長慶靖南地區(qū)氣井水平井側鉆及軌跡控制技術-最新文檔資料

1、長慶靖南地區(qū)氣井水平井側鉆及軌跡限制技術一、前言長慶靖南地區(qū)由于其特殊的地質結構,均采用四開井身結構施工.靖平51-13井在施工中進行兩次側鉆： 三開斜井段起鉆至 本溪組煤層煤層時遇阻,循環(huán)中上部煤層垮塌,造成卡鉆,倒扣 鉆具后進行斜井段側鉆一次；四開水平段由于泥巖垮塌,遇阻嚴重,進行水平段側鉆.通過兩次側鉆及軌跡限制技術的實施,該 并可做特例對靖南區(qū)塊水平井側鉆給予借鑒.二、斜井段側鉆及軌跡限制技術2.1 側鉆原因：在鉆進至井深3708m循環(huán)起鉆,起鉆至3670m時遇阻,循環(huán) 倒劃眼時鉆具卡死,倒扣后落魚 505m卡點井深3625m,井斜 70.3 ,方位210 ,地層本溪組,巖性炭質泥巖,

2、.原由于鉆 具活動及開泵時沖動壓力造成煤層垮塌.由于地質設計未進行調 整,現(xiàn)根據(jù)井下情況進行軌跡調整,進行側鉆.2.2 側鉆點選擇：根據(jù)直井段井眼軌跡數(shù)據(jù)及井下落魚位置,側鉆點選擇3030m為保證水泥填井質量,側鉆點距落魚頂90nl2.3 確定新靶點數(shù)據(jù)為預防新井眼與原井眼相碰造成平安隱患,根據(jù)原井眼軌跡對新側鉆靶點進行調整.如表1:調整后的靶點綜合原井眼地層垂深、原井眼煤層平安及防碰 等特點,為井下平安考慮,該井眼軌跡在入窗段與原靶點偏移 8.3m,與原井眼廉價13.7m.2.4 側鉆軌跡方案：根據(jù)斜井段現(xiàn)場地質卡層,側鉆后軌跡目的層垂深為3541.6m.表 22.5 側鉆要求：側鉆點位于3

3、030m.填井井段必須大于150m填井24小時后下鉆掃水泥塞, 水泥塞鉆至3000m候凝72小時后再鉆水泥塞并試水泥塞強度, 鉆進至3020m起鉆換定向鉆具進行鉆進.根據(jù)原井眼軌跡數(shù)據(jù),側鉆后選擇方位223 ,使新井眼與原井眼錯開,預防竄入老井眼.由于側鉆點選測較高,在側鉆成功后調整方位仍要大于213 ,并且側鉆后主要向下才T垂深為主,井斜大禹25以后在將方位向原設計靠近.側鉆后軌跡閉合方位始終保持大于原井眼閉合方位.2.6 側鉆鉆具組合： 215.9mmMD537HXbit+7LZ172(1.5 ) LG+D 168mmMWD -SUB+d 168mm NMD儂165mmDC*31+ 127

4、mmHWDP* 45十 127mmDP備注：側鉆點提前15m進行造臺階,保證側鉆一趟鉆成功2.7 側鉆舉措 側鉆前準備：側鉆前鉆水泥塞到預定位置：鉆水泥塞時大排量循環(huán)；鉆進過程注意大排量沖洗井底,保證井眼暢通. 側鉆新井眼：鉆至井底后先測斜,根據(jù)測斜數(shù)據(jù)對井身剖面進行優(yōu)化；使用小215.mm鉆頭+1.5 單彎螺桿磁性工具面在223 10控時滑動造臺階；打2退1的方式控時鉆進,鉆完后上下滑動劃眼1-2遍,劃眼過程中限制工具面 223 10 ;造出臺階后繼續(xù)控時鉆進, 保證新井眼地層被切削,控時 鉆進一段后鉆壓會逐步增大, 根據(jù)地層情況逐漸加大鉆壓, 密切 注意鉆壓變化；側鉆過程中如需要活動鉆具時

