东河塘油田超深水平井钻井技术研究与应用.pdf

2 2 钻 采 工 艺 DRI LL I NG ＆ PR0DUCT I ON T ECHN0LOGY 2 0 0 9年 1 1月 NO V ．2 o0 9 东河塘 油 田超深水 平井钻井技术研究与应用 余福春 ， 韩立国， 杨君明， 余冬青 ， 赵小平 中石化胜利石油管理局塔里木钻井公 司 余福春等．东河塘油田超深水平井钻井技术研究与应用． 钻采工艺， 2 0 0 9 ， 3 2 6 2 2 2 6 摘要水平井的施工风险和难度随井深的增加而增加 ， 特别是 6 0 0 0 m以上的超深水平井存在着较高的施 工风险 ， 塔 里木盆地 东河塘油田油藏深度在 5 7 4 0 m左右。 目前 ， 该 油田已先后 完成 了 2 0多口超深水平 井， 完钻 井 深均在 6 3 0 0 in以上。水平井投产后， 油气产量明显提高， 水平井平均单井油气产量为开发水平井前单井产量的 3 ～ 5倍。通过在该油田7口水平井的施工探索， 超深水平井钻井技术已日臻成熟。针对塔里木盆地东河塘油田自 身特点， 以东河 1 一H 6井和东河lH 8井为例， 从难点分析、 优化钻井设计、 轨迹控制等方面作 了较详细的论述。 该油田超深水平井的成功经验， 对超深水平井施工有一定的指导和借鉴意义。 关键词 东河塘油 田；超深水平井 ； 优化设计 ； 轨迹控制 ；钻井液 中图分类号 T E 2 4 3 文献标 识码A D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 6 7 6 8 X ． 2 0 0 9 ． 0 6 ． 0 0 7 一 、基本情况 1 ． 东河 1一H 6井 东河 1 一H 6井是一 口中曲率超深水平开发井。 钻探 目的 ①局部完善注采井网， 调整产液结构； ② 挖潜 C Ⅲ油组 4 、 5岩性段剩余油， 增加产量 ， 提高采 收率； ③斜井段 E t 后可作为 0～ 3 岩性段注采井点， 兼探侏罗系的含油气情况 。目的层为石炭系东河砂 岩 4 、 5岩性段。该井造斜点 5 5 1 0 ． 0 0 IT I ， 完钻斜深 6 2 4 2 ． 0 0 m， 垂深 5 7 4 4 ． 5 5 m， 水平段长 4 5 0 ． 0 0 n l ， 导眼深 5 8 8 0 ． 0 0 m， 井斜 8 9 ． 6 。 ， 方位 6 9 。 ， 水平位移 5 3 7 ． 5 1 m， 闭合方位7 0 ． 4 1 。 。 2 ．东河 1 一H 8井 东河 1 一H8井是一 口中曲率单 台阶水平开发 井。钻探 目的 完善开发井 网， 调整产液结构； 挖潜 C I I I 油组 1岩性段剩余 油 ， 提高采收率 ； 提高油 田 的开采能力 ， 满足市场需求。该井造斜点 5 4 6 5 m， 完钻斜深 6 3 7 5 ． 0 0 m， 垂深 5 7 6 1 ． 3 4 lm， A B水平段 长 4 5 0 m， 导 眼 深 5 9 0 1 m， 井 斜 9 O ． 3 。 ， 方 位 5 6 ． 6 O 。 ， 闭合方位 5 6 ． 2 4 。 ， 闭合距 6 9 7 ． 6 3 IT I ， 井底 闭合位移 7 5 1 ． 8 6 m。 二、 施工难点工艺设计及安全措施 1 ． 施工难点 1 油层埋藏深 ， 施工周期长 ， 施工难度 高， 钻 具负荷重， 井底钻具在高温下受多个交变应力作用， 容易发生疲劳损坏 ， 发生各类钻具事故。 