小井眼侧钻井技术应用

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应用小井眼开窗侧钻技术是降低钻井综合成本,提高原油产量的重要途径之一,在辽河油田已经大面积推广应用,每年应用300多井次。套管开窗侧钻工艺和延长侧钻井寿命等问题是应用侧钻井技术的关键问题,针对这些问题进行了系统研究,得到了一些有用的结论。

小井眼;侧钻井;寿命;工艺

辽河油田各老区块经过较长时间的开发生产,由于套管变形或损坏以及井下落物事故不易处理等多种原因的影响,陆续有部分油水井不能维持正常生产,造成原油及天然气产量逐年下降,严重威胁到油田正常生产。为了降低钻井综合成本,挖掘老井产能,辽河油田正在开展小井眼开窗侧钻技术的研究与应用。小井眼开窗侧钻技术就是利用老井井身对油藏开发再挖潜,并充分利用老井原有的一些设备,使老井的的生产潜力得以充分发挥的新技术新工艺,从而延长老井的使用寿命,提高原油产量,同时还可以利用老井的井身大幅度降低钻井成本,缩短钻井周期,提高综合经济效益。因此,开窗侧钻二次开发老井的油气资源,在今后具有广阔的应用前景。

1.套管开窗技术

开窗点的选择。在选择开窗点以前,要收集原井眼的钻井资料和固井资料,然后根据收集的资料综合考虑,确定最佳开窗点。开窗点选择主要遵循如下原则:

尽量利用原井眼的有用套管,缩短钻井周期,节约钻井成本,充分体现开窗侧钻的优越性;通径、试压,保证开窗点以上套管完好,无变形、破损和漏失;开窗井段水泥封固好,井眼规则,井径扩大率小;根据工具及地层造斜能力,使井眼轨迹符合地质要求;尽量避开套管接箍3m以上,力求少铣套管接箍;开窗井段地层相对稳定,无复杂及坚硬地层。

开窗前准备工作。挤灰封堵窗口以下原井段或者原射孔井段;通径至窗口以下5m,试压15Mpa稳压30min压降不超过0.5MPa确定封井器和水泥封固合格。

开窗侧钻工艺技术。目前,应用比较广泛的套管开窗侧钻方法主要有导向器开窗侧钻和段铣开窗侧钻两套方法。

式中:—井眼方位角增量;—导向器导斜角(导向器斜面与井眼轴线之间夹角);—导向器装置角;—第一测点或原井眼井斜;—第二测点或待钻井眼井斜角。

导向器送入与固定技术。在不考虑开窗窗口方向的侧钻作业中,一般采用直接投入的方法投“导向器”,并注水泥固定。在考虑窗口方向的侧钻作业中,需用地面直读式陀螺仪定向,确定导向器斜面的实际方位值,然后注水泥固定。

开窗过程的钻具组合与参数配合。套管开窗侧钻工艺过程分为三个井段,其钻具组合与技术参数配合如下:

第一阶段:起始磨铣阶段。从铣锥导向器顶部上方某一点到磨铣底部直径圆周与套管内壁接触段。在施工中启始铣鞋均应采用较大刚度的钻具组合。注意轻压、慢转,钻压5~10kN,转速60~65r.p.m,使铣锥先铣出一个均匀接触面。

开窗方式优选原则。开窗方式的选择应综合考虑甲方地质要求、老井眼状况、地层特点以及侧钻工具的侧钻造斜能力等各方面的因素。

优选原则:如果侧钻地层硬。固井质量较差,老井井眼井下情况复杂、井斜角较大、套管及套管扶正器不易锻铣,开窗点可选择范围有限时,一般选用导向器开窗方式。目前辽河使用的基本都是导向器开窗方式。

3.现场应用

套管开窗侧钻技术并结合延长侧钻井寿命技术在辽河油田应用取的了良好的效果。每年应用300多井次,取得了巨大的经济效益。洼10-24C井在1000多m利用导向器开窗并在1300~1530m扩孔,充分利用老井生产套管,可以节省钻井投资达40%。而且该井投产后产量稳定,生产状况良好,没有出现异常情况。

4.结论

小井眼套管开窗侧钻是提高老油田中后期产能的一项重要措施,应用也将更加广泛。

能使老井复活,保持和完善原有的井网结构;延长油藏开采年限,提高最终原油采收率;可以大幅度降低钻井成本;导向器的固定是导向器开窗侧钻的关键;小井眼固井技术是延长侧钻井寿命的关键;侧钻井开窗技术和延长侧钻井技术还需要进一步深入研究。

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