苏里格气田苏14区块丛式井钻井技术.pdf

石油天然 气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9 年 2 月第 3 】 卷第 1 期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I F e b ． 2 0 0 9 V o 1 ． 3 1 N o ． 1 苏里格气 田苏 1 4 ． 区块丛式井钻井技术 周 健 ，王卫忠 ，赵润琦 中 原石油勘探局钻 井二 公司， 河南濮阳4 5 7 0 0 1 [ 摘要]苏 l 4区块是苏里格气田的主要钻井区域．面对苏 1 4区块丛式定向井地层研磨性强、井眼轨迹控 制难、钻 井速度慢等技术难 点，从剖面优选、钻头优选 、井眼轨迹控制、钻具 失效分析及预 防等方面 。探 索了苏 l 4区块丛 式井优质快速 钻井技 术。认为塔 武钟摆 防斜钻具 对上部 易斜 井段有着较好 的防斜效果 ， 适合 苏 l 4地区，值得进一步推广 应用 。小 “ S ”型五段制 定 向剖 面应 用避 开 了研磨性强 、可钻 性差 的复 杂地层，较好地解决 了定向井施工对钻头、螺杆 、扶正器、钻具 的严重磨损，全井最大摩 阻可控制在 3 0 t 以内，充分实现 了全井打快 的 目的。大功率低转速螺杆钻具 转速3 0 L ／ s ， 充分清洗井底， 快速携带岩屑 ，减少重复破碎对钻头的磨损。 根据地层特征及现场应用对 比，直井优选 8 i n 1 i n 2 ． 5 4 c mMD9 5 3 5 Z C型 P D C钻头 ，7 0 的 井 1 只钻头可打完进尺。定向井段优选 P 4 A1 1 - 5型 P D C钻头，延长组底部、纸坊 、刘家沟组等含砂砾 岩 、研磨性强 的井 段选 用 带背 齿 的 MD9 5 3 7 S L、GP 5 4 5 E X 型 P D C钻 头，刘 家 沟组 以下井 段选 用 MD 9 5 3 5 Z C型 P DC钻头 ，定 向、扭 方位滑动钻 进工作量较 大时，换用带背齿 8 i n HJ 5 1 7 L型牙轮 钻 头 。 4 井眼轨迹控制技术 4 ． 1 钻具组合方式 1 “ 四合一”钻具组合，即一套钻具完成直井段 、增斜段、稳斜段、降斜段施工 2 1 5 ． 9 mmP D C钻 头j 2 『 1 7 2 ram 螺 杆 1 。 单 弯双 扶j 2 『 1 5 8 ram 钻 铤 3 ～ 5 m 2 1 0 mm 扶 正 器 MWD短节 j 2 『 1 5 8 mm铤 5 3 ． 6 1 m 1 2 7 m m加重钻杆 1 3 5 m- 1 2 7 ra m钻杆。 2 稳斜钻具组合 ①j 2 『 2 1 5 ． 9 mm钻头十 1 7 2 mm螺杆 o 单弯双扶 j 2 『 1 5 9 ram无磁钻铤 1 根j 2 『 1 5 9 mm钻铤 8根 1 2 7 mm加重钻杆 X 9 ～1 2根 1 2 7 mm钻杆。② 2 1 5 ． 9 mmP D C钻 头j 2 『 2 1 2 mm稳定 器j 2 『 1 5 9 mm 无磁钻铤 X 1根 j 2 『 1 5 9 mm 钻铤 3 ～5 m 2 1 0 mm 稳定器 j 2 『 1 5 9 ram钻铤 8根 1 2 7 mm加重钻杆 9 ～1 2根j 2 『 1 2 7 mm钻杆。 3 降斜及直 井段 钻具 组合 j 2 『 2 1 5 ． 9 mmP D C钻 头 1 5 9 mm 钻 铤 2根 2 1 3 n u n稳 定器 1 6 5 ram钻铤 7根 1 2 7 ram加重钻杆l 5根 1 2 7 mm钻杆。 4 ． 2 井眼轨 迹控 制要点 井眼轨迹控制要点如下 ①上部直井段严格控制钻压 ，出表层 2 O ～3 0 m 钻压 吊打不少于 5 0 m，控 制直井段井斜1 ． 5 。 。②利用洛河组可钻性好 、易定 向的优势 ，洛河组底部将井斜增至 8 ～1 0 。 ，方位对 靶或比靶 b3 。 ，安定组地层相对较硬，不定向，复合钻过。③直罗组、延安组有增斜趋势 ，复合钻进 增斜率 1 ～1 ．o ／ 1 0 0 m ， 若不增或低于预计，及时滑动钻进调整，每 5 0 m增斜 1 。 ，方位若偏离靶心 5 。 以 上 ，及时微调方位。④延长组有降斜趋势 ，降斜率 1 ～ o ／ 1 0 0 m ，快的 3 ～ o ／ 1 0 0 m ，若降斜过快可更 换单弯单扶螺杆复合钻进 ，增斜率o ／ l O O m左右。延长组底部至和尚沟组方位较稳定 ，可采用常规稳 斜钻具钻进 。 5 钻具失效分析及预防 1 失效形式 钻铤断落均从母扣 l O ～l l c m处 断裂 ，公扣根部 2 c m处断裂，加重钻杆从公 、母扣 接箍处断落 ；钻杆刺穿部位多数为加厚过渡带，刺穿后裂纹向横向迅速扩展 ，若处理不及 时，很快就会 断落 。 下转 第 2 5 4页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 5 4 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9年 2 月 层位进行对比，了解钻穿地层的分层深度和岩性变化 ，预测将钻遇的油气深度。