段套管懸重與下入摩阻,計(jì)算不同摩阻系數(shù)、漂浮段長(zhǎng)下,套管下放時(shí)的大鉤載荷和套管所受軸向力,以?xún)?yōu)選漂浮段長(zhǎng)。

圖1 為華H50-7 井不同摩阻系數(shù)下下放生產(chǎn)套管時(shí)的大鉤載荷。圖2 為華H50-7 井生產(chǎn)套管漂浮段長(zhǎng)為3 400.00 m 時(shí)不同工況下所受軸向力。由圖1可以看出,摩阻系數(shù)為0.23 時(shí),大鉤載荷為290 kN,大于頂驅(qū)重量240 kN,下至井底時(shí)尚有50 kN 下推力。由圖2 可以看出,套管下到井底時(shí)井口套管軸向力為250 kN,大于螺旋屈曲值,說(shuō)明下套管過(guò)程中不會(huì)發(fā)生螺旋屈曲,能保證套管一次下至井底。

圖 1 不同摩阻系數(shù)下生產(chǎn)套管下放大鉤載荷Fig.1 Set down hook load with production casing under different friction coefficients

圖 2 不同工況下生產(chǎn)套管的軸向力Fig.2 Axial force of production casing under different operation conditions

5)合理使用滾珠扶正器,將套管與井壁之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,以降低套管與井壁間的摩阻。

6)改進(jìn)下套管工具,提高下套管速度,防止套管內(nèi)落物。優(yōu)化灌漿方式,采取管內(nèi)隔離措施,縮短套管靜止時(shí)間,以防止發(fā)生壓差卡套管。

3 典型井例

3.1 井眼概況

長(zhǎng)慶油田在隴東地區(qū)部署了一口設(shè)計(jì)井深6 216.00 m、水平段長(zhǎng)4 000.00 m 的三維頁(yè)巖油水平井——華H50-7 井。該井目的層為延長(zhǎng)組長(zhǎng)712段,為深灰色、灰黑色泥頁(yè)巖與灰色、灰綠色粉砂巖互層。采用“導(dǎo)管+三開(kāi)”井身結(jié)構(gòu):φ558.0 mm 鉆頭×φ426.0 mm 導(dǎo)管×103.00 m+φ393.1 mm 鉆頭×φ339.7 mm 套管×291.00 m+φ311.1 mm 鉆頭×φ244.5 mm 套管×2 292.00 m+φ215.9 mm 鉆頭×φ139.7 mm 套管×6 216.00 m。φ244.5 mm 套管下至入窗點(diǎn),封隔延長(zhǎng)組以上復(fù)雜地層。

該井斜井段長(zhǎng)達(dá)2 000.00 m,偏移距156.00 m,靶前距399.00 m,鉆進(jìn)時(shí)存在以下技術(shù)難點(diǎn):1)二開(kāi)后要求使用φ311.1 mm 鉆頭鉆至井深1 500.00 m 前消除偏移距,利用兩段增斜法準(zhǔn)確入窗,井眼軌跡控制難度大;2)鉆井泵動(dòng)力不足,排量受限,環(huán)空上返速度難以達(dá)到快速攜巖要求,鉆頭易泥包,滑動(dòng)增斜困難,機(jī)械鉆速低;3)水平段泥巖層坍塌壓力較高,需采用較高密度的鉆井液,容易誘發(fā)井漏;4)水平段(2 716.00~3 120.00 m 井段)存在斷層漏失帶,容易發(fā)生失返性井漏,堵漏難度大;5)水平段長(zhǎng)達(dá)4 000.00 m,鉆井過(guò)程中摩阻扭矩較大;6)生產(chǎn)套管下入難度大,難以保證一次順利下至井底。

3.2 實(shí)鉆效果

1)二開(kāi)小井斜井段采用螺桿鉆具+常規(guī)PDC 鉆頭復(fù)合鉆井技術(shù)迅速消除偏移距,使用2 只混合鉆頭快速入窗;配備3 臺(tái)F1600-HL 型耐壓52 MPa 的超高壓鉆井泵,滿(mǎn)足了鉆井排量達(dá)到50 L/s 的要求,解決了φ311.1 mm 鉆頭易泥包、大斜度井段滑動(dòng)鉆進(jìn)托壓、增斜率不足、機(jī)械鉆速低的問(wèn)題。表2 為斜井段鉆井技術(shù)指標(biāo)。

表 2 φ311.1 mm 斜井段鉆井技術(shù)指標(biāo)Table 2 Drilling technical indexes of φ311.1 mm deviated section

