塔河油田超深侧钻水平井钻井技术研究与应用.pdf

31 2 石油天然气学报 江汉石 油学院学报 2 0 0 9 年 1 o 月第3 1 卷第 5 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s T e c h n o l o g y J ． J PI Oc t ． 2 0 0 9 Vo 1 ． 3 1 No ． 5 塔河油 田超深侧钻水 平井钻井技术研究与应 用 余福春 胜利石油管理局塔里木钻井公司， 新疆库尔勒8 4 1 0 0 0 [ 摘要]油井开采后期 ，单井产量下降 ，部分探 井、开发井 由于各种原 因在 完井后没有获 得油气流 而形成 了低产 井和无用的 “ 空井” 。为 了有效地将这些资产 盘活 ，充分利用老井 剩余资源对 油 区进行更经济 有效 的开采，塔 河油 田布置 了多 口超深侧钻短半径水平 井。超 深侧钻短 半径 水平井 与常规 中、长半 径水平 井 相 比较除具 有提 高油气采 收率共性 外，还 具有成 本低 、周 期短、见效快 等特点。从侧 钻短半 径水平 井施 工特点、剖面设 计、开窗工具及 开窗方 式的选择、轨迹控制 、测 量方式及测 量工具 的选择 以及钻井 液设 计等方面对塔河油 田小井眼超 深侧 钻水平井技 术进行 了介 绍，并结合实钻 经验总结 出了各 阶段相应 的钻 具结构、技术措 施及 注意事项 等。塔 河油 田采用 小井眼超深侧 钻短半径水 平井钻 井技术对 奥陶 系油藏进 行 了勘探开发并取得 了较好的经济技术效益。 [ 关键词] 塔河油田；小 井眼；侧钻 ；短半径 ；水平井；钻井技术 [ 中图分类号]T E 2 4 3 [ 文献标识码]A [ 文章编号] 1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 0 9 0 5 0 3 1 2 0 6 塔 河油 田 目前 以勘探 开发 奥 陶系非 均质性极 强 的碳 酸盐 岩油 藏为 主 。其 油藏类 型 比较特 殊 ，既 不同 于常规的孔隙性砂岩油藏 ，也不同于中东地区和我国东部典型的裂缝性碳酸盐岩油藏。是一种以灰岩岩 溶为起 因，储 集空 间主要 为溶 蚀缝 洞 ，空 间分 布具 有相 当 的随机性 ，表 现为 不 规则 形 态 和不 均匀 分 布 。 这导致部分生产井投入开发以后 ，出现低产井，甚至报废井，如何使这些井复活并增加产能 ，采用侧钻 水平井技术是解决这一问题的有效途径[ 1 ] 。为了充分利用老井剩余资源对老油 区进行更加经济有效地 开采 ，塔河 油 田布 置 了几十 口在 老井 眼基础 上进行 侧钻施 工的超 深短半 径水平 井 ，以达到提 高单井 采油 控制面积和单 井动 用可采 储 量 的程度 、改善井 网布置、提 高采 收率 等 目的。通过 对 T7 0 3 C H 井、 TK 4 2 5 C H 井 、 TK 4 3 6 CH井 、 T K4 3 7 C H井 、 TK4 7 2 C H井 、 TK4 6 8 C H井 、 T K4 7 5 CH井 、 T K1 0 1 6 C H井 、T 7 5 6 C H井 、TK4 7 5 CH井、TK2 5 1 C H井 、T7 0 2 C H井等小井眼超深侧钻短半径水平 井钻 井施工 过程 中不断 的探 索和 实践 ，逐 步完善 和形成 了适应 于该地 区井深 、地 温高 、地质 情况 复杂等 特点的小井眼超深侧钻短半径水平井钻井技术，在提高钻井速度、节约钻井成本及改善油 田整体开发效 果等方面取得了良好的效果 。小井眼超深侧钻短半径水平井钻井技术是水平井钻井技术中的一部分 ，它 除具有中、长半径水平井的特性外 ，还具有增斜井段短、增斜段井眼 曲率明显增大、周期短、见效快、 节约钻井成本等特点 。