趙展(長(zhǎng)城鉆探工程技術(shù)研究院,遼寧 盤(pán)錦 124010)
7 5/8〃分支井技術(shù)在曙X-H3井中的應(yīng)用
趙展(長(zhǎng)城鉆探工程技術(shù)研究院,遼寧 盤(pán)錦 124010)
曙X-H3井主要利用多分支井技術(shù)來(lái)提高井眼與潛山油藏的接觸面積、同時(shí)開(kāi)發(fā)及評(píng)價(jià)板巖上下兩油藏、提高單井產(chǎn)量、降低開(kāi)發(fā)投資成本。該井是國(guó)內(nèi)第一口7 5/8〃套管開(kāi)窗分支井。
套管開(kāi)窗;分支井;魚(yú)骨井
曙X-H3井是遼河油田在曙光低潛山帶東北部曙X區(qū)塊布署的第一口雙分支魚(yú)骨井,主要利用多分支井技術(shù)來(lái)提高井眼與潛山油藏的接觸面積、同時(shí)開(kāi)發(fā)及評(píng)價(jià)板巖上下兩油藏、提高單井產(chǎn)量、降低開(kāi)發(fā)投資成本。該井也是國(guó)內(nèi)第一口7 5/8〃套管開(kāi)窗分支井。設(shè)計(jì)兩個(gè)分支,并分別各帶兩個(gè)魚(yú)骨,主井眼完鉆井深4416米,水平段長(zhǎng)768m,魚(yú)骨一長(zhǎng)146m,魚(yú)骨二長(zhǎng)150m;分支主井眼完鉆井深為4410m,水平段長(zhǎng)752m,魚(yú)骨一長(zhǎng)298m,魚(yú)骨二長(zhǎng)118m;油層水平段累計(jì)長(zhǎng)1520m,油層鉆井液設(shè)計(jì)密度為1.00~1.2g/cm3。主井眼入口點(diǎn)以上采用套管固井完井;主井眼水平段采用篩管完井;分支井眼采用篩管完井;魚(yú)骨井眼采用裸眼完井。該井完井后達(dá)到國(guó)際TAML3級(jí)水平,在分支井鉆完井工藝上,采用長(zhǎng)城鉆探GW-TAML四級(jí)分支井鉆完井系統(tǒng)。
構(gòu)造特征:曙X區(qū)塊位于曙光低潛山帶東北側(cè),被北西向斷層和近東西以及近北東向斷層分割成許多小斷塊。該塊是由北東向及東西向斷層控制的單斜,從前中生界頂面構(gòu)造圖上看,曙X塊高點(diǎn)埋深3225米,圈閉面積3.2km2,構(gòu)造幅度545米。部署井位位于構(gòu)造的較高部位。
據(jù)該區(qū)塊已開(kāi)發(fā)3口井鑒定資料,儲(chǔ)層巖性為石灰?guī)r礦物,主要為方解石,其次為白云巖、石英等。儲(chǔ)集空間以微裂縫為主,在此基礎(chǔ)上經(jīng)風(fēng)化溶蝕等后期改造形成的以基質(zhì)空隙、溶蝕孔洞。儲(chǔ)層為孔隙-裂縫型,巖心分析資料表明孔隙度平均為2.1%,滲透率平均為0.28mD。原油性質(zhì)較好,地面原油密度平均0.860g/cm3,粘度(500C)平均為24.32mP.s。
在滿(mǎn)足安全高效鉆井及采油工藝要求的前提下,依據(jù)已鉆井身設(shè)計(jì),同時(shí)根據(jù)地層壓力情況設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu),保證兩個(gè)分支井眼后期完井管柱可以順利下入,井眼壓力不相互干擾,最大化保證采收率。
曙X-H3井開(kāi)窗點(diǎn)深度為3401米,井斜為300,套管壁厚10.92mm開(kāi)窗具有以下難度:(1)井斜300,朝全力增斜方位開(kāi)窗,對(duì)造斜器磨損較大,對(duì)造斜器的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等都提出較高的要求;(2)開(kāi)窗點(diǎn)套管為N80,φ193.7mm×10.92mm的技術(shù)套管,套管鋼級(jí)高,壁厚大,國(guó)內(nèi)無(wú)實(shí)施例,對(duì)開(kāi)窗工具的可靠性要求高;(3)開(kāi)窗過(guò)程中扭矩較大,造斜器管柱防轉(zhuǎn)、防竄的要求高,單純靠焊接沒(méi)法百分百保證。
