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深井小井眼侧钻工艺技术研究
摘要: 小井眼侧钻工艺技术是油田利用老井提高采收率的重要措施。通过小井眼高效侧钻工具和工艺配套技术的研究与应用,可实现小井眼高效侧钻目标, 提高小井眼侧钻技术水平, 提高钻井速度, 降低石油资源的开发成本。
  abstract: slim hole sidetracking technology is the important measure to enhance oil recovery in old wells in oil field. through research and application of slim hole sidetracking technology and supporting technology, it can efficiently achieve the slim side drilling targets, increase the level of slim hole sidetracking, and increase the drilling speed and reduce the cost of developing the oil resources.
  关键词: 深井;小井眼;侧钻
  key words: deep well;small hole;tracking
  中图分类号:te242 文0 引言
  侧钻技术作为油田开采中后期因节约生产成本,提高油井利用率而广泛被各个油田所认可,而深井小井眼侧钻技术是侧钻施工中的难点问题,具有施工难度较大,风险高等特点,主要体现在裸眼井段较长、易于缩径卡钻、井眼易于失稳、井眼轨迹易于产生变化、小钻杆钻进时在开窗部位强度要求高、套管腐蚀严重导斜器固定不稳等诸多问题。WWW.11665.cOM这些问题将直接影响侧钻施工的有效开展,因此,有效的探讨深井小井眼侧钻工艺技术,研究制定相应的措施及技术研发,将对侧钻技术的完善、提高,对油田的资源的合理利用,都具有极其深远的意义。
  1 可调定向接头的研究
  在油水井侧钻施工中,需要定向施工,井下定向的主要工具是定位接头。常用的定向接头为固定的,连接到单弯螺杆上紧后需要丈量角差,工作繁复且易于出现误差,使定向工作失败,甚至轨迹变化较大造成不中靶现象。基于此,设计了可根据螺杆单弯方向调解的定位接头,主要由上接头、压盖、过流芯管、定位键、调节键、定位销钉、键座、压紧螺帽、下接头等组成。工作原理是采用定位键固定座内部加工成四道键槽的特殊结构,由于定位键在底部压紧螺帽,上部压盖及过流芯管同调节键锥体楔向力的作用被固定,从而保证定位键的方向任意调解,能够准确确定定向方位,避免方位错误,提高定向方位准确率。现场应用简便易行,使用效果较好,保证了定向施工的准确性和操作的灵活方便,避免因定向井斜方位错误而造成的增降井斜方位的难度较大的调整施工,减少了不必要的随钻时间,减少建井周期。
  2 新型开窗铣椎和导斜器一体化工具的研制
  在侧钻施工中,常规施工方法是先打导斜器,起出钻具再下开窗铣椎进行开窗,无形中浪费了两趟起下钻具的工作量。为了减少工作量,设计出开窗铣椎和导斜器一体化工具,主要由铣椎、固定销钉、承载楔块、承压铜管、导斜器等组成。工作原理是在导斜器的上部加工承载楔块,楔块固定在导斜器上,在铣椎相应部位加工旋转槽,安装时使铣椎旋转,楔块进入铣椎槽内,从而铣椎承受导斜器的悬挂力,然后用销钉固定,避免下井时铣椎同导斜器的相对旋转,在铣锥两侧加工水眼用承压铜管连接导斜器,形成铣椎与导斜器的传压通道,完成坐封要求。
  3 聚合物钻井液配方的优选研究
  泥浆是钻井的血液,是决定钻井成败的关键,要具备一定的粘度、切力、润滑性、造壁、封堵等性能。由于泥浆材料的不同,价格差异较大,每方4百元到上万元不等,本着既符合地质钻井需要、又降低成本的原则,优选聚合物钻井液配方,研发适合辽河油田地质构造的聚合物钻井液体系。
  以辽河油田锦采区块为例,该区块地层裂缝发育,多为垂直缝和高角度缝,储层渗透率低,属于中低孔、特低渗油藏。井漏现象在目的层段时有发生,容易给储层带来固相、液相损害。通过查找辽河油田锦16、36、45、29区块的地质资料及各区块的原井数据质料,研究目前聚合物钻井液的发展情况和现阶段的技术水平,在室内进行了小井眼侧钻聚合物钻井液泥浆体系主要处理剂的优选实验,研究出对应区块所适合的泥浆体系,并对泥浆体系进行性能评价。该项目的研究可为制订合理的低渗透油田油气层保护措施创造条件。
  小井眼侧钻泥浆体系的性能评价:该聚合物钻井液体系抗温可达130℃,在130℃高温16h作用下,抗nacl达15%、抗cac12达1.0%、抗钻屑达10%。钻井液体系对储层的渗透率恢复值均达到了85%以上,加重