近年来小井眼超深侧钻短半径水平井钻井技术在塔河油 田得到了推广和应用，在 塔河油 田奥陶系油藏的勘探开发中，采用该项技术已先后完成 了多 口超深侧钻短半径水平井的钻井，投 产后平均单井油气 日产量为普通直井的 3 ～5倍 ，同时充分利用了老井眼的剩余资源 ，节约了钻井成本 ， 缩短了钻井周期，获得了极大的经济技术效益[ 1 ] 。 1 塔河油田小井眼超深侧钻短半径水平井特点 1 ． 1钻井优 势 ①可利用老井 弃井进行开窗侧钻完成新的勘探开发 目的，实现节省钻井成本的目的。② 由于利 用了老井中的直井段 ，而且增斜段较短，所以具有钻井周期短 、见效快的效果 。③在相对稳定的地层中 [ 收稿日期]2 0 0 9 0 52 5 [ 作者简介]余福春 1 9 7 4 一 ，男，1 9 9 8 年江汉石油学院毕业，高级工程师，现主要从事现场钻井技术管理和研究工作。 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 第 3 1卷第 5 期 余福春 塔河 油田超深侧钻 水平 井钻 井技术研究与应用 作业可以有效地预防和减少井下复杂事故的发生。④靶前位移短，地层变化相对较小 ，提高了靶点的确 认精 度 。⑤一般 为裸 眼完 井 ，有利 于保 护油 气层 [ 1 ] 。 1 ． 2技 术难点 侧 钻短 半径水 平井 要求 地层 稳 定 ， 目的层一 般只选 在奥 陶 系灰岩地 层 。侧 钻点 较 深 ，塔河 油 田短 半 径水平 井 的侧 钻点 一般 在 5 5 0 0 m 左 右 ，在 轨 迹 控制 和 工具 的使 用判 断 上 难 度 较 大 。井 深 、温度 高 对 井 下工具 和仪器 的影 响较 大 ，必须 要选 用耐 高 温高压 的螺 杆钻具 和定 向测 斜仪 器 。短 半径 水平 井需 要开 窗 侧 钻技 术 、水 平井 钻井 技术 、小 井 眼 钻 井 技 术 等综 合 配 套技 术 ，施 工 工 艺 相 对 复 杂 。地层 坚 硬 可 钻 性 差 ，侧 钻难度 高 。井 眼曲率 大造 成钻 具摩 阻 大 ，钻 压传 递 困难 ，岩屑床 也 不易 清 除 。在 超 深 、高 温 、高 压 、高 造斜率 条件 下 ，测 量 仪 器 工 作 性 能 不 稳 定 。增 斜 段 增 斜 率 为 1 。 ／ m 左 右 ，而 且 增 斜 段 调 控余 地 小 ，测 量滞后 问题在 超深 侧 钻短半 径 水平 井增 斜段 尤为 突 出，要求 技术 人员 必须 具 有较 高 的预见 性和对 工 具性 能 的了解 。特 殊情 况需 要下 入 套管 和 固井 时都 有相 当大 的难度 [ 4 ] 。 2 塔河油田小井眼超深侧钻短 半径 水平井施工工艺设计 2 ． 1 校 正老 井数据 由于老井的电测完井数据往往不精确 受仪器精度所限 ，不能作 为设计 的依据。因此 ，老井在套 管开窗设计前 ，需要先进行陀螺测井 ，以精确校核原井眼的井斜 、方位等数据。以此为基础 ，再做侧钻 短半径井身剖面设计[ 1 ] 。 2 ． 2 超深侧 钻短 半径水 平 井剖 面设 计 剖面设计是侧钻短半径水平井设计中的重要部分 ，是一 口水平井能否顺利完成 的基础 。最优井眼剖 面设计应是最接近施工实际 、降低控制难度的设计 。在进行剖面设计时要充分考虑地层特性、工具造斜 能力、工艺技术等因素可能对井身轨迹所产生的影响，特定管柱和井眼轨迹是否相互适应 。此外 ，还应 考虑降低钻井成本 ，有利于安全钻井[ 3 ] 。 1 井身剖 面设计 井身剖面的选择 ，实际是造斜率的优化。尽管超深侧钻短半径水平 井斜井段 造 斜段 较短 ， 考 虑到 现场施 工 中轨 迹控 制受 地层 岩性 的不确 定 性 和施 工 人 员操 作 的不 规 范性 及 造斜 工具的不稳定性等因素影响，在剖面设计上要留有调整余地 ，可通过采用不 同角度的弯壳螺杆来调整 ， 以满足轨迹的要求。