2 侧钻 造斜 点深 5 5 0 0 m左右 ， 地层坚硬 、 侧钻施工难度较大。 3 井眼轨迹控制精度要求高 ， 水平段靶区精 度要求为靶半高上下 1 I T I ， 靶半宽左右 1 0 m， 施工中 轨迹控制难度较高。 4 地层温度高， 对 MWD随钻测斜仪工作环境 影响严重 ， 一般螺杆钻具耐高温能力差 ， 使用一段时 间后 ， 螺杆定子胶皮就开始老化脱胶 ， 易造成井下螺 杆事故。 5 由于上部为 13 3 1 1 ． 1大井眼、 下部为 13 2 1 5 ． 9 井眼， 井深 、 排量受到机泵条件限制 ， 上返速度低 ， 岩 屑不能充分返出井 口， 特别是大斜度井段和水平井 段容易造成岩屑堆积 ， 形成岩屑床 ， 极易发生卡钻事 故。 6 大井眼、 长裸眼井段易塌 、 易卡 、 易斜 ， 要想 打直打快 ， 防止造斜点的负位移有一定难度 ； 下部地 层研磨性强 ， P D C钻头磨 损严重 ， 钻井速度受影响 ， 限制了以快制胜。 7 目的层压力系数只有 0 ． 7 7 ， 而在同一裸 眼 井段， 还有侏罗系 1 ． 1 3和石炭系生屑灰岩高达 收稿 日期 2 0 0 81 21 2 ；修回 日期2 0 0 9 0 9 2 1 作者简介余福春 1 9 7 4一 ， 工程师， 1 9 9 8 年毕业于江汉石油学院石油工程专业， 现在中石化胜利石油管理局塔里木钻井公司技术科工 作， 主要从事现场钻井技术管理和研究。地址 8 4 1 0 0 0 新疆库尔勒市塔里木胜利钻井公司技术科， 电话 0 9 9 6 2 1 7 3 5 0 5 ， 1 3 5 7 9 0 4 9 7 7 6 ， E ma i l t l my f e t o m． c o rn 第 3 2卷第 6期 Vo 1 ． 3 2 No ． 6 钻 采 工 艺 D R I L UN GP RO D U C T I O N T E C H N O L O G Y 23 1 ． 2 21 ． 2 5 的地层压力系数 ， 极易形成压差卡钻 ， 施 工风险很大 。 8 东河砂岩 渗透性好 ， 滤饼较厚 ， 粘卡严重 ； 定向滑动钻进时 ， 机械钻速慢 ， 容易粘卡 ； 进入水 平 段以后 ， 东河砂岩更易粘卡 ， 施工进展十分艰难 。导 眼回填设计打水泥塞井段地层水敏性强 ， 水泥浆失 水大， 地层易垮塌， 井径扩大， 井壁长时间浸泡易造 成复杂和事故。 9 完井时要求水平段下人新型 的精密微孔复 合防砂管 ， 外径较大 ， 表面粗燥 ， 下人时摩阻大， 容易 变形 ， 水平段筛管二级 固井防堵等施 工风险很 大。 对钻井液性能的要求较高 ， 要确保井壁稳定 ， 井下安 全 。要想安全快速优质 的完井 ， 必须选用最适合该 井地层的优质高效 P D C钻头 2 ． 施工工 艺设 计 2 ． 1井身剖面的优化设计 设计井身剖面时 ， 应充分考虑 到现场施工 中地 层岩性的不确定性、 操作 的不规范性及造斜工具 的 不稳定性等因素， 在设计井身剖面时应留有调整余 地。要求工具造斜能力 、 工艺水平必须满足地质地 层特性的要求、 特定管柱和井眼轨迹的相互适应性 、 管柱摩阻扭矩相对最小 、 井眼轨迹光滑过度等因素 。 还应本着充分考虑 降低钻井成本 ， 有利于安全钻井 的原则进行设计。东河塘油 田的超深水平井剖面选 择三增剖面为最佳， 即第 1 增斜段与第 3 增斜段增 斜率为 3 0 。 ／ 1 0 0 m左右 ， 第 2增斜段为调整段 ， 增斜 率为 1 2 。 ／ 1 0 0 m左右。