长庆靖南地区气井水平井侧钻及轨迹控制技术-最新文档资料

1、长庆靖南地区气井水平井侧钻及轨迹限制技术一、前言长庆靖南地区由于其特殊的地质结构,均采用四开井身结构施工.靖平51-13井在施工中进行两次侧钻： 三开斜井段起钻至 本溪组煤层煤层时遇阻,循环中上部煤层垮塌,造成卡钻,倒扣 钻具后进行斜井段侧钻一次；四开水平段由于泥岩垮塌,遇阻严重,进行水平段侧钻.通过两次侧钻及轨迹限制技术的实施,该 并可做特例对靖南区块水平井侧钻给予借鉴.二、斜井段侧钻及轨迹限制技术2.1 侧钻原因：在钻进至井深3708m循环起钻,起钻至3670m时遇阻,循环 倒划眼时钻具卡死,倒扣后落鱼 505m卡点井深3625m,井斜 70.3 ,方位210 ,地层本溪组,岩性炭质泥岩,

2、.原由于钻 具活动及开泵时冲动压力造成煤层垮塌.由于地质设计未进行调 整,现根据井下情况进行轨迹调整,进行侧钻.2.2 侧钻点选择：根据直井段井眼轨迹数据及井下落鱼位置,侧钻点选择3030m为保证水泥填井质量,侧钻点距落鱼顶90nl2.3 确定新靶点数据为预防新井眼与原井眼相碰造成平安隐患,根据原井眼轨迹对新侧钻靶点进行调整.如表1:调整后的靶点综合原井眼地层垂深、原井眼煤层平安及防碰 等特点,为井下平安考虑,该井眼轨迹在入窗段与原靶点偏移 8.3m,与原井眼廉价13.7m.2.4 侧钻轨迹方案：根据斜井段现场地质卡层,侧钻后轨迹目的层垂深为3541.6m.表 22.5 侧钻要求：侧钻点位于3

3、030m.填井井段必须大于150m填井24小时后下钻扫水泥塞, 水泥塞钻至3000m候凝72小时后再钻水泥塞并试水泥塞强度, 钻进至3020m起钻换定向钻具进行钻进.根据原井眼轨迹数据,侧钻后选择方位223 ,使新井眼与原井眼错开,预防窜入老井眼.由于侧钻点选测较高,在侧钻成功后调整方位仍要大于213 ,并且侧钻后主要向下才T垂深为主,井斜大禹25以后在将方位向原设计靠近.侧钻后轨迹闭合方位始终保持大于原井眼闭合方位.2.6 侧钻钻具组合： 215.9mmMD537HXbit+7LZ172(1.5 ) LG+D 168mmMWD -SUB+d 168mm NMD侬165mmDC*31+ 127

4、mmHWDP* 45十 127mmDP备注：侧钻点提前15m进行造台阶,保证侧钻一趟钻成功2.7 侧钻举措 侧钻前准备：侧钻前钻水泥塞到预定位置：钻水泥塞时大排量循环；钻进过程注意大排量冲洗井底,保证井眼畅通. 侧钻新井眼：钻至井底后先测斜,根据测斜数据对井身剖面进行优化；使用小215.mm钻头+1.5 单弯螺杆磁性工具面在223 10控时滑动造台阶；打2退1的方式控时钻进,钻完后上下滑动划眼1-2遍,划眼过程中限制工具面 223 10 ;造出台阶后继续控时钻进, 保证新井眼地层被切削,控时 钻进一段后钻压会逐步增大, 根据地层情况逐渐加大钻压, 密切 注意钻压变化；侧钻过程中如需要活动钻具时

5、,下放钻具不要直接下到井 底,先控时钻进一段后慢慢下放到原井深； 新井眼的判断钻进过程中能够连续加压, 钻井参数相同,钻时与直井正 常情况相近；新地层岩屑返出量不断增多, 水泥屑返出量不断减少, 最 后岩屑中不含水泥屑；已钻井段的测量数据井斜和方位与原井眼同井深测量数据不同可及时判断造出新井眼.定向造斜钻进侧钻成功后,根据井眼轨道设计要求继续施工,每次下钻到造斜点时限制下放速度,保护侧钻段隔墙；进行实时轨迹预测、比照分析,预测下一步钻进方式；2.8 轨迹限制技术防碰：该井侧钻点的视位置存在偏移, 侧钻前方位要大于设计方位 才能入靶,前期方位增至 240.,计算与原井眼偏移 25m时逐步 降方位

6、钻进,井斜增至36前方位降至209 ,此时两井眼偏移 32m,再重新计算剖面,限制方位,先降再增,使入靶点限制在 设计要求范围内.如图1:三、水平段侧钻及轨迹限制技术3.1 侧钻点选择遇阻井段从3840m开始,根据现场实际情况,侧钻点选择在 3783,侧钻段 3783-3803m.如表 3;该点选择原因有以下几点：井斜89.7.,该段井斜相对较小,垂深在该段最深；该段下部井段为增斜井段,如进行降斜侧钻利于实施；该段离遇泥岩段3840m相对有48m t% 48m地层为相对稳 定的云岩地层.3.2 侧钻方向选择由实测数据表及现场砂样可以看出：该段泥岩地层含有黄铁矿,应为本溪组岩性,下部目的层 应该

