小井眼側鉆井技術應用

李崇敬

應用小井眼開窗側鉆技術是降低鉆井綜合成本,提高原油產量的重要途徑之一,在遼河油田已經大面積推廣應用,每年應用300多井次。套管開窗側鉆工藝和延長側鉆井壽命等問題是應用側鉆井技術的關鍵問題,針對這些問題進行了系統研究,得到了一些有用的結論。

小井眼;側鉆井;壽命;工藝

遼河油田各老區塊經過較長時間的開發生產,由于套管變形或損壞以及井下落物事故不易處理等多種原因的影響,陸續有部分油水井不能維持正常生產,造成原油及天然氣產量逐年下降,嚴重威脅到油田正常生產。為了降低鉆井綜合成本,挖掘老井產能,遼河油田正在開展小井眼開窗側鉆技術的研究與應用。小井眼開窗側鉆技術就是利用老井井身對油藏開發再挖潛,并充分利用老井原有的一些設備,使老井的的生產潛力得以充分發揮的新技術新工藝,從而延長老井的使用壽命,提高原油產量,同時還可以利用老井的井身大幅度降低鉆井成本,縮短鉆井周期,提高綜合經濟效益。因此,開窗側鉆二次開發老井的油氣資源,在今后具有廣闊的應用前景。

1.套管開窗技術

開窗點的選擇。在選擇開窗點以前,要收集原井眼的鉆井資料和固井資料,然后根據收集的資料綜合考慮,確定最佳開窗點。開窗點選擇主要遵循如下原則:

盡量利用原井眼的有用套管,縮短鉆井周期,節約鉆井成本,充分體現開窗側鉆的優越性;通徑、試壓,保證開窗點以上套管完好,無變形、破損和漏失;開窗井段水泥封固好,井眼規則,井徑擴大率小;根據工具及地層造斜能力,使井眼軌跡符合地質要求;盡量避開套管接箍3m以上,力求少銑套管接箍;開窗井段地層相對穩定,無復雜及堅硬地層。

開窗前準備工作。擠灰封堵窗口以下原井段或者原射孔井段;通徑至窗口以下5m,試壓15Mpa穩壓30min壓降不超過0.5MPa確定封井器和水泥封固合格。

開窗側鉆工藝技術。目前,應用比較廣泛的套管開窗側鉆方法主要有導向器開窗側鉆和段銑開窗側鉆兩套方法。

式中:—井眼方位角增量;—導向器導斜角(導向器斜面與井眼軸線之間夾角);—導向器裝置角;—第一測點或原井眼井斜;—第二測點或待鉆井眼井斜角。

導向器送入與固定技術。在不考慮開窗窗口方向的側鉆作業中,一般采用直接投入的方法投“導向器”,并注水泥固定。在考慮窗口方向的側鉆作業中,需用地面直讀式陀螺儀定向,確定導向器斜面的實際方位值,然后注水泥固定。

開窗過程的鉆具組合與參數配合。套管開窗側鉆工藝過程分為三個井段,其鉆具組合與技術參數配合如下:

第一階段:起始磨銑階段。從銑錐導向器頂部上方某一點到磨銑底部直徑圓周與套管內壁接觸段。在施工中啟始銑鞋均應采用較大剛度的鉆具組合。注意輕壓、慢轉,鉆壓5~10kN,轉速60~65r.p.m,使銑錐先銑出一個均勻接觸面。

開窗方式優選原則。開窗方式的選擇應綜合考慮甲方地質要求、老井眼狀況、地層特點以及側鉆工具的側鉆造斜能力等各方面的因素。

優選原則:如果側鉆地層硬。固井質量較差,老井井眼井下情況復雜、井斜角較大、套管及套管扶正器不易鍛銑,開窗點可選擇范圍有限時,一般選用導向器開窗方式。目前遼河使用的基本都是導向器開窗方式。

3.現場應用

套管開窗側鉆技術并結合延長側鉆井壽命技術在遼河油田應用取的了良好的效果。每年應用300多井次,取得了巨大的經濟效益。洼10-24C井在1000多m利用導向器開窗并在1300~1530m擴孔,充分利用老井生產套管,可以節省鉆井投資達40%。而且該井投產后產量穩定,生產狀況良好,沒有出現異常情況。

4.結論

小井眼套管開窗側鉆是提高老油田中后期產能的一項重要措施,應用也將更加廣泛。

能使老井復活,保持和完善原有的井網結構;延長油藏開采年限,提高最終原油采收率;可以大幅度降低鉆井成本;導向器的固定是導向器開窗側鉆的關鍵;小井眼固井技術是延長側鉆井壽命的關鍵;側鉆井開窗技術和延長側鉆井技術還需要進一步深入研究。

[1]張云連.鉆井新技術[M].北京.石油大學出版社,1999.12

[2]李斌文.TK602井套管打撈及側鉆施工[J].石油鉆探技術,2001.08

[3]薄珉等.遼河油田側鉆井技術[J].石油鉆采工藝,2003.04

[4]譚家虎等.套管開窗側鉆工藝研究[J].西部探礦工程,2003.04