由于井深 ， 因此井身剖面设 计在满足一般水平井设计要求 的同时 ， 还应考虑最 大限度地满足开发要求 ； 根据工具的造斜能力 、 地层 的 自然造斜规律 、 地层岩性合理选择造斜点 ； 合理确 定靶前位移 ， 各井段长度 ， 斜井段造斜率 ， 应考虑施 工后期可能出现的摩 阻、 扭矩过大 以及滑动钻进时 传压困难等问题 ， 满足井下安全需要 。 2 ． 2钻 井 工具 的选择 由于地层可钻性差 、 地温高 ， 因此施工宜选择抗 高温 、 大扭矩、 低转速动力钻具 以克服地层 1 4 0 C的 高温对 MWD井下仪器和动力钻具性能的影响。在 井下动力钻具的弯度选择方面应针对不同施工井段 的作用和 目的 ， 结合地层特性选择不 同角度 的动力 钻具和钻头 、 MWD仪器 、 短无磁 钻铤等钻具一起 ， 实现最佳优化组合 ， 充分提高机械钻进速度 、 确保轨 迹控制质量 、 确保井下施工安全 。 0 2 ． 3钻井参数优化 ． 1 根据钻头选 型合 理调配钻压 由于所 钻地 层的非均质性和地层存在一定倾角， 导向钻进时钻 压对工具自然造斜率敏感， 滑动钻进时采用点震送 钻方式 ， 动力钻具保持 0 ． 5～1 MP a的压差 ， 在动力 钻具不憋泵的情况下 ， 选择快钻时 的钻压钻进 。钻 压的大小要综合考虑所钻地层岩性 的可钻性 钻时 的快慢 ， 钻具 的承压 能力、 钻具 的使 用时间 等因 素。 2 钻井液排量 、 转盘转速 钻井液排量应以达 到保证携带岩屑、 清洗井眼、 仪器 、 马达正常工作 为 最佳排量。钻进时井眼的循环压耗是提高排量 的主 要障碍， 根据施工井队地面设备 、 高压管汇及马达的 耐压限制 ， 选择优质钻井液 ， 排量范 围 2 52 7 I Ms ， 以满足测量仪器 、 马达的最佳工作状态需要 ， 达到延 长马达寿命 、 充分清洗 井眼及最佳 的携砂 目的。同 时泵压控制在 1 7 2 0 M P a范围内。 3 水力参数设计 钻头水马力 以清洗井底 、 水 力破碎岩石提高机械钻速 ， 超深水平井钻井施工循 环压耗大 、 裸眼井段长 ， 同时地层硬 、 地温高 ， 静止时 钻井液易稠化 ， 通常采用牙轮钻头不装水眼施工 以 避免下钻到底开泵不畅 、 防止堵水眼。 4 钻头选 型 为 防止水平段 因钻头直径磨小 造成井下复杂， 设计定向段采用牙轮钻头施工， 增斜 段和稳斜段采用 P D C钻头施工 ， 以充分发挥导 向钻 井技术的优势 ， 减少起下 钻次数 、 提高钻机 的利用 率 、 提高工作效率 。 5 钻具组合优化设计 简化钻具结构， 倒装钻 具组合通常是用来解决滑动加压 困难 、 减小扭矩／ 磨 阻、 减少井下复杂等 问题 的主要 方法。针对该地 区 特点 ， 设计钻具组合 为 0 2 1 5 ． 9 H J 5 1 7钻 头 1 7 2 单弯螺杆 1 5 8 ． 8无磁钻铤 4 A 1 14 1 0无磁接 头 01 6 5 MWD无 磁 短 节 0 1 2 7 N MD P01 2 7 HWD P9根 l 2 7 D P0 1 2 7 H WD P x 9根 01 2 7 DP。 6 钻井 液设计 超 深井井 深 ， 钻井施 工难 度 大 ， 钻井液体系应满足 以下要求 低 的失水量控制 ； 良好的润滑性能 ； 较强 的悬 浮携砂能力 ； 防塌效果 好。同时做好固相含量控制工作， 适当配合使用清 洁剂 R H一 4， 避免钻头泥包 、 堵水眼 ， 为快速钻进创 造好的条件。