及时收集、 ． 分析气测录 井和钻井液录井的油气水显示资料 ，结合对岩屑、岩心的观察和荧光干、湿照显示 ，判断油气水显示层 位及其深度 ；并与邻井进行对 比，了解含油气层 的横向变化和综合录井油气显示特征、现场测井解释成 果以及重复地层测试资料，对钻遇油气层性质和油气层产能进行初步的分析判断。③根据水平井钻井地 质设计和测井资料与钻井资料，结合地震资料进行地层划分，对人靶点进行及时调整；在钻井过程 中， 要跟现场跟井技术人员进行沟通，依地震解释成果图、测井解释成果 ，结合 MwD或 L WD监控仪，岩 屑、气测录井实时对钻井进行预测跟踪、校正和调整指导钻井按设计进行。另外 ，在钻井过程中出现的 新情况 如发现新的油气显示层位等或遇到复杂地质问题时，应及时提出增减取样、取心 、分析项目 以及调整井深或完钻井深和测试层位调整的建议 。综合所有资料进行分析，对终止点深度 ，及完钻方式 进行分析研究 ，并根据实际情况进行随时调整 。④对完井方式、试油方法等提出调整建议；⑤跟踪试油 结果，并做好投产设计工作 ；⑥跟踪评价开发效果 ，为方案优化及时提出调整意见和建议 ，⑦每钻完一 日水平井，都应对油气藏进行再认识和评价。 4 方案实施效果 水平井技术的应用 ，大大提高了该地区产能建设速度。按照方案部署，已全部实 施完成。截至 目 前 ，已完钻 3口水平井，利用老井侧钻 1口。水平井产能较高且生产稳定 ，初期达到 1 5 0 t ／ d ，优于设计 产能。利用水平井完善了碳酸盐岩油藏井网，实现了储量 的整体动用，为完成 2 0 0 8年储量探明和产量 上升做出积极贡献 。 ． [ 参考文献] ． [ 1 ]胡文瑞 ． 水平井油藏工程设计 [ M]．北京 石油工业 出版社 ．2 0 0 8 ． [ 2 ]李玉兰 ．水平井 油藏 价的原理 [ J ]天然气勘探与开发 ，1 9 9 3 ， z 7 8 ～8 1 I s ]何鲜 ．水平井定向井完并 技术 [ M3．北京 石 油工业出版社 ，2 0 0 1 ． [ 4 3穆龙新 ．精细油藏描述及一体化技 术 [ M]．北京 t 石油工业出版社 ，2 0 0 6 ． [ 5 ]Gi g e r F M．Th e r e s e r v o i r e n g i n e e r i n g a s p e c t s o f h o r i z o n t a l d r i l l i n g[ 刀 ． S P E 1 3 0 2 4 ，1 9 8 4 ． 一 [ 6 ]G ig e r F M．L o w - p e r m e a b i l i t y r e s e r v o i r s d e v e l o p m e n t u s i n g h o r i z o n t a l w e l l s[ J ]． S P E 1 6 4 0 6 ，1 9 8 7 ． [ 编辑] 苏开科 上 接 第 2 5 0页 一 一 2 原因分析钻具失效是 由于在公扣最末完全扣处和母扣消失端容易形 成应力集 中，导致疲劳破 坏所致。苏 1 4区块地层较古老 ，地温高 ，岩性硬，夹层 多，地层因素加速了钻真的疲劳破蟓 }不合理 钻井参数引发下部钻具共振 ，跳钻和扭振导致钻具失效 ；钻具受力特性及其 自身结构引起周期性弯曲应 力 ，这是钻具失效的内在原 因，就钻铤而言，螺纹连接部分是薄弱环节 ，在钻压作用下螺纹部分发生弯 曲，加速了钻具失效 ；井径不规则影响，大肚子井眼或扩径严重时，钻具在井下支撑弱 ，处于屈曲状态 的钻具螺纹部位产生较大的交变应力 ，加之高速旋转产生的离心力，大大增加 了钻具失效概率。r 、 3 钻具失效预防措施①钻具选材 。根据现场应用情况 ，钻杆选用德国进 口管体、内涂层的钻杆。 6 i n钻铤选用大尺寸小水眼 5 8 mm钻铤 ，以增加抗疲劳破坏强度。②清洗、检查钻具丝扣， 人 井前保持丝扣及台肩清洁后再涂密封脂。③标准扭矩上扣 ，旧钻具上扣扭矩选用低限值 。6 i n钻铤上 扣扭矩为 2 4 k N m，5 i n加重钻杆上扣扭矩为 3 0 k Nm，5 i n钻杆上扣扭矩为 2 6 k N m。④开钻前和 钻进至 2 8 0 0 m前对入井钻铤 、接头、加重钻杆 、扶正器进行探伤。⑤转盘转速。统计资料显示 ，转盘 转速在 6 5 r ／ rai n左右可预防钻具先期失效 ，9 0 r ／ mi n以上钻具失效频率大大增加 。⑥每起下一趟钻倒换 一 次钻铤、钻杆的人井顺序 ，改变其受力状况。扶正器有利于钻具工作状态的稳定 ，尽可能增加扶正器 的使用井段。⑦使用恒压减震器及其他减震工具，减少钻具的震 动。⑧P DC钻头钻进时，不定时变换 钻压值 ，防止钻具中和点疲劳失效 。 [ 编辑] 萧雨 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m