方位调整应放在侧钻初期井斜较小的井段 ，由于增斜率高，在井斜较大的井段扭方 位难度非常大。为此塔河油田超深侧钻短半径水平井井身剖面的设计一般为三段制 ，即第一增斜段造斜 率 1 ～1 ． 5 ／ m，第三增斜段 并进入靶点造斜率为 2 ～2 ． 2 5 。 ／ m，中间段 调整段设计造斜率 l O ／ m 左右。井身剖面设计尽量避开三维井身剖面Ⅱ ’ 。 2 靶 区要求 由于短半径水平井的轨迹控制难度相对较大，靶 区精度要求相对宽些 ，尽量减少轨 迹调整的工作量。塔河油田侧钻短半径水平井的靶区要求一般为在 目的层没有大漏的情况下 ，A、B 靶 均为 1 0 mX 2 0 m矩 形 ；而 在 目的层 出现 大漏 的情况 下 ，A、B靶 均为 1 0 m3 0 m；并 根 据 实 际 情况 上 报有关部门，决定完钻深度。 3 曲率半 径和造 斜 率的 选择针 对塔 河油 田井深 、温 度 高 、地质 情 况 复 杂 等 特 点 ，超 深侧 钻 短半 径水平井曲率半径选择在 4 0 5 0 m 比较合理，不宜选择 1 8 ～2 2 m 或更短的曲率 半径。从现场角度讲 ， 过短的曲率半径 ，施工难度过大，几乎没有 回旋余地 ，井眼轨迹略有失控则需填井重钻 ，损失重大。造 斜率的选择是满足曲率半径要求 的关键 ，实际设计过程 中，造斜率一般在 1 ～3 0 ／ m 以内。 4 磁场参数校正超深侧钻短半径水平井钻井是一项精细工程，为准确中靶，要求井眼轨迹设计 必须精确 ，还需考虑对磁场强度、近期的磁偏角 、大地子午线收敛角等参数的校准。 2 ． 3 钻头设计 钻头设计一般为三牙轮钻头和 P D C钻头 ，从轨迹控制和定 向造斜时工具 面的稳定性及钻压传递等 方面考虑 ，在斜井段一般采用适合地层的三牙轮钻头 ，在水平井段一般采用 P D C钻头或三牙轮钻头 。 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 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9 年 1 O月 2 ． 4钻井 液设计 由于塔 河油 田井 深 、造 斜率 高 、水平 段长 ，要求钻 井液必 须满 足 以下要 求 ① 有 良好 的携砂 、携铁 屑 、洗井 能力 和护壁 能力 ；②有 较强 的抑 制能力 和抗盐 、抗 钙 、抗 高温 能力 ；③有 良好的润 滑性 、具有 降 阻防卡 和防塌 能力 ；④能 很好 地保 护油 气层 ，减少 油气层损 害 [ 6 ] 。 2 ． 5测 量方式 的设计 利 用陀螺 测量老 井 眼轨 迹 数据 。造 斜 段 由于钻 进 速 度快 、井 眼数 据 采样 密度 高 每米 采 样 1 个 数 据等特点，利用抗高温 、性能稳定、精度可靠的 3 5 ram的 R S T有线随钻测量仪器施工 ；水平段是 提 高钻 井速度 、要求 尽量 避免 施工 风 险 的关 键 井段 ，利 用 柔性 无 磁 钻具 配 合 MWD 无 线 随钻 测 量 仪器 进行水平段的测量施工；全井裸眼井段全部利用 E S S电子多点校核轨迹数据并 以该数据作为全井轨迹 计算 的最终数据。 2 ． 6 井下钻 具及仪 器工 具设计 井下钻具及仪器工具设计 ①全部使用一级钻具 ，保证钻具质量 ，确保井下安全 。②井底温度在 1 3 0 ℃左右，普通测斜仪不能正常工作 ，采用耐高温、质量有保证的 MWD P C D耐高温探管无线随 钻或有线测斜仪，保证及时准确地提供轨迹数据。③全部采用抗高温 、大扭矩 、低转速质量有保证的新 螺 杆钻 具 ，避 免 出现 定子 胶皮 老化 、脱 胶及 螺杆事 故 。 