小井眼钻井技术推广应用
关键词:小井眼钻井技术研究推广应用
一、前言
胜利油田号称“地质大观园”,断层纵横,构造复杂,老油田、老区块已进入开发中后期,为了进一步提高采收率、降低钻井成本,在同一区块儿,多打井、打小井眼井,一方面可以加大开发的力度、进一步提高产量,另一面可以大大节约钻井成本,并减小对资源的浪费和对环境的污染,其经济效益、社会效益不可估价。
2002年在具有“低压、低渗、低产”特点的苏里格气田应用了小井眼钻井技术,钻进井段500-3450m。
胜利油田一直没有停止对小井眼钻井技术研究的步伐,最近几年在垦东、孤东、陈庄、沾35
区块,已陆续完成10多口φ152.4mm尺寸井眼的气井钻探工作。
通过学习国内的小井眼钻井技术专题,研究和分析近几年来施工的小井眼钻井技术,根据井身结构、套管层序、钻头类型和钻杆尺寸来研究钻井参数和水利参数,并通过一两口井的实验,得出合理的参数设计。
借助钻柱力学理论模型和常规井眼的钻具结构,研究适合所钻尺寸的小井眼的增斜、稳斜、降斜钻具结构,并制定相关的技术参数。
根据小井眼的井眼尺寸、环空容积、钻具尺寸及钢级,研究小井眼常见事故的处理方法和相关工具。
二、小井眼钻井技术
通过研究和分析近几年来施工的小井眼井情况,根据井身结构、套管层序选择钻头类型和合适的井下专用工具。
借助钻柱力学理论
模型和常规井眼的钻具结构,研究适合小井眼井各井段钻具结构,并制定出相关的技术参数。
最终形成了小井眼井优快钻井技术模式。
项目实施以来共施工各类小井眼井13口,其中桩606区块集中实施8口井,全部达到了优质高效的目的。
1.二开设备配套
选用zj30l 钻机。
为机械统一驱动钻机,采用液力传动、链条并车方案。
两台c12v190zlp 柴油机与y0zj750- 2 偶合正车减速箱组成的动力机组,由万向轴驱动一台sl3nb-1300 泥浆泵及绞车。
钻台高6 m底座空间满足小井眼井井控装置配套要求,绞车布置于后台底座上,钻机井架为k 型井架,井架采用低位安装、整体起升方式。
灵活方便占地面积小,较适合小井眼井施工。
另又配套了20型网电钻机。
2.井身结构确定
针对桩606区块地质特征,同裸眼井段存有多套压力系数相差大的地层,为有效解决钻井中可能出现的复杂情况,加快钻井速度、节约钻井投资,能够保证安全钻井井控的前提下,对表层套管进行优化采用φ339.7mm 表层套管,二开采用φ311.2mm钻头下入φ244.5mm 技套,下深封过馆陶组,改为二开采用φ241.3mm钻头下入φ193.7mm 技套,下深封过沙三下以上的断层;既保证安全钻井的需要,又能满足后期采油作业的要求,同时降低了钻井综合成本,达到高效开发的目的,有效解决井漏、井涌并存的难题,并使完井套管管柱变形率大大降低。
对于三开深井,把二开井眼由311.2mm减小为241.3mm,技套由244.5mm减小为193.7mm,三开井眼由215.9mm减小为165.1mm,完井套管由139.7mm减小为127mm,以达到减少投资,节约成本的目的。
3.优选钻头及钻具配套
3.1在定向段选用ф165. 1mm 三牙轮钻头,定向工具及仪器的工作相对稳定,有利于定向段的轨迹控制。
在增斜后期或稳斜段选用pdc 钻头,钻穿多层系地层以提高机械钻速,达到经济钻井的目的。
选用了适用于小井眼钻井的p4222mjd -165. 1mm 型专用pdc 钻头、该钻头适合于小钻压、高转速、软到中硬地层,提高机械钻速和钻头寿命,2000 m 左右的井可以一趟钻完成进尺。
针对浅井的地层特点选用了专用的牙轮钻头,型号为ф165mm
hj437g,该种钻头适合于低抗压强度、高可钻性软地层及有较硬夹层的中软地层。
3.2选用了ф130mm 5lz130s7y-6 型大扭矩的动力钻具,比原来的ф120mm 动力钻具长度增加20%,扭矩增大40%,使用寿命长。
3.3开发了与钻铤、单弯螺杆钻具配套的不同尺寸的扶正器,适合ф165.1mm 的井眼尺寸,直井段用ф158mm 扶正器,稳斜段用ф143mm 扶正器。
3.4采用ф101.6mm钻杆,减小了钻具内压耗,提高环空返速,在相同泵压的情况下提高钻头压降91%以上,大大提高了水力利用率,提高机械钻速。
4.小井眼井优快钻井模式
4.1直井段钻井为提高钻速采用pdc钻头加双驱复合钻进技术。
4.2定向段、稳斜段采用四合一钻具结构一趟钻完成:
φ165. 1mmpdc 钻头+φ130mm 单弯动力钻具× 1. 25° +φ143mm 扶正器+φ120mm 无磁钻铤+ mwd 短节+φ88. 9mm 加重钻杆×24 根+φ101.6mm 钻杆。