的聚合物钻井液体系性能较稳定,并且能够有效地抑制泥页岩的水化分散膨胀,钻井液体系固相含量低,对油气层损害小,有利于保护油气层。
  4 液压随钻扩孔近钻头的研制
  侧钻施工的裸眼钻进过程中,经常伴随着井壁坍塌,缩径,掉渣,掉块,键槽等危险问题,并且为保证下套管的安全性以及固井质量的问题,需要对裸眼进行扩孔,因此增加了复杂的工序,为了减轻工作量,避免上述问题的发生,我们研制了随钻液压扩孔近钻头,该工具连接在钻头上部,在裸眼钻进过程中,由于压差的作用,打开侧翼合金刀片,在钻进的同时进行扩孔,增大裸眼直径,从而避免钻进过程中各类工程事故的发生,提高套管和井壁之间的环空间隙,有利于小井眼固井,减少固井压力,提高固井质量。
  5 随钻井眼轨迹控制软件的开发应用
  本着实用性的原则,采用模块化设计,采用大地坐标系,处理数据是采用相对坐标,主要针对井眼轨迹的设计,实际井眼轨迹的模拟,防碰扫描功能进行设计,使用本软件可简捷、方便、快速地进行钻前井眼轨迹设计、邻井防碰分析和钻进中的井眼轨迹模拟分析及井斜、方位的及时调整,使钻进过程更加准确、高效、安全。主要包括以下三个方面功能: 5.1 井眼轨迹设计功能 该模块是根据该口测钻井的基础数据:井口大地坐标、靶心大地坐标、设计靶心距、设计井深等数据应用平均角法和正切法进行计算,得出靶心的设计方位和设计位移,靶心的垂直投影数据、水平投影数据(靶心和靶心圈),井身轨迹设计数据,从而绘出井身轨迹及靶心圈的水平投影图和井身轨迹在设计方位上的垂直投影图,生成井身轨迹设计数据表及设计中靶数据表。使在实际钻井作业中有据可依,做到胸有成竹。
  5.2 实际井身轨迹计算功能 在实时钻井过程中,根据随钻测试仪的实时数据,对实际井身轨迹进行计算,得出靶心的实际方位和实际位移,实际靶心的垂直投影数据、水平投影数据,实际井身轨迹数据,从而绘出实际井身轨迹及靶心的水平投影图和井身轨迹及靶心在设计方位上的垂直投影图,生成实际井身轨迹数据表及实际中靶数据表。这样通过对设计数据、实际数据和投影图的分析比较,即可及时调整实时钻进数据,以确保中靶,快速、精确、安全、高效地完成定向井的钻井任务。
  5.3 防碰分析功能 本软件本着实用性的原则,在实际定向井作业中,该口井的附近可能还有多口其他井,这样在定向钻进过程中定向井井眼可能会与其他井的套管相遇,造成邻井套管的变形或损坏,同时也给本口井的钻进带来麻烦,因此,本套软件提供了防碰分析,即将邻井的测深、井斜、方位等数据输入到软件提供的“邻井井身轨迹数据表”中,采用同样的计算方法和坐标系,可同时生成邻井的井身轨迹的水平投影图和在该口井的设计方位上的垂直投影图,同时生成邻井的井身轨迹数据表,通过对比分析,可得出是否和邻井井身发生碰撞的现象,如发生碰撞,可提前调整设计及实时钻进数据,以避免碰撞的发生。
  6 泄压式模拟通径工具接收装置的研究
  侧钻完钻后必须通井,常规使用的胶塞模拟通井工具,当胶塞顶替到达钻头部位时蹩压遇阻,钻具内充满泥浆,这时起钻将造成泥浆浪费,导致大面积污染,给施工造成很大难度。为了避免这些问题出现,设计了该种装置,从而有效解决以上问题。这种胶塞承托装置投入到现场使用后,效果良好,不但保证了钻井液不受损失,而且环保,并且能节约起钻时间5-6个小时。
  7 结论
  深井小井眼侧钻工艺技术研究在辽河油田应用,取得了预期的经济效益,可以实现小井眼高效侧钻目标,对提高小井眼侧钻技术水平,提高钻井速度,降低石油资源的开发成本,特别是对低产油气田的开发和老井的挖潜具有重要的技术意义和经济价值。
  参考文献:
  [1]吴奇.井下作业监督[m].北京:石油工业出版社,2003:128-1351.
  [2]陈涛平,石油工程[m].北京:石油工业出版社,2000:218-235.
  [3]姜涛.小井眼开窗侧钻及配套技术研究与应用[j].科技创业月刊,2009(07).
  [4]吴晓东.φ139.7mm小井眼开窗侧钻技术研究[j].内蒙古石油化工,2009(17).
  [5]姜涛.小井眼开窗侧钻配套技术研究与应用[j].海洋石油,2009(03).献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)20-0084-02
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  •  更新时间:2013-08-11 23:33:44  作者:佚名 [标签: 工艺 小井 小井 小井 小井 小井 电视 ]
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