3 侧钻方式的优选 套管开窗一般有 2种形式 一种是采用斜向器铣锥磨铣套管开窗方法 ；另一种是采用割铣工具割 铣 套管 开窗方 法 。2种 方法 各有 所长 ，斜 向器开 窗可 以开窗 、侧钻 同时 进行 ，具 有 周期 短 、速 度快 的优 点，但施工安全性相对较差 ，斜向器易转动造成侧钻方位偏差 ，侧钻初期磁干扰影响大 ；割铣开窗具有 安全可靠、操作简单、磁干扰影响较小、定向方便等优点，但施工周期长 ，地层较硬 ，侧钻难度高。由 于塔河油田所钻的超深侧钻短半径水平井情况复杂，实际设计过程中，应根据开窗成本、周期 、开窗套 管处水泥固井质量好坏 、套管层数等实际情况确定具体的开窗方式[ 1 ] 。 1 割铣前准备工作根据下步设计需要 ，确定割铣井段 一般割铣井段在 1 5 ～2 O m左右 。核查割 铣井段固井质量 如果 固井质量差必须重新补打水泥塞挤水泥 、套 管接箍位置 、套管扶正器类型和深 度。割铣井段尽量避开套管接箍位置 ，一般选取套管接箍下 2 ～3 m开窗 。 2 钻具结构铣齿接头割铣工具钻铤9根HWD P X 1 5根斜坡钻杆 3 割铣参数割铣要求钻压 1 0 4 o k N、转速 6 0 8 0 r ／ mi n 、排量 1 2 - - - 1 4 L ／ s 、泵压 1 8 2 0 MP a 。 4 钻井液性能要求割铣过程中要求钻井液性能稳定 ，确保割铣中铁屑能顺利带 出，割铣期间密切 观察 铁屑返 出情 况 ，及 时调 整性 能 ，同时 保证地 层稳定 不垮 塌 ，保证 井下 安全 。 4 侧钻及轨迹控制技术 轨迹控制技术是小井眼超深侧钻短半径水平井施工的核心，轨迹控制水平直接反映了水平井施工水 平。其难点主要体现在入窗着陆和水平段 的控制上 ，所 以轨迹控制必须具有较高的预测准确度、较强的 应变能力 、较高的控制精度 。使井眼轨迹能获得比较稳定的全角变化率 ，使得实钻井眼轨迹与设计井眼 轨迹 始终 相吻合 。 4 ． 1 侧钻造斜 1 钻 具 组合 1 4 9 ． 2 mm 钻 头 1 2 0 mm 3 ～ 3 ．o 单 弯动 力钻 具 j 2 『 1 2 0 mm 定 向接 头 十 8 8 ． 9 ram无磁承压钻杆 8 8 ． 9 ram斜坡钻杆 6 0 m 8 8 ． 9 ram 加重钻杆 2 O O mj 2 f 8 8 ． 9 ram 钻 杆j 2 『 1 2 7 mm钻杆。 2 钻进参数钻压 5 5 0 k N、泵压 1 8 2 0 MP a 、钻井液排量 1 2 ～1 4 L ／ s 。 3 技术措施井动力钻具为大度数单弯动力钻具 ，为了使其顺利通过j 2 『 1 7 7 ． 8 mm套管 ，采用 了柔 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 第 3 1 卷第 5期 余福春塔河油田超深侧钻水平井钻井技术研究与应用 性钻具 组合 ，下钻 过程 中严 禁转 动 钻具 。钻 具下 井后 ，控制 钻具 下放 速度 ，严 禁猛 刹 猛放 ，并 时刻 注意 指重表读数变化。钻具下至定 向侧 钻位置，下人有线 随钻测斜 仪测量工具面 ，进行定 向作业 。缓慢开 泵 ，待泵压正常后控时钻进 2 ～3 m，侧钻造台阶。应保持每米捞 1 包岩屑 ，清洗干净 ，排放好 ，以对 比 分 析侧钻 效果 。根据 钻 屑 中地层 岩屑 含量 ，及 时调 整钻 进参数 和施 工措 施 ，及 时分 析 预测 井底 位置 的井 斜 方位 ，对钻 具 的造斜 率作 出准 确判 断 。若造 斜 率低 于设计要 求 则应起 钻 更换 钻具 ，起钻 时严 禁用 转盘 卸 扣 。井 斜方 位达 到设计 要求 ，并 能 确定 侧钻 成 功后 ，根据造 斜率 决定 下 一步 施工 措施 。 4 ． 