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1、中半径水平侧钻技术在深高温钻井中可以缩短钻井时间、降低成本和减小风险编译：审译： 摘要：沙特阿美石油公司的首个中半径水平侧钻井，HaradhAX1井，于2008年6月完钻，它创造了一个耗时48.7天，油层接触深度为4989ft，共减少耗资33%的记录。先前，二叠系Khuff-C段水平侧钻井与HaradhAX1井的操作相同；即：钻开完井段，侧钻，重新完井。沿Khuff-C段侧钻分支，平均每83天可钻3441ft中径分支定向井在以120/100ft增斜，以880倾斜角稳斜后钻进，可以获得较快的钻头钻进速率，较低的扭矩和摩阻，以及较高的井眼稳定性和可控性。在先前的长水平段侧钻设计中，需要进行充分的磨

2、铣以进入8-3/8英寸的侧钻裸眼井段。然后从底层的白云岩开钻8-3/8英寸的长径造斜段，穿过底部压力异常的Sudair页岩储层到Khuff-C段的顶部，用7英寸的筛管进行水泥凝固。继续穿过Khuff-C段侧钻5-7/8英寸的分支，使用裸眼完井。在中径设计中，在相同的压力区，通过在Khuff-C目的层以上真垂深450ft处的7英寸筛管凿孔，造斜，钻5-7/8英寸的井眼穿过Khuff-C直到井总深，这样可以实现把侧钻段设计的更深。本文将从中径钻井技术出发，以沙特阿美石油公司的Arab-D油气藏水平油井（真垂深6500ft）和水平气井（真垂深12000ft的Khuff 储层）为例详述中径钻井技术在减

3、少钻时和节约耗资方面的应用。我们打算打打更多的水平侧钻井，其中包括一个与HaradhAX1井类似的Khuff-B水平侧钻井，即：ANDR-AX1井，该井以320/100ft增斜，并在14819ft成功完钻，水平段长2400ft。关键词：中半径；水平侧钻；减少钻时；降低成本1 简介先前，沙特阿美石油公司在Ghawar特大气田对9口低产或不产井自主进行了水平重新进入/侧钻。基本流程是把500-1000ft的7英寸筛管叠合段磨铣到9-5/8英寸套管鞋以下约150ft处。由于可能遇到诸如“鸟巢”地层（需驱除环空中的磨屑），卡钻，不稳定的设备性能，磨铣流体的低端流变性不易保持等问题，磨铣是极其耗时和无聊

4、的作业。在8-3/8英寸的裸眼井段插入水泥侧钻塞，按典型的3-70/100ft进行长水平段侧钻造斜，直到Khuff-C段的顶层，然后下入7英寸筛管进行注水泥完井。如果施加的压力高达2400psi，Khuff-A和Khuff-B储层就要隔离，7/8英寸段的长直径轨迹段将要继续增斜到900，穿过目的产层；Khuff-C；使用最小许可泥浆比组钻至总井深。另一种方法是在7英寸的筛管之上的9-5/8英寸套管里下入造斜器，在套管上凿开8-3/8英寸的窗口，以相同的方式钻长直径造斜段直到Khuff-C储层顶部的7英寸筛管下入点。这种方法并不是在所有的侧钻段都适合。通过中径水平钻井技术使用，取得相当的改善，主

5、要是因为中径水平侧钻技术在钻整个水平段或一个井段时是在一个压力体系下，这样就可大大的减少钻井时间，降低成本和风险。2 钻井靶点，轨迹的选择钻井监理要求对将要准备打的井，HRDH-AX1井，钻开垂直井完井段，清除掉 7英寸的筛管，钻5000ft的分支井段进入Khuff-C 储层，重新完井。起初，有两种方案可供选择，第一种方案是先磨铣掉870英尺直径7英寸的筛管，下入9-5/8英寸的造斜器，在 9-5/8英寸的套管开窗，钻开井径8-3/8英寸的裸眼井段2985英尺，下入 7英寸的筛管。最后以井径5-7/8英寸，井段长5000英尺钻至总井深。这种钻井方式共需耗时是约80天。第二种方案是先磨铣掉107