由表2 可以看出,斜井段平均機(jī)械鉆速8.11 m/h,比前期同井型城頁(yè)X 井(二開(kāi)使用PDC 鉆頭,平均機(jī)械鉆速7.35 m/h)提高了10.3%。第一增斜段(1 750.00~2 050.00 m)和第二增斜段(2 050.00~2 179.00 m)增斜率分別達(dá)到(4.0°~4.5°)/30m 和(5.0°~5.5°)/30m,順利中靶。由此可見(jiàn),對(duì)于三維水平井φ311.1 mm 大斜度井段,使用混合鉆頭比使用PDC 鉆頭更有利提高機(jī)械鉆速。

2)三開(kāi)井段采用高性能水基鉆井液。鉆進(jìn)水平段時(shí)高性能水基鉆井液的性能:密度1.22~1.33 kg/L,漏斗黏度57 s,濾失量4 mL??刂乒滔嗪啃∮?0%、膨潤(rùn)土含量小于20 g/L,動(dòng)塑比調(diào)整在0.5~0.6,六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)3 和6 r/min 下的讀數(shù)分別為5~8 和6~9,降低了摩阻,保證了井下安全,尤其是鉆至井深5 391.00 m 發(fā)生井漏后,鉆井液補(bǔ)充量大,鉆井液性能波動(dòng)大,井下未出現(xiàn)井壁垮塌。后續(xù)井段鉆井液性能穩(wěn)定(見(jiàn)表3),直至完鉆未發(fā)生井壁失穩(wěn)事故。

表 3 水平段水基鉆井液的性能Table 3 Performance of water-based mud in horizontal section

3)水平段鉆至井深4 894.00 和5 391.00 m 時(shí)發(fā)生漏速15 m3/h 的失返性漏失。在第1 個(gè)漏點(diǎn)(井深4 894.00 m)分2 次泵入80 m3超分子凝膠堵漏漿堵漏,堵漏后加壓至8.5 MPa,10 min 壓力未降低。在第2 個(gè)漏點(diǎn)(井深5 391.00 m)泵入“纖維水泥+錐形四面體堵漏材料+剛性顆粒堵漏材料”工作液25 m3,候凝24 h 后掃塞,漏速降至2~6 m3/h。根據(jù)漏失速度和地層反吐情況,將鉆井液密度降至1.23 kg/L 進(jìn)行隨鉆堵漏,直至鉆至完鉆井深。

4)為增大鉆壓,直井段使用45 根φ127.0 mm G105加重鉆桿,其余井段使用φ127.0 mm S135 鉆桿。水平段采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)鉆進(jìn),以克服長(zhǎng)水平段滑動(dòng)鉆進(jìn)困難的問(wèn)題。完鉆前頂驅(qū)最大扭矩40 kN·m,最大上提力1 400 kN,通井時(shí)通井鉆具組合順利下至井底,未發(fā)生鉆具屈曲現(xiàn)象。

5)下套管前使用4 個(gè)巖屑床清除器,分段破壞巖屑床。水平段替入加入6.0%液體聚合醇+2.0%固體聚合醇+2.0%HLR-3 潤(rùn)滑劑+5.0%石墨+4.5%玻璃微珠+2.0%液體潤(rùn)滑劑的鉆井液。下套管前井底鉆具上提下放摩阻僅300 kN。套管柱端部使用旋轉(zhuǎn)引鞋,采用NDS 漂浮接箍,漂浮段長(zhǎng)度為水平段趾端的3 500.00 m。套管柱進(jìn)入水平段1 322.00 m 后開(kāi)始接漂浮接箍,隨后每下入1 根套管灌1 次鉆井液。使用φ210.0 mm 整體式彈性扶正器,間隔50.00~100.00 m 安放一個(gè)。生產(chǎn)套管一次順利下至設(shè)計(jì)井深,未出現(xiàn)下放遇阻現(xiàn)象。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1)通過(guò)優(yōu)選鉆具組合、鉆頭,特別是斜井段使用混合鉆頭,降低了摩阻,提高了機(jī)械鉆速。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)提高了長(zhǎng)水平段井眼軌跡的控制能力及機(jī)械鉆速,形成了適用于隴東頁(yè)巖油超長(zhǎng)水平段水平井的鉆井技術(shù)。

2)優(yōu)選出了適用于延長(zhǎng)組頁(yè)巖油水平井的高性能水基鉆井液,其具有良好的潤(rùn)滑性和強(qiáng)抑制性,能防止長(zhǎng)水平段井壁坍塌,降低摩阻和扭矩。

3)采用漂浮下套管技術(shù),優(yōu)選漂浮長(zhǎng)度,能降低套管下入難度和摩阻,可保證套管順利下至設(shè)計(jì)位置,對(duì)更長(zhǎng)水平段水平井下套管作業(yè)有一定的借鑒作用。

4)應(yīng)用超分子凝膠和纖維水泥長(zhǎng)水平段堵漏技術(shù)能提高堵漏成功率,縮短鉆井損失時(shí)間,有助于減輕超長(zhǎng)水平段井漏堵漏導(dǎo)致的“呼吸”效應(yīng)。

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