2增 斜段轨 迹控 制 1 钻具 组 合 1 4 9 ． 2 mm 钻 头 1 2 0 mm 2 ． 5 ～ 3 ． 5 。 单 弯 动 力 钻 具 1 2 0 m 定 向 接 头 j 2 『 8 8 ． 9 mm无磁承压钻杆 j 2 『 8 8 ． 9 mm斜坡钻杆 8 0 m 8 8 ． 9 mm 加重钻杆 2 0 0 mj 2 『 8 8 ． 9 ram 钻 杆 十 1 2 7 mm 钻杆 。 ． 2 钻进参数钻压 3 0 5 0 k N、泵压 1 8 2 0 MP a 、钻井液排量 1 2 ～1 4 L ／ s 。 3 技术措施该段造斜率高 ，钻柱摩阻大 ，钻压 的施加与传递 困难 ，全造斜段采用柔性倒装钻具 组合 ，并 随着造 斜井段 的增 加 ，不 断补 充造 斜井 眼 内的斜坡 钻 杆长度 ，使 加 重钻 杆 始终 处 于直井 段 的套 管内，以减少钻柱摩阻，保证钻压的有效传递。钻进过程中送钻要均匀、平稳 ，严禁猛刹猛放，谨防溜 钻及顿 钻事 故的发 生 。钻具 不能 在 同一 位置 循环 ，防止井壁 出现 台阶 ，影 响 下步 作业 。为 了提高 中靶精 度和井身轨迹质量 ，测斜 间距为一米一点 ，最多不能超过 3 m。人井造斜钻具弯角大，摆工具面时 ，一 次不要转动过大的角度 ，以免钻具与井壁接触力过高 ，造成螺杆钻具损坏 。作好施工草图，对测量数据 及时处理，对井底数据准确预测 ，确保施工顺利进行 。钻进过程 中，每钻进 2 O ～3 0 m短起下钻一次 ， 保证井眼畅通。中 A靶进入水平段 ，井斜方位符合设计要求 ，起钻换水平段钻进钻具。起钻过程 中严 禁转盘卸扣，防止井 口落物 ，要及 时灌满钻井液[ 6 ] 。 4 ． 3水 平井段 施工 1 钻具 组合 j 2 『 1 4 9 ． 2 mm 钻 头 1 2 0 mm 1 ～ 1 ． 5 。 单 弯 动力 钻 具 1 2 0 mm 定 向接 头 8 8 ． 9 mm无磁承压钻杆 8 8 ． 9 ram斜坡钻秆 根据水平段长度进行调整十 8 8 ． 9 mm加重钻杆 2 O 0 m 8 8 ． 9 mm 钻杆 。 2 钻 进参 数过 钻压 5 0 8 0 k N、转速 2 0 3 0 r ／ mi n 、泵 压 1 8 2 0 MP a 、排 量 1 2 1 4 L ／ s 。 3 技术措施①水平井段钻进采用导向钻井方式 ，以解决水平段稳斜及钻水平段较长时钻压传递 困难等 问题 ；施工 中，通过滑动、复合钻进方式的结合应用 ，达到井眼轨迹控制 、消除岩屑床和平稳钻 进的目的。②随着水平延伸段的增加，摩阻增大 ，注意轨迹的前期调整和井眼修整。③钻进 中，每钻进 5 0 m短起下钻一次 ，及时清除井底岩屑 。④钻进 中钻柱的摩 阻逐渐增大 ，加 之井深 、钻具尺寸小 ，应 加强对每趟入井钻具的摩阻、扭矩计算分析 ，及时调整钻井参数，确保钻压的有效传递 。⑤从钻井液和 工程两方面人手 ，及时清除井底岩屑，钻井液应具有 良好 的悬浮性 、流变性和润滑性。⑥小尺寸钻柱 、 循环压耗大 ，泵压高与携岩需要的大排量相矛盾 ，起钻前应充分洗井 ，避免出现岩屑沉积卡钻 。⑦奥陶 系储层溶洞、裂缝较为发育 ，钻井 中易出现井漏、井涌、井 喷等 ，因此应严格控制钻井液密度及泵压、 排量等钻井参数 ，同时做好防漏、防涌工作。⑧钻具在井 内的静止 时间不得超过 3 mi n ，钻具活动范围 3 ～5 m。 如遇特殊情况钻具必须静止或停泵 、停钻时间较长时，应将钻具提 到套管 内，防止井下事故或 复杂情况发生。⑨钻进时 ，要求送钻均匀 ，钻压和转速在设备能力允许范围内尽量按设计要求执行 ，不 能猛增猛减 ，如有蹩跳钻等情况时，应减少钻压 ，优选适当的钻压 、转速[ 7 ] 。 4 ． 