為了解決上述問(wèn)題,在施工工具上采取的技術(shù)措施(1)結(jié)合GW-TAML四級(jí)分支井9 5/8〃系列工具以及施工工藝的成功經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)加工了滿(mǎn)足該井情況的7 5/8〃系列工具;(2)有針對(duì)性設(shè)計(jì)了弧面高耐磨造斜器、高強(qiáng)鉆鉸式銑錐、造斜器管柱防轉(zhuǎn)防竄等裝置,進(jìn)行了大量地面模擬試驗(yàn),確保工具萬(wàn)無(wú)一失。同時(shí)在施工工藝上采取相應(yīng)的技術(shù)措施:(1)優(yōu)化鉆具組合,在滿(mǎn)足施工要求的前提下,盡可能減少鉆鋌數(shù)量;(2)優(yōu)化開(kāi)窗參數(shù),合理控制鉆壓、轉(zhuǎn)速,保證小鉆壓、高鉆速、安全、快速開(kāi)窗鉆進(jìn);(3)徹底修窗,直至銑錐上提下放無(wú)任何阻卡顯示為止,確保窗口形狀規(guī)則,大小滿(mǎn)足后期施工要求。
目前國(guó)內(nèi)魚(yú)骨井眼多是裸眼完井,采用裸眼懸空側(cè)鉆技術(shù),魚(yú)骨井鉆進(jìn)順序按照“從前往后”工藝技術(shù)。該技術(shù)可使魚(yú)骨井眼快速遠(yuǎn)離分支主井眼,并與主井眼之間形成穩(wěn)定的夾壁墻,保證分支主井眼后續(xù)鉆進(jìn)的順利實(shí)施。同時(shí)使用采用符合鉆頭鉆魚(yú)骨井眼的方法,即大尺寸鉆頭打分支主井眼,小尺寸鉆頭鉆魚(yú)骨井眼的方式,解決了國(guó)外“從后往前”鉆進(jìn)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)硬地層懸空側(cè)鉆的難題,在各種地層中使用性較強(qiáng)。
在完井管柱下入前,需將開(kāi)窗用實(shí)心導(dǎo)斜器更換為內(nèi)通徑較大的空心導(dǎo)斜器。針對(duì)本井井斜較大,為了避免打撈實(shí)心導(dǎo)斜器過(guò)程中中心孔不易對(duì)正,鉆具深度要求精確的難題,采取以外撈為主、內(nèi)撈為輔的技術(shù)措施,使用母錐+側(cè)水眼接頭+送入鉆桿的鉆具組合,一次打撈成功。
根據(jù)開(kāi)窗導(dǎo)斜器磨損及偏移情況,在地面上合理調(diào)整空心導(dǎo)斜器管柱角差,確保下入后窗口精確對(duì)正。平穩(wěn)下鉆,至預(yù)定位置后,多次校正并確認(rèn)無(wú)誤后,下壓15噸剪斷送入銷(xiāo)釘丟手。后期試掛管柱以及完井管柱多次順暢通過(guò),證實(shí)了窗口對(duì)正良好。
曙X-H3井是國(guó)內(nèi)第一口7 5/8〃系列套管開(kāi)窗分支井,該井的順利實(shí)施,驗(yàn)證了7 5/8〃系列分支井工具及施工工藝的可行性,為以后更多該系列分支井的實(shí)施提供了參考依據(jù)。本井多項(xiàng)分支井技術(shù)取得了多項(xiàng)突破。
[1]駱楊.多分支井開(kāi)窗技術(shù)在邊臺(tái)潛山硬地層的應(yīng)用和優(yōu)化[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012,14:22-24.
[2]高立軍.大慶油田小井眼開(kāi)窗側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)[J].斷塊油氣田,2008(4).
[3]蘇濤.多分支井技術(shù)在潛山剩余油藏中的應(yīng)用[J].鉆采工藝,2010,9:126-130.
[4]李敏,張雪,孫繼光.深井硬地層分支井技術(shù)完善及應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2012(11).
[5]鄧旭.分支水平井技術(shù)在潛山硬地層遇到的挑戰(zhàn)及解決方案[J].石油科技論壇,2013(2).