由于开发和环保的要求， 不许混原油， 人靶前及水平段导 向钻进时应混入一定量 的炭粉 ， 滑动钻进时混入润滑剂 ， 提高钻井液的润滑性 ， 满足 井下要求 ， 保证井下安全 。 7 测量施工工艺设计 由于深井地温高 静止 温度 Mo o c， 工作循环温度 1 2 5 ℃左右 。在施工 中 采用 MWD P C D探管 无线 随钻测量系统 、 E S S多 点测量仪器。下钻过程中分段循环降温以保护井下 2 4 钻 采 工 艺 DRI LL I NG ＆ P RODUC T I ON T ECHNOL OGY 2 0 0 9年 1 1 月 N0 v ．2 0 o 9 仪器 ； 投测 E s s多点时采取短起至井斜 6 0 。 左右投 入仪器 ， 下钻到底排量 由小到大循环 ， 打完高密度钻 井液后起钻等措施 ， 以保护仪器 、 确保施工成功率。 8 轨迹控制工艺 轨迹控制技术要严格按设 计执行 ， 保证全井轨迹平滑 ， 控制好工具造斜率 ， 为 下一步施工打下 良好基础。 直井段 井身质量 的保证 ， 防斜打直是超深水平 井施工的基础 。采用钟 摆钻 具组 合 ， 使 用 R S S或 E S S多点进行监控 ， 而后合理调配钻进参数 ， 使整个 直井段的最大井斜控制在 2 ． 5 。 以 内， 水平位移小 于 2 5 m。一旦发现位移偏大 ， 应及时采用螺杆钻具 纠 偏 ， 并控制井眼狗腿度 ， 确保井身质量。 斜井段 优化各种参数 ， 提高钻井速度 ， 根据直 井段 E S S多点数据 ， 重新调整井身剖面设计 ； 利用 MWD监控井 眼轨迹 ， 及 时测取并处理 E S S多点数 据 ； 根据轨迹控制需要采取相应措施 ， 使实钻井眼轨 迹按设计轨道运行 ； 选用度数合适的螺杆钻具 、 优选 钻头、 优化钻井参数 ， 根据轨迹控制需要分别采取滑 动钻进方式和复合钻进方式 ， 提高钻井速度 ； 明确实 钻地层变化 ， 及时调整井眼轨迹 ， 为准确钻达 目的层 做准备。 水平段 电测之前控制好井身轨迹 ， 电测对比地 层到入靶井段造斜率控制在 6 。～8 。 ／ 1 0 0 m范围 内， 满足地质调整 目的层垂深的要求， 实现精确的矢 量人靶 ； 要严格控制靶区， 始终以保证实钻井眼轨迹 最大限度 的在发育好 的储层 内钻时快钻进为 目标 ， 以获得最佳的油气 开发效果 ， 降低滑动钻进加压困 难难度为 目的。 3 ． 安全技 术措 施 严格执行超深井钻井操作规程 ， 斜井段 、 水平段 采用倒装钻具并定期倒 换钻具 ， 定期探伤 ； 井 口工 具 、 下井配合接头定期换新 ， 操作平稳 ， 优化钻具组 合 ； 在满足设计井身轨迹要求的情况下 ， 尽量 以复合 钻进为主 ， 保证井眼平滑 ， 实现安全钻进 的原则 ； 斜 井段、 水平段下钻遇阻严格遵守“ 一通 、 二 冲、 三划 眼”的原则 ， 防止小井眼造成卡钻。 根据井下摩阻、 扭矩 、 岩性 控制好钻井参数 ， 防 止钻具事故的发生 ； 选择优质钻井液 ， 合理的钻井液 排量 ， 做好钻井液 四级净化。滑动钻进时钻压不超 过 3 2 t ， 掌握好活动钻具时间， 遇卡上提不超过原悬 重 3 0～ 4 0 t ， 可采取控制转 盘圈数 ， 下 压解卡 的办 法 。使用好牙轮钻头 防堵 水眼、 防掉牙 轮 ； P D C钻 头防泥包 ， 在高研磨性地层选择长保径钻头 ， 防止因 钻头直径磨小而造成卡钻事故。 