4 井 眼轨迹 随钻测 量 随钻测量仪器分有线随钻测量仪和无线随钻测量仪，有线随钻测量仪从仪器测量位置到钻头零长为 7 m左右 ，无线随钻测量仪从仪器测量位置到钻头零长为 1 0 m左右 ，零长区间的井斜方位变化是测量盲 区。侧钻短半径水平井 的造斜率高达 0 ． 8 ～ 1 ． 5 。 ／ m，零长越长盲 区就越长 ，判 断井底位置 的实际井 斜方位误差就越大，为了准确分析判断井下井斜方位变化情况 ，塔河油 田侧钻短半径水平井一般在造斜 段和增斜段初期使用有线随钻测量仪 具有盲区短 、信号传递快、信号稳定传递质量高等优点 ，增斜 段中后期及水平段采用 MWD无线 随钻测量仪。由于短半 径水平井 曲率大 、造斜率 高、增斜段 短 一 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 石油天然气学报 江 汉石油学院学报 2 0 0 9年 1 O月 般 在 1 0 0 m 以 内 ，因此 必须严 格 监控 井 眼轨 迹 变化 情 况 ，要求 每 钻进 一 米 就 要测 量 一 次井 斜 方位 变化 情况 ，以便及 时掌握 井 下动态 引。 5 钻 井液技术措施 钻 井液 技术 在水平 井施 工 中起 着关键 性 的作用 ，钻井 液性 能 良好 是水平 井 施工 安全顺 利 的保 证 。其 在井 眼净化 、降 低摩 阻 、油 层保 护 问题 中起 着尤为 重要 的作用 ，在保 证其 有足 够 的润滑 性和 良好 的携带 岩屑性能 ，满足施工的要求 ，在保证动力钻具及仪器正常工作的前提下，尽可能地使用大排量 ，钻进期 问不作 大 幅度 的钻井 液性能 调整 。在水平 段钻 进时 ，由于岩屑 反复研 磨 ，岩屑 很细 ，应 注意钻井 液 中的 固相含量 ，要求除砂器、离心机 2 4 h运转 ，及时除去钻井液中的有害 固相 。因此 ，固控设备一定要使用 并维护好 ，必须要有 1 0 0 ％的出勤率。要根据井下实际情况 ，及时进行短起 下钻作业 ，消除岩屑床，保 证起 下钻作 业顺 利和通 畅[ 6 ] 。 6 复杂情况与事故的预防 1 井 漏的预 防首先 要对 井下 低压 易漏 层做 到心 中有数 ，并在钻 进 漏失 层 前 3 0 5 0 m 时加 入 随钻 堵漏剂，在裸眼段尤其是易漏层起下钻或上下活动钻具时，应控制速度 ，避免大的压力波动L 4 ] 。 2 沉砂卡钻的预防 钻井液应具有较高 的粘切，一般在钻进小井眼时每钻进 3 O ～5 0 m进行一次短 程起下钻清砂 ，保持上部井眼畅通 。循环时配制高粘切钻井液循环携砂 ，配齐并用好固控设备，选择抑 制性好的钻井液体系以保持井壁稳定L 7 ] 。 3 粘卡 的预 防 尽 量采 用近平 衡 压力钻 进 ，减小 压差 ，进 入油 气 层前 严 格 控 制钻 井 液滤 失 量不 大 于 4 ml ，混 油或 加沥青 润滑 剂 以提高 钻井 液润 滑性能 ，降低 摩 阻 。加 强钻具 活动 ，在裸 眼段 中静 止 时 间 要尽量 短 。 4 键槽卡钻的预防根据现场经验 ，使用液力加压器 、高效钻头和井下动力钻具 以提高钻进速度 ， 缩短 钻井周期 。设 备上 要有 保 障 ，减 少起 下钻 次数 。在有键槽 形成 迹象 、上 提钻 具遇 卡时 不可硬 拔 ，活 动钻具 应 以转 转盘 为 主 ，起 钻时 可采 用倒划 眼方 法起 出钻具 ，然后 采取 有效 措施 破键 。良好 的润 滑性能 和井眼轨迹有助于减小钻具上下活动时的摩阻 ，有利于避免钻具进入键槽。 7 现场应用实例 T 7 0 3 CH 井是 塔河 油 田为开 发该 地 区溶洞 、裂缝 性油藏 而布 置的一 口超 深侧 钻短 半径 水平井 。原 直 井 T 7 0 3 井完钻井深 5 8 0 0 ． 0 0 m，由于后期液面恢复缓慢 ，地层供液量不足，一直关井。