龔明 劉文剛 楊林(川慶鉆探工程公司長慶鉆井總公司,陜西 西安 710018)
影響定向井提速的原因及對策研究
龔明 劉文剛 楊林(川慶鉆探工程公司長慶鉆井總公司,陜西 西安 710018)
定向井提速是實現(xiàn)定向井優(yōu)快鉆進的前提之一,影響和制約定向井提速的因素很多,本文主要從幾個大的方面分析了影響定向井提速的因素,主要包括:設計因素;地質及工程因素;泥漿及施工能力因素。分別從這幾個方面,對癥下藥,給出了定向井提速的主要對策。在定向井施工前,綜合了解各方面因素,結合實際制定提速方案;運用新的工藝技術,以新工藝、新技術和新工具助推定向井提速;提高工程人員的作業(yè)能力和施工能力,努力削減人為因素對定向井提速的制約。
定向井;提速;因素;對策
隨著鉆井工藝的發(fā)展,定向鉆井技術越來越成熟,定向井已經(jīng)成為油氣勘探開發(fā)的主要井型,定向井提速是實現(xiàn)優(yōu)快鉆井和低成本鉆井先決條件之一。影響和制約定向井提速的因素很多,主要包括工程設計不合理、地質因素、工程和泥漿因素、施工條件、人員素質及施工能力等,定向井必須綜合考慮并克服這些不利因素。
1.1 設計的不合理
設計的不合理主要包括:井位布局、井身結構、鉆井參數(shù)和鉆井液方案等等。井位布局不合理很有可能需要繞障,給后期的定向施工帶來挑戰(zhàn);井身結構不合理,流沙層沒有完全封住,可能造成井壁坍塌和沉砂等井下風險;參數(shù)設置的不合理,影響鉆時等。
1.2 地質及工程因素
地質方面的影響因素主要包括地層傾角、斷層、地層軟硬交互以及地層的各向異性和可鉆性等,使得井斜和方位控制比較困難,需要不斷的調整井斜和扭方位,影響鉆井時效。
工程技術措施不當影響提速的原因有:地層結構復雜,工程技術人員對地層特性和物性了解的不徹底,不能很好的選擇鉆具組合,不能根據(jù)實際地層情況設定初始井斜和方位,造成滑動進尺較多;不能隨時調整鉆井參數(shù),影響鉆井時效;工藝技術相對落后,在技術上沒有足夠的突破,可能是鉆井速度沒有起色。
1.3 泥漿及施工能力因素
鉆井液方面影響鉆井提速的主要因素有:鉆井液性能和鉆井液與地層的配伍性,鉆井液方案和執(zhí)行方案的力度,不合理的鉆井液參數(shù)在很大程度上制約著定向井提速。
施工能力對定向井提速也很關鍵,科學合理的鉆井方案必須配上高效的施工能力,這樣定向井提速才會有保障。
2.1 制定切實可行的提速方案
充分了解地層性質,分析對比鄰井資料,從工程和鉆井液兩個方面制定提速方案。工程方面:優(yōu)化井身結構,加深表層套管的下深,減少套管層次;根據(jù)地層的耐磨性和軟硬交互情況,確定合理的機械參數(shù)和水力參數(shù);定向時,確定合理的造斜點,預測井斜和方位的變化情況,設定好初始井斜角和初始方位,盡可能減少滑動進尺;確保井眼軌跡光滑,避免狗腿度超標,執(zhí)行通井方案,提高電測一次成功率。
鉆井液的主要功能有:提供井下水力動能、平衡地層壓力穩(wěn)定井壁、攜帶巖屑清洗井眼、潤滑降低摩阻、循環(huán)防井下事故和儲層保護等。常用的鉆井液體系有清水聚合物體系和三磺體系。根據(jù)地層壓力分布和地層巖性物性選擇合理的鉆井液體系,在井壁穩(wěn)定安全和地層配伍的前提下,盡可能降低鉆井液密度,實現(xiàn)低密度鉆井液鉆進,降低壓實作用,這樣可以大大提高定向井鉆速。
2.2 嘗試采用新鉆井工藝技術
目前我國的鉆井工藝技術水平較國外的先進技術有較大的差距,國內各大鉆探公司的技術水平參差不齊。在不同的區(qū)塊嘗試不同的工藝技術已經(jīng)是定向井提速的重要法寶之一。
定向井二開三趟鉆或者兩趟鉆模式化鉆井技術日趨成熟,井下動力鉆具已經(jīng)成功應用于各大油氣田、地質導向鉆井技術試驗階段取得一定成功。在眾多鉆井工藝技術中選擇切實可行并且適合某一個區(qū)塊的技術,不能死搬硬套。鉆頭的選型、高低速螺桿的配合,都需要磨合試驗,才能確定合理的參數(shù)。鉆頭刀翼、復合片大小及數(shù)量、噴嘴直徑及數(shù)量;螺桿轉速及扭矩等,根據(jù)地層可鉆性和巖性的分布,選擇合理的BHA。
2.3 提高作業(yè)水平和施工能力
較高的作業(yè)水平和較強的施工能力是定向井提速的重要保障,同樣的提速方案,同樣的區(qū)塊,不同的工程人員和施工隊伍,其提速的結果是不一樣的。提高工程人員對提速方案的理解能力和執(zhí)行能力;同時,加強員工的施工能力,人的因素最終會影響定向井提速。
(1)影響定向井提速的因素很多,一個木桶最短的一截決定其容量,定向井施工過程中,任何一方面的欠缺或者不足都會影響定向井提速。
(2)在定向井施工時,首先應該考慮各種可能的因素,制定切實有效的提速方案,細化每一個工序環(huán)節(jié),局部提速帶動整體提速。
(3)人為因素是制約定向井提速的隱形因素,其技術水平和作業(yè)能力對定向井提速較大,提高作業(yè)人員技術素養(yǎng)和施工能力是定向井提速的保障。
龔明(1980-),男,湖北利川人,本科,鉆井工程師,工作于川慶鉆探工程有限公司長慶鉆井總公司,主要從事鉆井現(xiàn)場技術管理。