分支井作业技术.ppt

冀东油田井下作业公司,分支井作业技术,,目录,一、分支井的概念二、分支井的优点三、分支井技术的主要内容四、国外多分支井的发展情况五、国内多分支井的发展情况六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业七、几点认识,,,分支井又叫多底井,是从一个主井眼钻两个或更多的分支井眼,并回接到主井眼上。分支井眼可以是直井、水平井也可以是定向井。,,一、分支井的概念,,分支井钻井技术是目前最先进的钻井技术之一，由于它从单个井筒中钻出多个相互独立的分支井筒，开采多个储层或多个断块，能够大幅度提高油气开采效率和最大限度地降低费用，因此，该技术越来越受到各个油田的关注。,,一、分支井的概念,,目录,一、分支井的概念二、分支井的优点三、分支井技术的主要内容四、国外多分支井的发展情况五、国内多分支井的发展情况六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业七、几点认识,,,分支井可以提高单井产量、实现少井高产，有利于提高最终采收率，提高油气井的效率。1、增加井眼在油藏中的长度，扩大泄油面积，提高采收率。2、改善油流动态剖面，减缓锥进速度，提供重力泄油途径。3、提高油气层纵向动用程度。,二、分支井的优点,,,二、分支井的优点,,4、提高裂缝油气藏裂缝钻遇率。5、经济开采边际油气藏。6、可重复利用上部井段，降低钻井成本。7、由于地面井口或海上井槽的减少，降低了平台建造费用。8、降低油井管理、环保等费用，提高经济效益。,,目录,一、分支井的概念二、分支井的优点三、分支井技术的主要内容四、国外多分支井的发展情况五、国内多分支井的发展情况六、我油田G29ZP1井的完井及井下作业七、几点认识,,,分支井技术是一个技术相对复杂的系统工程，需要对油藏地质、钻井、完井和采油工艺进行系统设计和综合考虑。其关键技术是以完井工具研究为主的多分支井完井技术。,（一）基于完井系统复杂程度的TAML分级,三、分支井技术的主要内容,,,1997年春天，在苏格兰举行的“技术进步多底井TAML”的论坛会上，专家和学者根据多分支井的复杂性和功能性，从完井角度，将分支井分成六大类，即TAML分级。,（一）基于完井系统复杂程度的TAML分级,三、分支井技术的主要内容,,,等级1,主井和分支井都是裸眼特点是低成本、低风险、泄油能力强、适应于稳定地层；但重返主井眼和分支井眼能力受限制。,（一）基于完井系统复杂程度的TAML分级,三、分支井技术的主要内容,,,,等级2,主井注水泥，分支井为裸眼具备主井眼作业功能，而进入分支井只具备可能性。联接处无机械支持，要求地层对分支井眼具有支持的能力。,（一）基于完井系统复杂程度的TAML分级,三、分支井技术的主要内容,,,等级3,主井筒注水泥，分支井下套管具有重新进入主井眼与分支井眼作业的能力，结合点有套管支撑而无水泥封固，主要应用于胶结能力好的地层。,（一）基于完井系统复杂程度的TAML分级,三、分支井技术的主要内容,,,等级4,主井筒和分支井都注水泥结合点有套管支撑及水泥封固，作业中能完全进入主井眼与分支井眼，联接处缺乏压力密封完整性，不能防范保护地层垮塌,（一）基于完井系统复杂程度的TAML分级,三、分支井技术的主要内容,,,等级5,水泥封固井筒和分支井，各层压力分隔能进入主井眼与分支井眼，可实现对油藏混层或分层开发，作业风险、成本与复杂性高。,（一）基于完井系统复杂程度的TAML分级,三、分支井技术的主要内容,,,井下分叉装置结合点处的压力由密封装置隔绝，主、分支井筒可全通径进入。,等级6,（一）基于完井系统复杂程度的TAML分级,三、分支井技术的主要内容,,,（1）可回收式斜向器（2）开窗工具（3）多分支井封隔器（4）分支井锚定器,（二）主要系统工具,三、分支井技术的主要内容,,,1）根据地质、油藏条件和拟用的采油方式，选择并确定井身结构类型。2）多分支井完井工具及工艺技术研究。3）先进的多分支井开窗技术及轨迹控制技术。,（三）关键技术,三、分支井技术的主要内容,,,4）密封的、可封隔的、耐高温的连接部件，研究窗口密封技术，分支井固井技术。5）分支井钻井、完井液。6）分支井的固井、完井、采油、增产、修井等配套技术。