为使该井恢复 产 能 ，决 定利用该 井侧 钻一 井径 为 1 4 9 ． 2 0 mm 的 小井 眼 以钻 遇奥 陶 系灰 岩裂 缝 或 溶 洞 建产 。该 井 设计 侧钻点井深 5 5 8 1 ． 3 0 m，完钻井深 6 1 8 2 ． 7 7 m，设计方位 1 5 1 ． 1 7 。 ，靶前位移 6 0 m，最大井斜角 8 4 ． 4 1 。 ， 平均造斜率 8 6 ． 2 2 。 ／ 1 0 0 m，水平 段 长 5 0 3 ． 5 5 m，完钻井 深 6 1 8 1 ． 0 0 m。A 靶 点井 深 5 6 7 7 ． 0 1 m，井斜 7 7 ． 9 6 。 ，方位 1 5 6 ． 8 3 。 ，靶 心 距 3 ． 0 9 m。B 靶 点 井 深 6 1 8 0 ． 7 0 m，井 斜 8 4 ． 4 O 。 ，方 位 1 5 1 ． 1 7 。 ，靶 心距 4 ． 4 2 m。全井从侧钻点 5 5 8 0 ． 0 0 m 到实际井底 6 1 8 1 ． 0 0 m，井段长 6 0 1 ． 0 0 m，其 中增斜井段 9 7 ． 0 1 m，井 斜变化 0～ 7 8 。 ，设 计 增 斜 率 8 6 ． 2 2 。 ／ 1 0 0 m，实 际 平 均 增 斜 率 8 O ． 4 1 。 ／ 1 0 0 m。水 平 段 5 6 7 7 ． 0 1～ 6 1 8 1 ． 0 0 m，段长 5 0 3 ． 9 9 m；井斜变化 7 8 “ - - 8 4 。 ，设计增斜率 1 ． 2 o ／ 1 0 0 m，实际平均增斜率 1 ． 1 9 ／ 1 0 0 m。 该井轨迹数据完全符合设计要求 ，完成了勘探开发的目的，达到了预期 的效果。 T K4 2 5 井是塔河 4号油 田的一 口开发井，钻成后经近两年开采，产量逐渐降低 ，含水不断上升， 经过论证 ，决定在 7 i n 1 i n 2 ． 5 4 c m尾管鞋以下裸眼井段采用侧钻短半径水平井 的方法对老井进行 改造 ，进一步整体开发和评价塔河 4号油气藏，探索、探 明边界的含油气性 ，逐步实现滚动开发的 目 的。T K4 2 5 C H井是西北油田分公司在塔河油田部署的第一 口短半径侧钻水平井 ，平均造斜率1 ． 1 6 。 ／ m， 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 第 3 1 卷第 5期 余 福春 塔河油 田超深侧钻 水平井钻 井技术研究 与应 用 最 大造 斜率 达 到 5 O ． 4 。 ／ 3 0 m。B点 靶 深 较 A 点 靶 深 上 抬 4 1 ． 3 8 m，创 造 了 短 半 径 水 平 井 侧 钻 点 最 深 5 4 1 8 ． 0 0 m，完 钻井 深最 深 5 7 5 9 ． 2 1 m，曲率半 径 最短 5 0 ． 2 m 的 3项 国 内短半 径水 平 井记 录 。该 井采 用裸 眼完井 ，初产 原油 4 3 0 t ／ d ，稳产 3 8 0 t ／ d ，获 得 了较好 的经 济效 益 。T K4 2 5 CH 井 的成 功 完钻 ，为 塔河 油 田老井 挖潜提供 了有 力 的技术 支持 ，推动 了塔 河油 田水 平井 技术 的不 断发 展 。超 深侧 钻 短半 径水 平井 已 成为 老井 改造 、油藏 开发 再挖 潜 的主要 手段 之 一 。近几 年来 ，由于超 深侧 钻短 半径 水 平井 钻 井技 术 的不 断提 高和规 模化 的应 用 ，形 成 了较 为成 熟 配套 的短半 径水 平井 钻井 技术 ，实现 了塔 河 油 田不 同类 型油藏 的高效开发 ，使得塔河油田原油产量不断增加 ，降低 了开发成本，取得 了良好的开发效果 。