5、,下放鉆具不要直接下到井 底,先控時鉆進一段后慢慢下放到原井深； 新井眼的判斷鉆進過程中能夠連續(xù)加壓, 鉆井參數(shù)相同,鉆時與直井正 常情況相近；新地層巖屑返出量不斷增多, 水泥屑返出量不斷減少, 最 后巖屑中不含水泥屑；已鉆井段的測量數(shù)據(jù)井斜和方位與原井眼同井深測量數(shù)據(jù)不同可及時判斷造出新井眼.定向造斜鉆進側鉆成功后,根據(jù)井眼軌道設計要求繼續(xù)施工,每次下鉆到造斜點時限制下放速度,保護側鉆段隔墻；進行實時軌跡預測、比照分析,預測下一步鉆進方式；2.8 軌跡限制技術防碰：該井側鉆點的視位置存在偏移, 側鉆前方位要大于設計方位 才能入靶,前期方位增至 240.,計算與原井眼偏移 25m時逐步 降方位

6、鉆進,井斜增至36前方位降至209 ,此時兩井眼偏移 32m,再重新計算剖面,限制方位,先降再增,使入靶點限制在 設計要求范圍內.如圖1:三、水平段側鉆及軌跡限制技術3.1 側鉆點選擇遇阻井段從3840m開始,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,側鉆點選擇在 3783,側鉆段 3783-3803m.如表 3;該點選擇原因有以下幾點：井斜89.7.,該段井斜相對較小,垂深在該段最深；該段下部井段為增斜井段,如進行降斜側鉆利于實施；該段離遇泥巖段3840m相對有48m t% 48m地層為相對穩(wěn) 定的云巖地層.3.2 側鉆方向選擇由實測數(shù)據(jù)表及現(xiàn)場砂樣可以看出：該段泥巖地層含有黃鐵礦,應為本溪組巖性,下部目的層 應該

7、向下進行側鉆,即降垂深；實鉆至3889m垂深為3541.36m時仍未出現(xiàn)白云巖,即側 鉆后垂深應大于3541.36m,即降斜側鉆垂深由地質組確定, 按3544m進行剖面計算；由于進行水平段側鉆,馬家溝組地層相對較薄,為增大側 鉆后于原井眼的隔墻,進行變方位降斜懸空側鉆, 根據(jù)補充地質 設計要求,側鉆前方位為 212 ;根據(jù)補充地質設計及以上情況,水平段側鉆選擇降斜增方位.3.3 側鉆軌跡預算根據(jù)側鉆點及地層巖性等情況,進行側鉆軌跡預算如表4:該側鉆軌跡,側鉆后井斜降至 85 ,方位增至212 ,確定 側出新井眼后在根據(jù)地質導向組要求增斜至 89鉆進. 3.4 側鉆方案舉措 側鉆前準備：由于該區(qū)

8、域地層較硬,決定注水泥填井后再進行側鉆.注水泥前原鉆具劃眼至 3838m 3840為遇阻井段,再進 行光鉆桿注水泥.注水泥后12小時,下鉆掃水泥賽,48小時后側鉆. 側鉆鉆具組合：152.4mmB讓+120單彎螺桿1.25 +148mni正器+MWD-sub+D 120mmNMDC 根 + 311X HLST39母)+SUS)120mm回壓凡爾 +小 101.6mmHWDp ( 15)根+ 小 101.6mmDp (45)根 + 小 101.6mmHWDp(30-45)根 + HLST39公)X410SUB+小 127mmDp 側鉆施工從井深3780-3783m,開始滑動滑眼下放,工具面限制在