,（三）关键技术,三、分支井技术的主要内容,,,目录,一、分支井的概念二、分支井的优点三、分支井技术的主要内容四、国外多分支井的发展情况五、国内多分支井的发展情况六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业七、几点认识,,国外分支井技术较为成熟，工具应用方面，贝克休斯公司、威德福公司和哈里伯顿公司等三大公司各有特点，威德福公司主井眼保留尾管悬挂装置，机械支撑和重入有保证，但通过尾管开孔建立通道，上下不同径；贝克休斯公司和哈里伯顿公司均是将尾管悬挂装置套铣掉，主井眼上下同径。,四、国外多分支井的发展情况,,,四、国外多分支井的发展情况,,一主井眼套铣完井技术,该技术是在分支井眼下套管固井后，将分支井和主井眼重叠的套管及下部的斜向器套铣取出，使主井眼保持同一尺寸，分支井眼进入靠定位斜向器进入。,四、国外多分支井的发展情况,,一主井眼套铣完井技术,,四、国外多分支井的发展情况,,（二）套管预开孔完井技术,该技术是在分支井眼完井下套管时，在主井眼与分支井交叉部位，下入预先已开好孔的壁钩式尾管悬挂器，使主井眼上下保持连通，分支井眼进入靠分支导向工具进入，目前拥有该技术的公司为贝壳－休斯。,,技术特点与存在问题主井眼与分支井眼提供了一定的机械支撑分支窗口密封性得到保证不进行套铣，分支处窗口质量得到保证,四、国外多分支井的发展情况,,（二）套管预开孔完井技术,,两分支井可实现分采分支井眼重入有保证主井眼上下尺寸不一致，分支次数有限，只适合于两分支井下部井眼后期修井时，工具的下入受到限制,四、国外多分支井的发展情况,,（二）套管预开孔完井技术,该技术是在分支井眼完井下套管固井后，下入尾管开窗工具，通过磨铣，将主井眼与尾管连通，分支井眼重入通过桥塞控制斜向器方位，实现重入，目前拥有该技术的公司为威德福。,四、国外多分支井的发展情况,,（三）分支套管重开孔完井技术,,技术特点与存在问题井眼与分支井眼提供了一定的机械支撑。两分支井可实现分采。分支井眼重入有保证。磨铣分支窗口质量不易保证。,四、国外多分支井的发展情况,,（三）分支套管重开孔完井技术,,磨铣时由于振动影响分支窗口处密封性。由于磨铣等作业，窗口以上水泥易发生掉块而造成井下事故。主井眼上下尺寸不一致，分支次数有限，只适合于两分支井。下部井眼后期修井时，工具的下入受到限制。,四、国外多分支井的发展情况,,（三）分支套管重开孔完井技术,,四、国外多分支井的发展情况,,（四）2003年哈里伯顿多分支井完成情况,,目录,一、分支井的概念二、分支井的优点三、分支井技术的主要内容四、国外多分支井的发展情况五、国内多分支井的发展情况六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业七、几点认识,,五、国内多分支井的发展情况,,,从调研情况看国内分支井工具和技术还处于起步和试验阶段，施工井较少，而且出现许多问题，效果不理想。2004年由胜利油田钻井工程技术公司完成的分支水平井新疆塔河油田TK908DH井顺利完钻，并创出了我国分支水平井5239.88米的最深新记录，标志着我国分支井钻井技术跨入世界先进行列。,五、国内多分支井的发展情况,,,该井由大港油田钻井公司70521钻井队承钻，为四级完井方式．第一分支造斜点井深4250米，完钻斜深5234.55米，水平位移754.49米；第二分支造斜点井深4090米，完钻斜深5239.88米，水平位移700米。,五、国内多分支井的发展情况,,,目录,一、分支井的概念二、分支井的优点三、分支井技术的主要内容四、国外多分支井的发展情况五、国内多分支井的发展情况六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业七、几点认识,,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑴井身结构,,完井方式采用四级完井，也就是说两分支都是套管完井，主井筒和分支井都注水泥。,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑵重入设计,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑵重入设计,按照该井的投产设计要求，要分别对一分支和二分支进行射孔作业，先射G29ZPl-1井眼的26号层，再射G29ZPl-2井眼的16号层，然后合采。,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑶投产设计,1、装250型井口采油树（注为避免反复上卸套管短接，要求用95/8in过桥法兰）。2、下Φ93mm导锥Φ73mm带3*45倒角加厚油管Φ73mm加厚油管，实探人工井底，替泥浆至出口干净，起出替泥浆管柱。