在深井钻井液 中经常性的补充土粉等抗高温材 料 ， 注重 固控净化设备的合理利用 ， 同时在满足井下 需要时 ， 尽量简化钻具组合 ， 并定期进行钻具倒换和 探伤， 避免钻具疲 劳破坏 ， 加强钻 具检查和管理力 度 ； 定向钻进 中， 及时向定向工程师提出使用抗高温 螺杆钻具 建议使用北石产螺杆 ， 加强参数记录， 及时发现螺杆问题 ， 满足各造斜段的具体要求。 。 三、 施工概况 1 ． 井身 结构 和剖 面设计 根据 东河油 田地 质特点 和超深水平井施工需 要 ， 七 口超深水平井井身结构均设计 为四级套管结 构 0 3 3 9 ． 7 3套管 0 2 4 4 ． 4 8套管 01 7 7 ． 8套管 0 1 3 9 ． 7套管。套管下深针对地质特点及开发需要 来确定 。 根据油藏开发的要求利用 L A N D M R A K软件对 摩阻、 扭矩进行模拟分析 ， 选择 了全井摩擦 阻力最 小、 扭 矩最 小 、 井 身 轨 迹 最优 的井 身剖 面。其 中 D H 1一H 6井采用直 一增 一增 一稳 一 增 一 稳剖面。 2 ． 钻井施工情况 实际施工过程 中由于严格执行设计 、 优化水力 参数和钻井参数 ， 克服 了地层 高温 1 4 0 C， 仪器使 用温度 1 2 5 ℃ 、 高压 8 0 MP a 对测量仪器和井下动 力钻具造成的影响， M WD井下仪器和钻井工具都 满足了现场施工需要 ， 确保 了测量数据的准确性和 定向工具的可靠性。通过优化钻具组合及采用合理 的施工方案 ， 保证了井身轨迹的质量 ， 实现 了优质 、 快速 、 安全钻进 。 3 ． 动力钻具使用情况 实际施工过程 中， 对于斜井段 、 水平段而言， 随 着斜井段 、 水平段的延伸 ， 超深水平井滑动钻进加压 困难是全井施工难点之一 。因此在满足设计造斜率 条件下 ， 要合理选择弯螺杆钻具度数 以改善地层的 托压程度 。针对这一特性 ①在 井斜 3 0 。 内由于地 层托压不 明县 ， 选 择 1 ． 5 。 单弯螺杆钻 具； ②在下部 斜井段及水平段， 地层的托压现象明显 ， 滑动钻进钻 压增大， 从而影响生产时效， 若活动钻具间隔时间过 长 ， 极易发生卡钻事故和井下复杂 ， 因此在该井段采 用小度数 1 ． 2 5 。 螺杆钻具 ， 扶正器直径 2 1 0～ 2 1 2 mm 之问； ③水平段导 向钻进时 ， 根据工具 自然造斜率 、 井眼井身轨迹所处位置和储层开发的需要 ， 选择不 带扶正器的 1 ． 5 。 单弯 ， 原 因是 ① 由于超深水平井 的地层可钻性差 、 钻井周期长、 钻井液长时间浸泡地 层 ， 造成岩层剥落产生掉块使井眼不规则； 若在造斜 点、 侧钻点 、 斜井段 ， 由于起下钻频繁 ， 反复划眼易造 成台肩， 给后期施工和完井 电测带来困难； ②实现水 第 3 2卷第 6期 V0 1 ． 3 2 No ． 6 钻 采 工 艺 D R I L L I N G＆P RO D U C T 1 0 N T E C H N 0L O G Y 2 5 平段导向钻进和井身轨迹的微调； ③在实钻井身轨 迹接近上靶边时 ， 利用工具 自然降斜率调整轨迹 ， 满 足开发需求。 4 ． 钻压选择情况 实际施工过程中的钻压选择 ①对牙轮钻头而 言 在井 斜 3 O 。 以内选 择钻 压 1 0 0～1 5 0 k N； ② 对 P D C钻头而言 斜 井段随着井斜 的增大 ， 地层托压 严重 ， 钻压增大 ， 滑动钻进时对钻压较敏感 ， 动力钻 具憋泵现象时有发生 ， 在井斜 3 O 。 ～ 9 0 。 