9、150左右,緩慢劃眼3遍控時鉆進3783-3785m,鉆時才制在10cm /30分,滑動鉆 進,重復滑動該段2-3遍.鉆進過程中每鉆進0.5m,上提2m活動鉆具一次再重新下 放,繼續(xù)控時滑動,到底前工具面一定要到位,再緩慢下放至原 井深,再繼續(xù)滑動鉆進 0.5m,重復進行,直至可以加上鉆壓為 止.根據(jù)井下情況,如上提有遇阻、可上提大范圍活動鉆具, 再重復上步驟,禁止開轉盤活動. 加上鉆壓后繼續(xù)滑動鉆頭造出臺階后繼續(xù)控時鉆進,保證新井眼地層被切削, 控時鉆進一段后鉆壓會慢慢增大,根據(jù)地層和鉆速快慢情況逐漸 加大鉆壓,密切注意鉆壓變化；側鉆過程中盡量不要活動鉆具,可根據(jù)加壓后泵壓變化情況,判斷鉆頭

10、是否加上鉆壓,如鉆時過慢,需立即活動鉆具,以 預防粘卡,下放鉆具不要直接下到井底, 先控時鉆進一段后慢慢 下放到原井深；加上鉆壓后鉆進10m后,下放到井底,適當開轉盤復合1m,再繼續(xù)滑動鉆進,以免形成較大的狗腿度. 后續(xù)施工鉆進過程中能夠連續(xù)加壓, 在鉆井參數(shù)相同時,注意并斜 方位與原井眼的比照情況,如有明顯的變化,可適當復合 2-3m 再進行滑動；調整滑動與復合井段的長度,限制井底井斜在85.5.左右,在根據(jù)現(xiàn)場地質導向要求調整后期施工.3.5水平段軌跡限制水平段設計示意圖與水平段實鉆示意圖比照.如圖2、圖3:通過上圖與現(xiàn)場實際情況分析：靖平51-13井水平段補充地質設計要求： 水平段側鉆出

11、去 后緩慢降垂深鉆進,設計軌跡平滑,除側鉆點狗腿度較大外整體 趨勢為向下緩慢降垂深鉆進. 而實鉆中根據(jù)現(xiàn)場地質要求先向下 降斜,井斜最低點到達 84.77 ,鉆至馬五22后又要求增斜, 實鉆中井斜增至91.71.,造成整個水平段軌跡成大波動狀,增 大了磨阻.該地區(qū)地質情況不明.在井深 3714m 垂深3538.2m進 入馬家溝地層巖屑、伽馬值、電測解釋,鉆進至井深3843m垂深3540.2m時鉆遇本溪組泥巖,降斜鉆進至井深3889m垂 深3541.36m時仍為本溪組地層,該區(qū)域存在較大溝槽.第二次側鉆后根據(jù)設計降垂深,經現(xiàn)場地質導向及地質項目長現(xiàn)場指導,講井斜限制到 85左右鉆進,以到達繞開溝

12、槽 的目的,在井深 3932.579-3942.259m 垂深 3550.5-3551.3m 時仍鉆遇本溪組泥巖,該段本溪組泥巖及前后的馬家溝組泥巖為 下部鉆井造成極大的風險, 在后期鉆進中出現(xiàn)垮塌情況,最終鉆井液密度提升至1.40g/cm3以上.在井深4104.989-4162.639m 垂深3556m鉆進至馬五22,該地層鉆進60m未發(fā)現(xiàn)含氣段,地質專家認為該段巖性過差, 不會出現(xiàn)含氣層,要求增斜向上鉆進,增斜至 91.7后復合穩(wěn) 斜鉆進,從井斜大于90.以后,磨阻增加幅度很大,每 30m增 加1噸,井斜到達91.7后磨阻增加至磨阻到達 20噸,并且在下 鉆時嚴重遇阻.四、結論靖南區(qū)塊由于目地層深、 巖性致密,側鉆時必須進行填井側 鉆,側鉆時選擇側鉆點尤為重要, 通過靖平51-13井側鉆工藝的 實施,得出以下結論：1、直井段側鉆工藝：直井段側鉆時,側鉆點選擇在損失井段少、相對巖性可鉆性 好、鉆時較快的井段；側鉆選用1.50單彎+牙輪鉆頭進行側鉆,易限制工具面、 易判斷鉆壓；側鉆時控時鉆進一般為正常鉆時的 2-3倍； 側鉆后做好軌跡預算,做好與老井眼防碰工作；優(yōu)化斜井段剖面,做好復合穿