7、向下进行侧钻,即降垂深；实钻至3889m垂深为3541.36m时仍未出现白云岩,即侧 钻后垂深应大于3541.36m,即降斜侧钻垂深由地质组确定, 按3544m进行剖面计算；由于进行水平段侧钻,马家沟组地层相对较薄,为增大侧 钻后于原井眼的隔墙,进行变方位降斜悬空侧钻, 根据补充地质 设计要求,侧钻前方位为 212 ;根据补充地质设计及以上情况,水平段侧钻选择降斜增方位.3.3 侧钻轨迹预算根据侧钻点及地层岩性等情况,进行侧钻轨迹预算如表4:该侧钻轨迹,侧钻后井斜降至 85 ,方位增至212 ,确定 侧出新井眼后在根据地质导向组要求增斜至 89钻进. 3.4 侧钻方案举措 侧钻前准备：由于该区

8、域地层较硬,决定注水泥填井后再进行侧钻.注水泥前原钻具划眼至 3838m 3840为遇阻井段,再进 行光钻杆注水泥.注水泥后12小时,下钻扫水泥赛,48小时后侧钻. 侧钻钻具组合：152.4mmB让+120单弯螺杆1.25 +148mni正器+MWD-sub+D 120mmNMDC 根 + 311X HLST39母)+SUS)120mm回压凡尔 +小 101.6mmHWDp ( 15)根+ 小 101.6mmDp (45)根 + 小 101.6mmHWDp(30-45)根 + HLST39公)X410SUB+小 127mmDp 侧钻施工从井深3780-3783m,开始滑动滑眼下放,工具面限制在

9、150左右,缓慢划眼3遍控时钻进3783-3785m,钻时才制在10cm /30分,滑动钻 进,重复滑动该段2-3遍.钻进过程中每钻进0.5m,上提2m活动钻具一次再重新下 放,继续控时滑动,到底前工具面一定要到位,再缓慢下放至原 井深,再继续滑动钻进 0.5m,重复进行,直至可以加上钻压为 止.根据井下情况,如上提有遇阻、可上提大范围活动钻具, 再重复上步骤,禁止开转盘活动. 加上钻压后继续滑动钻头造出台阶后继续控时钻进,保证新井眼地层被切削, 控时钻进一段后钻压会慢慢增大,根据地层和钻速快慢情况逐渐 加大钻压,密切注意钻压变化；侧钻过程中尽量不要活动钻具,可根据加压后泵压变化情况,判断钻头

10、是否加上钻压,如钻时过慢,需立即活动钻具,以 预防粘卡,下放钻具不要直接下到井底, 先控时钻进一段后慢慢 下放到原井深；加上钻压后钻进10m后,下放到井底,适当开转盘复合1m,再继续滑动钻进,以免形成较大的狗腿度. 后续施工钻进过程中能够连续加压, 在钻井参数相同时,注意并斜 方位与原井眼的比照情况,如有明显的变化,可适当复合 2-3m 再进行滑动；调整滑动与复合井段的长度,限制井底井斜在85.5.左右,在根据现场地质导向要求调整后期施工.3.5水平段轨迹限制水平段设计示意图与水平段实钻示意图比照.如图2、图3:通过上图与现场实际情况分析：靖平51-13井水平段补充地质设计要求： 水平段侧钻出

11、去 后缓慢降垂深钻进,设计轨迹平滑,除侧钻点狗腿度较大外整体 趋势为向下缓慢降垂深钻进. 而实钻中根据现场地质要求先向下 降斜,井斜最低点到达 84.77 ,钻至马五22后又要求增斜, 实钻中井斜增至91.71.,造成整个水平段轨迹成大波动状,增 大了磨阻.该地区地质情况不明.在井深 3714m 垂深3538.2m进 入马家沟地层岩屑、伽马值、电测解释,钻进至井深3843m垂深3540.2m时钻遇本溪组泥岩,降斜钻进至井深3889m垂 深3541.36m时仍为本溪组地层,该区域存在较大沟槽.第二次侧钻后根据设计降垂深,经现场地质导向及地质项目长现场指导,讲井斜限制到 85左右钻进,以到达绕开沟

12、槽 的目的,在井深 3932.579-3942.259m 垂深 3550.5-3551.3m 时仍钻遇本溪组泥岩,该段本溪组泥岩及前后的马家沟组泥岩为 下部钻井造成极大的风险, 在后期钻进中出现垮塌情况,最终钻井液密度提升至1.40g/cm3以上.在井深4104.989-4162.639m 垂深3556m钻进至马五22,该地层钻进60m未发现含气段,地质专家认为该段岩性过差, 不会出现含气层,要求增斜向上钻进,增斜至 91.7后复合稳 斜钻进,从井斜大于90.以后,磨阻增加幅度很大,每 30m增 加1吨,井斜到达91.7后磨阻增加至磨阻到达 20吨,并且在下 钻时严重遇阻.四、结论靖南区块由于目地层深、 岩性致密,侧钻时必须进行填井侧 钻,侧钻时选择侧钻点尤为重要, 通过靖平51-13井侧钻工艺的 实施,得出以下结论：1、直井段侧钻工艺：直井段侧钻时,侧钻点选择在损失井段少、相对岩性可钻性 好、钻时较快的井段；侧钻选用1.50单弯+牙轮钻头进行侧钻,易限制工具面、 易判断钻压；侧钻时控时钻进一般为正常钻时的 2-3倍； 侧钻后做好轨迹预算,做好与老井眼防碰工作；优化斜井段剖面,做好复合穿