之问的斜井 段 ， 钻压的大小与钻井液的综合性能和钻井液 的润 滑性有关 ， 加压范围在 3 0～ 8 0 k N内； ③斜井段和水 平段导 向钻进 时， 工具的 自然造斜能力对施加 的钻 压较为敏感 ， 根据轨迹控制 的需要 ， 钻压控制在 3 0 ～ 8 0 k N之 间 。 5 ． 钻头选用情况 钻头选用情况 ①在井斜 3 0 。 以内选择三牙轮 钻头 ， 其优点是在施工前期井斜小， 采用牙轮钻头工 具面稳定 ， 可减少摆工具面的非生产时间 ； 加压大不 易憋泵 ， 解决了托压问题 ； 造斜率稳定与设计相符 ； 在掉块严重井段减少划眼 ， 但三牙轮钻头使用时 间 短， 起下钻频繁 ， 易掉牙轮 ； ②在 3 0 。一 9 0 。 之 间的斜 井段选用常规 P D C钻头 ， 其优点为 随着井斜的增 大， 工具面逐渐稳定 ； 使用时间长 ， 减少起下钻次数 ； 旋转导 向钻时快 ； 以控制转盘转速达 到控制方位漂 移 ， 效果明显 ； 合理选型配合优质钻井液可提高钻井 速度； ③水平段钻进时钻头选型尤 为重要 。由于所 钻地层为研磨性较好 的东河砂岩， 该地区 H J 5 1 7三 牙轮钻头平均使用寿命为 1 5 h ， 一般 P D C钻头外径 磨损严重 ， 给下一步施工选钻头造成困难 ， 为此水平 段施工选择长保径 P D C钻头。 6 ． 井下钻具及仪器工具选择 1 全部使用一级钻具 ， 保证钻具质量 ， 确保井 下安全 。 2 井底温度超过 1 3 5 。 时普通 MWD仪器不能 正常工作 ， 采用耐高温质量有保证 的 M WD P C D耐 高温探管 随钻测量仪 ， 保 证及时准确地提供 轨迹 数据。 3 全部采用抗高温 、 大扭矩 、 低转速新螺杆钻 具。避免出现定子胶皮老化脱胶， 引起螺杆事故。 四、 井眼轨迹控制技术 1 ． 回填侧钻造斜 1 根据设计要求水泥塞位置要 打准 ， 打水 泥 塞前必须根据测井资料做好地面试验 ， 候凝 时问要 在 4 8 h以上， 侧钻点水泥塞强度必须能承受 1 4 O一 1 6 0 k N钻 压 。 2 钻具结 构 0 2 1 5 ． 9牙轮钻头 0 1 7 2直螺 杆 弯 接 头 2 ． 5 。 0 1 5 8 ． 8无 磁 钻 挺 D 1 6 5 MWD短节 0 1 5 8 ． 8钻挺 2柱 D 1 2 7加重钻杆 1 0柱 1 2 7钻杆 。 3 施工措施 ①下钻前认真检查动力钻具 ， 测 量准和仪器之间的定向差角。②造斜开始后要控时 钻进 6～8 m； 等 到钻头逐渐 能够 吃住钻压 、 地层岩 屑含量大于 7 0 ％之后 ， 再逐渐加 大钻压 ， 提 高钻进 速度。③应保 持每米捞 1包岩屑 ， 清 洗干净 ， 排放 好 ， 以对比分析侧钻效果。根据钻屑 中地层岩屑含 量 ， 及时调整钻进参数和施 工措施 。④ 及时分析预 测井底位置的井斜 、 方位 ， 对钻具的造斜能力做出准 确的判断。⑤井斜、 方位达到设计要求 ， 并能确保侧 钻成功后 ， 根据造斜情况决定下一步施工措施。 2 ． 增斜段 侧钻成 功后 ， 增斜段 施工 以 1 ． 5 。 单 弯钻具 为 主 ， 采用定 向和复合钻进方 式进行轨 迹控制 ， 利 用 MWD无线随钻测斜仪跟踪监控井 眼轨迹。以 E S S 多点数据确定井眼轨迹 ， 增斜段井 眼轨迹控制技术 的重点是选择不同角度 的单弯动力钻具来获得要求 的增斜率 ， 通过调整和控制动力钻具的工具面 ， 可以 获得比较稳定的井眼全角变化率， 使实钻井眼轨迹 与设计井眼轨迹始终相吻合。 1 钻 具 结 构 2 1 5 ． 9 钻 头 D 1 7 2 螺 杆 1 ． 