老169侧小井眼侧钻分析
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摘要:老井眼侧钻在油田的勘探、开发,增储上产方面已得到广泛的应用,然而由于诸多方面的原因,使小井眼定向开窗侧钻在施工中还存在一定难度,其中主要体现在侧钻开窗工艺、井身轨迹控制以及后期的完井工艺上。本文从胜利油田海上老169侧井的现场生产施工实际出发,利用该井现场资料,分别从侧开窗工艺、井身轨迹控制、泥浆处理以及完井工艺进行分析,对上第三系小井眼侧钻施工过程、工艺以及技术难题形成一定的认识,为以后施工上第三系小井眼侧钻积累经验。
关键词: 开窗;侧钻;小井眼;轨迹控制
一、工程概况
老169侧钻井是胜利油田在上第三系老169河道砂体部署的一口评价井,位于老163井井口274.62度方位2729.88m处,设计井深:1690.38m,坐标位置X=4,226,919,00 Y=2,065,282,00, 目的是了解老169井区上第三系上馆陶组含右气构造情况。是在老169井的基础上,在老169井的177.8mm油套内开窗侧钻的一口井,井眼直径为152.4mm。该井于2004年4月18日开窗侧钻,于2004年5月10日完井,完钻井深1696米,完井周期22天。
设计定向井基本数据:
二、侧钻开窗工艺
该井采用造斜器、铣锥开窗,首先在老169井Φ177.8mm套管内下入YTS-152.4型双卡瓦导向器,憋压18MPa座封,验证造斜器座挂、封隔良好后,下Φ154.00mm铣锥开窗,开窗钻具结构:Φ154mm铣锥+Φ120.56DC*3根+Φ88.9mmDP开窗井段:695.00-697.62m。开窗完毕后,下钻头扩眼、钻领眼,钻具结构:Φ152.4mmBIT+Φ120.56NMDC*1根+Φ120.56mmDC*8根+Φ88.9mmDP,领眼深度:716.29m。
三、钻井施工技术
由于该井设计为双靶点,两靶的距离不过100米,设计两靶点的中靶半径比较小,不能超过10米,为保证有效中靶,控制井眼轨迹, 减少为调整钻具结构引起的起下钻次数,提高施工效率,本井采用了单弯动力马达加MWD无线随钻复合钻井技术,随时调整钻井参数, 保证所钻井眼轨迹与设计轨迹高度一致,具体钻具结构如下: Φ152.4mmBIT+Φ120mm*1.00MOTOR+Φ120.56mmNMDC*1根+MWD+Φ120.56mmNMDC*1根+Φ120.56mmDC*8根+Φ88.9mmDP
钻井参数:钻压;60-80kn转盘转速:40rpm 排量:900l/min 泵压:14-16mpa
钻头使用情况
完井实测定向
井数据:
四、泥浆的维护和处理
该井采用海水聚和物防塌钻井液体系,配方:海水+海水造浆粉7%+聚合物0.3%+SR-1降失水剂0.3%+聚合醇防塌塌剂2%+聚合醚剂2.5%,施工过程中用胶液(聚合物含量0.1-0.2%)正常维护,根据情况补充剂和防塌剂,100%充分利用好泥浆净化设备,可用流变性改善剂SD-2改善泥浆的流动性,该钻井液对地层的抑制性强,井壁稳定,有较好的油气层保护能力。唯一的不足是在返速不足的情况下,挟岩能力不足,采取有利的工程技术措施后得到圆满解决。
分段泥浆性能
五、施工中的难点问题
1.由于这口井是第一次在上三系地层钻152.4mm井眼,在钻头的选型上没有余地,只HA517钻头,牙齿短,易泥包,机械钻速慢,使用PDC钻头效果也不理想,建议使用简易刮刀钻头,但由于该井时间有限,没有具体实施。
2.由于该井井斜大,最大井斜45.14度,钻具在井内的磨阻较大,最大磨阻10~12T,下部结构钢度小,易弯曲,对钻头施加的有效钻压小,导致机械钻速较低,
3.由于两靶点的距离小,靶心距要求小,为达到中靶目的,选择的单弯马达钻具结构泵压较高,为不影响MWD的正常使用,钻进中采取泵呀2不超过14Mpa.从尔排量较低,只能达到12L/S,影响了井眼的清洗效果。
4.下钻过程中,在窗口处遇阻,由于操作人员经验不足,起动转盘划眼40cm,导致4#钻头压轮锥顶磨平,斜向器顶部严重变形,为解决这一难题,第一次下铣锥磨铣6小时, 磨铣段长2m,然后下钻再次遇阻,分析原因, 磨铣钻具结构下部下钢度不够,变形斜向器顶洗不到,更换磨铣钻具结构,具体为Φ154.00mm铣锥+Φ154.00mmsb+Φ120.56DC+Φ120.56mm,磨铣 6小时, 磨铣段长2m,然后下钻遇阻,变换方向后下入,在以后下过程中出现问题,用同样的办法都得到有效解决。
六、完井工艺
该井于2004年5月4日 8:45完钻。完钻后为清洁井眼,改变钻具结构通井处理泥浆,加入2吨聚合醚剂,具体通井钻具结构为Φ152.4mmbit+Φ148.00mmSB+Φ120.56DC+Φ120.56mm,完井电测电测一次成功。为下套管工作顺利,在下套管前,对侧钻窗口再次用钢性磨铣钻具结构磨洗,并用电测前的通井钻具结构通井,在泥浆中加入3%的塑料小球,减小泥饼摩擦系数,对套管结构作了精心设计,浮鞋+套管1根+浮箍A+套管2根+浮箍B+球座+套管+悬挂器,Φ139.7mm尾管下深:1669.80m,悬挂器顶:603.11m,为使套管顺利通过窗口,下部四根套管分别加1个钢性扶正器,为确保固井质量,在油层段每根套分别加1个弹性扶正器,全井共加35个弹性扶正器。注水泥浆24.8方,平均密度1.86,采用紊流顶替技术,48 小时电测固井质量优质。
七、几点体会
1.上第三系小井眼侧钻,要选用可钻性较好的钻头,以提高机械钻速。
2.要选用合理的钻具结构,减小压耗,提高排量,确保井眼的清洁。
3.施工中要有严格的窗口保护措施,防止窗口的变形和造斜器的损坏。
4.完井作业前。确保井眼的清洁和井壁的稳定是完井作业的关键。
参考文献:
房全堂.开窗侧钻技术.北京:石油工业出版社.1997.