未来的钻井 技术发展将继续以降低勘探开发总成本和钻井直接成本为主要 目标，钻井技术将更好地与地质 、测井和 录井等专业技术紧密结合 ，形成一套高效 的钻井开发系统，不断提高油气产量 ，缩短钻井周期 ，满足现 代 企业对 经济 效益 的追求 。 8 结论与建 议 1 塔河油田应用小井眼超深侧钻短半径水平井钻井技术使一些老井和气井起死 回生 ，降低 了成本， 同时达到了新的勘探开发 目的 ，目前该技术 已 日臻成熟 ，各项技术指标 明显提高 ，随着科 技的不断进 步，小井眼超深侧钻短半径水平井钻井技术也将会更加完善，将会在各油田中广泛推广和应用 ，成为油 田勘探开发的重要手段和途径。 2 小井 眼超深 侧钻 水平 井钻 井 技 术 是 一 项综 合 性 的钻 井 技术 ，其 关 键 是 科 学 化 设 计 和 优 化施 工 ， 合理的施工方案配合其他相应的技术措施是取得最佳施工效果的保证。 3 小井眼超深侧钻短半径水平井钻井技术 目前主要是在奥陶系灰岩地层 中使用，局限性很强。由 于井深、温度高 、地层可钻性差等原因，在钻头选型方面也不尽满意 ，应尽快研制 出适应深井小井眼侧 钻短半 径水 平井轨 迹要 求 的优质 P D C钻头 ，加 快钻 井速 度 ，保 证 井下 安全 。 4 塔河油田井深、地温高 、地质情况复杂 ，经过近几年的攻关研究 ，目前基本形成 了适应该地区 的配套超深侧钻短半径水平井钻井技术 ，在节省钻井费用、提高单井采油控制面积和单井动用可采储量 的程度 、提高单井的开发效益等方面都取得了很大的经济技术效益。 5 使用国产硬连接螺杆配合井下柔性钻具组合 ，通过调整钻井参数来微 调增斜率 、水平段主要 以 复合钻进为主等措施 ，是实现超深侧钻短半径水平井轨迹精确控制 、提高钻井速度 、提高钻机工作效率 的有效手段之一 。 6 良好的钻井液性能是小井眼超深侧钻短半径水平井成功的前提 。好 的水泥塞质量是侧钻成功的 必要条件 ，建议在打悬空水泥塞时适 当加砂以提高水泥塞强度。 7 小井眼超深侧钻水平井钻井技术的推广应用，不但对开采剩余油气、提高采收率和综合经济效 益有十分重要的现实意义 ，而且对一些老井修复 、死井重钻也是一条行之有效 的降低成本 的途径 。 [ 参考文献] [ 1 ]燕金友 ，张克键 ，董士同 ．深井小井 眼短半径水平井钻井技术 E J ]．石油钻探技术 ，2 0 0 6 ，3 4 4 3 4 3 7 ． [ 2 ]王虎 ．塔河油田小井眼水平井钻井技术 [ J ]． 石油钻探技术 ，2 0 0 4 ，3 2 3 4 1 4 3 ． E 3 ]何龙 ，陈跃军 ．塔河油 田侧钻短半径水平井技术 E J ]．石油钻探技术 ，2 0 0 3 ，3 1 6 6 3 6 5 ． [ 4 2李鹏 ．短半径水平井在深井小井眼中的成功应用 口]．钻采工艺 ，2 0 0 3 ，2 6 1 8 ～l 1 ． [ 5 2王正湖，孙建成 ．胜利油田短半 径水 平井钻井技术 [ 刀 ．石油钻 探技术 ，2 0 0 1 ，2 9 3 ；3 9 4 1 ． [ 6 ]余福春． 东河 1 - H 8 超深水平井钻井液技术研究与应用 [ J ]． 钻采工艺，2 0 0 9 ，3 2 3 1 0 9 1 1 1 ． [ 7 ]余福春 ． 羊塔克凝析气 田复合盐岩层钻井技术研究与应用 [ J ]．钻采工 艺 ，2 0 0 8 ，3 1 2 3 ～6 ． [ 8 ]余 福春 ．羊塔克凝析气田优快钻 井技术研究与实践 [ 刀 ．西部探矿工程 ，2 0 0 8 ，2 0 1 0 1 O 2 ～1 0 5 ． [ 9 ]余福春 ．羊塔克凝析气田堵漏技术研究与应用 [ J ]．钻采工艺 ，2 0 0 8 ，3 1 5 1 4 8 ～1 4 9 ，1 5 1 ． [ 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