5 。 01 6 8无磁钻挺 无磁接头 0 1 6 5 M WD 短节 D 1 2 7无磁加重钻杆 0 1 2 7钻杆 加重钻杆 位置始终处于 3 0 。 井眼以上D 1 2 7加重钻杆 x 1 0 柱 0 1 2 7钻杆。 2 钻井参 数 钻压 3 0～8 0 k N， 转速 5 0 r ／ mi n 螺杆 ， 排量 2 8～3 0 l Ms ， 泵压 1 9～2 1 MP a 。 3 ． 水 平段 水平井井眼轨迹控制技术关键是着陆点控制和 水平段稳平控制工艺。由于地质不 确定性 ， 实钻 中 垂深需做多次调整 ， 为确保能准确探明油顶深度 ， 保 证井眼轨道能准确着陆 中靶 ， 采用微增段探油顶 的 作法 ， 把各种误差的影响吸收在 中间微增段。当钻 进至预计油层深度时， 钻时加快， 气测值上升， 这样 便可以平稳进入油层进行第 1 水平段的平稳钻进。 水平段井 眼轨道控制 的突 出问题 是钻具 的稳 定 问 题 ， 采用带 2 O 6扶 正器 的 1 ． 2 5 。 单 弯马 达 ， 选 用 P D C钻头 ， 转 速 4 0 r ／ m i n左右钻水平段 ， 井斜 控制 效果较好 ， 同时大幅度地提高了钻井速度 。 钻具结构 0 2 1 5 ． 9钻头 1 7 2螺杆 1 ． 2 5 0 0 2 0 6扶正器 0 1 6 8无磁 钻挺 无磁接头 1 6 5 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 2 6 钻 采 工 艺 DRI L LI NG ＆ PR0DUCT 1 0N TEC HN0L 0GY 2 0 0 9年 1 1月 No v ．2 0 0 9 MWD短节 0 1 2 7无磁加重钻杆 0 1 2 7钻杆 加重 钻杆始终处于 3 0 。 以上井眼0 1 2 7加重钻杆 1 0 柱 0 1 2 7钻杆 。 钻井参数 钻压 3 0～ 6 0 k N， 转速 5 0 r ／ mi n 螺 杆 ， 排量 2 5～2 7 L ／ s ， 泵压 1 9～ 2 1 M P a。 五 、 结论与建议 1 超深水平井是一个系统工程 ， 从设计 到施 工必须严密组织生产、 科学管理 ， 各合作单位必须紧 密配合才能做到施工安全顺利 ； 井深 6 0 0 0 m 以后 ， 多种因素造成 M WD信号传递效果不好， 给轨迹控 制造成一定的困难 ， 钻井进度和井下安全会受到一 定 的影响。 2 东河 1一H 6井钻井周期 1 1 0 ． 9 1 d ， 比设计 提前五十多天 ； 并创出了单只 0 3 1 1 ． 1 5 P D C钻头进 尺最多 3 1 5 7 ． 0 0 m； 平均机械钻速最高 8 ． 7 8 m ／ h ； 在超深水平井 中首次J t , N下入精密 复合 防砂筛管 2 6 0 ． 6 2 m， 使用效果良好； 中靶率和水平段油层穿透 率 1 0 0 ％等五项钻井新记录。 3 在能够满足井 身质量要求 的情况下 ， 尽可 能使用单扶钟摆钻具结构 ， 减少扶正器与井壁接触 的机会。为 了保 证斜 井段施 工安 全 ， 建 议该地 区 4 4 ． 5技术套管最好下至井深 5 5 0 0 m左右 ， 并可 考虑尾管悬挂完井 。 参考文献 [ 1 ] 余福春． 羊塔克凝析气田复合盐岩层钻井技术研究与 应用[ J ] ． 钻采工艺 ， 2 0 0 9 2 3 6 ． [ 2 ] 余福春． 羊塔克凝析气 田优快钻井技术研究 与实践 [ J ] ． 