6、0英尺直径7英寸的筛管，在裸眼井中下入水泥造斜塞，开窗侧钻直径8-3/8英寸的分支段直到Khuff-C储层的顶层；下入 7英寸的筛管。最后以井径5-7/8英寸，井段长5000英尺钻至总井深。这种钻井方式共需耗时是约85天。应用中径水平侧钻技术，可以很轻易的在7英寸筛管中， 在5-7/8 英寸的开窗操作中，在由Khuff-B层底部从Khuff-B层进入Khuff-C层以造斜斜率12/100造斜时下入造斜器。用中径水平侧钻技术，这个过程的总耗时仅仅需要50天左右，并且能显著的降低成本和减小风险。图1和2表示可供选择井身结构图。图1 HRDH-AX1前期再入/修井井身结构图2 HRDH-AX1后期再

7、入/修井井身结构3 钻井设计需考虑的因素侧钻开窗，通常选用单程机械导斜装置。在允许范围内应该尽可能减小钻头穿过开窗井段和井底小直径井眼时的狗腿角严重度，在磨铣钻具尺寸误差大于1/8英寸时应重新定位开窗井段。为了避免钻柱疲劳破坏，造成时间和钻井成本的浪费，扭矩和摩阻分析要先于优化钻柱组合进行。为减小扭矩和摩阻，通过对比分析容积式马达和旋转导向系统钻进水平段的成本效益，在钻井液中加入了润滑剂。为减少钻井过程对储层的伤害，钻井过程中采用了最小允许过平衡钻进，使用了每立方英尺重73磅的低固相分散钻井液体系。为避免岩屑在水平段堆积，在水平段钻进过程中，设计优化了水力参数方案和井底清洁技术。4 钻井成效钻

8、穿完井段/造斜器/开窗钻穿完井段共耗时7天。出于相关性和确保造斜器避开下入套管接箍处，自然伽马测井/接箍测井要在下入造斜器之前进行。确保造斜器下入合适的深度是极其重要的，例如在Khuff-B 储层，压力比较高，为了避免不同的压力粘性问题，而侧钻通过Khuff-C储层。合适的造斜点选在11104英尺。入窗是在11104英尺到11116英尺，并且在4天要钻5英尺的裸眼井，两个底部钻具组合就是出于这个目的所用的，第二个过程是入窗，目的为了避免后面的问题，高粘度清洁钻井液被应用是确保清洁井壁。金刚石钻头用于钻横断面较软的碳酸盐储层，机械钻数每天的进度从26.1英尺到495英尺，进尺为4989英尺。侧井

9、段的机械钻数平均是18英尺，共钻28天到达TD，测量深度16810英尺，总垂深11904英尺。5种钻具组合用来控制井斜和方位角，其中两个用于造斜段，两个用于钻横截面，另外一个地质导向到总深。5 钻井优化整个过程节约的大部分时间是在裸眼段钻井中实现，然而钻穿完井段、造斜和套管开窗所用时间与以往井基本相同。大部分钻井时间和费用的节约归功于底部钻井时间占到总时间的51%，而接单根时间仅为19%。好的射流和钻井液性能可以使扫过和清洗井眼的循环时间只占8%。商业润滑剂的常规添加剂可降低扭矩量为2000-2500ftlb。裸眼摩擦系数从0.38降到0.22。细心选择、控制和再分析底部钻具组合和钻头性能，我们发现几个特别的钻头进尺，最后两个钻头进尺都超过2000英尺。相比计划的总钻井时间56天，所用时间为48.7天。6 完井在十天内用7英寸生产分割器和4.5英寸碳钢管柱进行完井作业。7 结论(1) 中半径水平钻井技术已成功应用于Haradh-AX1井，造斜率是每100英寸12.1度；(2) 相比过去在SAUDI Aramco的Ghawar油田的九口长半径再入侧钻井，用常规底部钻具组合的、钻杆和导向工具的中半径水平钻井技术节约了34天的操作时间和33%的作业费用；(3) 计划和细心的性能追踪是达到优化从每个钻头到底部钻具组合的运行性能的重要方法；(4) 在钻井液系统中使用润滑剂和好的射流对