3、井口试压.,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑶投产设计,4、下∮116mm*3.0m橄榄形通井规通井至第一分支井人工井底,起出通井管柱。5、正替密度1.02优质无固相射孔液75方。6、油管输送对第一分支井2231.6-2334.0米井段射孔。7、射孔后观察4小时，洗井，井口无异常后，起出射孔管柱。,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑶投产设计,8、打捞出限位器总成。9、将限位器换成4～5米长的限位管（送入管），下入重入导向装置，座键成功后丢掉限位管总成。,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑶投产设计,10、下Φ93mm导锥Φ73mm带3*45倒角加厚油管Φ73mm加厚油管，探二分支人工井底，替泥浆至出口干净，起出替泥浆管柱。11、二分支通井12、二分支射孔13、打捞打捞出限位管总成。14、下防落物管柱15、下泵完井．,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑶投产设计,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑷施工简要分析,该井施工总体上还比较顺利，但也出现了两个不小的插曲。一是下第一趟导锥管柱时，小自封下压盖落井，给后面的施工带来了不少困难，但经过认真细致的工作，制定了周密的措施，顺利处理了落物。,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑷施工简要分析,二是起最后一趟打捞限位筒总成管柱时出现了遇卡现象。给施工带一了困难。正是这两个插曲，使我们对分支井作业有了一个全面的认识。,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑷施工简要分析,六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业,,⑸G29ZP1井投产后生产情况,,目录,一、分支井的概念二、分支井的优点三、分支井技术的主要内容四、国外多分支井的发展情况五、国内多分支井的发展情况六、冀东油田G29ZP1井的完井及井下作业七、几点认识,,七、几点认识,,一是分支井作业必须做好防落物工作，大套管井井口不能使用小自封作为防落物工具而必须使用大自封。二是必须注意堵塞器试压的最高压力限制。该井使用95/8in堵塞器卡封井筒对井口部分试压，只所以卡封后试压是为了保护分支井的窗口。,七、几点认识,,三是在作业过程中，入井液必须干净（无固相颗粒），并应尽可能采用反循环的方式；因正循环时很容易把井筒内的碎屑物带到分支窗口附近，影响后续施工；尤其是当碎屑物沉积到限位筒与套管的环空时，就极可能造成打捞限位筒负荷增加，当然不可排除施工工具设计的缺陷。,七、几点认识,,四是对限位筒双级扣所能承受的最高拉力值不清楚，应有实验数据。另外对双级扣管柱遇卡后的处理不宜采用低负荷多次活动解卡的方式，起出后发现上面两到三根限位筒有倒扣现象，如果低负荷活动次数更多的话，有可能脱扣或者在扣不多时撸扣，造成事故复杂化，给处理造成更大的困难。,七、几点认识,,五是为确保限位器斜面的方向与座键的相对位置不变，使限位器正好堵上二分支井眼，下井时必须按顺序下入，上扣的松紧程度适中。,七、几点认识,,,六、所有工具每次通过7in套管的开窗位置时应提前减速，严格控制好提放速度，保护好窗口。七、限位器总成、限位筒、定向悬挂器，在运输、吊装及入井时一定要保护好丝扣，防止损坏丝扣，不能随便改动丝扣和长度。八、所有入井工、用具不能有直台肩。,,总之，从前面介绍的可以看出，分支井的完井形式多种多样，分支井的作业形式会有很大的不同，这里仅对于冀东油田的一口四级完井的分支井的投产作业作了简要介绍，随着该井的进一步生产，后续不可避免地要进行其它更为复杂的分支井井下作业工作，我们今后还要不断研究新的分支井井下作业工艺技术，就该种完井方式来讲，其关键问题是限位器和限位筒的座键系统的可靠性、有效性和耐用性。,,相信随着分支井钻井技术在我国的进一步发展，分支井数量的进一步增多，油田开发的进一步深入，分支井井下作业技术会向着多项目、多种复杂工艺综合方向发展，分支井作业技术水平将会有更大的进步，为油田高效开发开辟一条新路子。,谢谢,