西部探矿工程， 2 0 0 8 ， 2 0 1 0 1 0 2 1 0 5 ． [ 3 ] 余福春． 东河 1一H 8超深水平井钻井液技术研究与应 用[ J ] ． 钻采工艺 ， 2 0 0 9 3 1 0 91 1 1 ． [ 4 ] 余福春． 羊塔克凝析气田堵漏技术研究与应用[ J ] ．钻 采工艺 ， 2 0 0 8 ， 3 1 5 1 4 8 1 4 9 ， 1 5 1 ． [ 5 ] 陈志宁． D H1 一H 3超深水平井钻井实践及认识 [ J ] ． 胜 利油田职工大学学报， 2 0 0 7 3 4 8 4 9 ． 1 6 ] 王琦．超深水平井钻井技术在塔里木 D H1 一H 2井的 应用[ J ] ． 西部探矿工程 ， 2 0 0 4 9 8 08 2 ． [ 7 ] 王爱国． 深部薄油层双台阶水平井钻井技术[ J ] ． 石油 钻探技术 ， 2 0 0 3 3 1 31 5 ． [ 8 ] 张炳顺． 哈得逊油田 H D 1 7 H井钻井技术[ J ] ． 石油钻 采工艺 ， 2 0 0 2 5 2 02 2 ． [ 9 ] 盛明仁． D H 4 8定向井长裸眼超深侧钻技术[ J ] ． 石 油钻探技术， 2 0 0 0 4 6 8． [ 1 O ]郭世侯 ， 谯抗逆， 张德军， 等． 新技术在广安构造水平井 开发中的应用[ J ] ． 钻采工艺， 2 0 0 9 1 1 5一l 7 ． 编辑 黄晓川 上接第2 1 页 大误差小于 5 ％ ， 说明用此模型来预测 深井高温条件下钻井液 的表观黏度 具有较高 的精 度 ， 能为判断井下钻井液的携岩能力提供参考。 童 饕 温度 ℃ 图5 表观黏度拟合曲线与实测值的关系图 四、 结论 1 研究 的钻井液在不 同剪切速率下 ， 剪切应 力随温度的增加总体呈下降趋势。在高剪切速率 下 ， 随着温度 的升高 ， 钻井 液的表观黏度呈下 降趋 势， 说明该钻井液有利于泵送和循环； 在低剪切速率 下 ， 随着温度 的升 高， 钻井液 的表 观黏度呈上升趋 势 ， 说 明该钻井液静止时利于钻屑悬浮。 2 运用宾汉 、 幂律、 卡森 、 HB和罗 一斯流变 模式对钻井液高温流变数据进行拟合分析 ， 其结果 表明 采用宾汉模式描述抗高温钻井液高温 高压流 变性能具有较好的拟合效果。 3 建立预测高温下钻井液表观黏度 的数学模 型， 具有较高的精度 ， 可为快速预测不同井温下钻井 液的表观粘度提供手段 。 参考文献 [ 1 ] 王富华 ， 王力 ， 等． 深 井水基钻井 液流 变性 调控机理 研 究[ J ] ． 断块油气 ， 2 0 0 7 ， 1 4 5 6 1 6 3 ． [ 2 ] 艾贵成， 喻著成， 等． 高密度水基钻井液流变性控制技 术[ J ] ． 石油钻采工艺 ， 2 0 0 8 ， 3 0 3 4 5 4 8 ． [ 3 ] 鄢捷年． 钻井液工艺学[ M] ． 山东东营 中国石油大学 出版社 ， 2 0 0 1 5 7 8 8 ． [ 4 ] 赵胜英 ， 鄢捷年． 抗高温高密度水基钻井液流变性研究 [ J ] ． 天然气业 ， 2 0 0 7 ， 2 7 5 7 8 8 0 ． [ 5 ] 施里宇， 李天太， 等． 温度和膨润土含量对水基钻井液 流变性的影响[ J ] ． 石油钻探技术， 2 0 0 8 ， 3 6 1 2 0 22． [ 6 ] 蒋官澄， 吴学诗， 等． 深井水基钻井液高温高压流变特 性的研究[ J ] ． 钻井液与完井液， 1 9 9 4 5 1 8 2 3 ； 编辑 黄晓川