辛53-斜33井施工難題分析與技術(shù)對(duì)策探討

蔡凱敏(中石化勝利工程有限公司鉆井工程技術(shù)公司)

井深0 2035.35 2361.87 2582.38 2724.76 2977.65 3199.21 3422.02 3471.37井斜水平位角0 0移0 0井眼曲率靶點(diǎn)48.98 82.06 82.06 82.06 52.57 52.57 52.57方位角135 135 135 125.43 118.61 118.61 103.7 103.7 103.7垂深0 2035.35 2323.53 2413.65 2433.32 2468.25 2552.76 2688.18 2718.18 131.26 328.67 468.07 718.54 912.51 1089.44 1128.63 0 0 1 5 15.51 4.74 0 14.69 0 0 A B C

一、本井設(shè)計(jì)概述

辛53-斜33井是一口老區(qū)生產(chǎn)井，位于東辛油田辛24-斜25井井口方位 164°，距離10m；其構(gòu)造為濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷中央斷裂背斜構(gòu)造帶辛23斷塊，地層傾角10-20°，油藏埋深1800－2520m。目的層油層中部深度2430m。井身剖面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)右表。

二、施工難度分析：

辛53-斜33井是一口高難度定向井，其難度涵蓋了大多數(shù)普通定向井所具備的難度，主要有以下幾點(diǎn)：

1.大井眼定向，水平位移大。該井在Φ311.20mm大井眼定向，水平位移為1122.79m,造斜點(diǎn)位于沙一段，地層可鉆性差。

2.井斜大。設(shè)計(jì)最大井斜角82.06°，要求中靶井斜控制±2°以?xún)?nèi)，過(guò)B靶點(diǎn)后降斜至52.57°，以此井斜中C靶完鉆。

3.設(shè)計(jì)小靶區(qū)、多目標(biāo)。該井設(shè)計(jì)有三個(gè)靶點(diǎn)，A、B靶點(diǎn)靶區(qū)半徑15m，要求AB靶點(diǎn)間為圓柱靶，實(shí)際中靶范圍限制在直徑2.1m的圓柱內(nèi),C靶點(diǎn)是半徑25m的圓形靶。

4.三維繞障、鄰井防碰井多。 本井需要兩次變方位，第一次是由定向開(kāi)始的135°調(diào)整到118.61°后鉆穿AB筒靶，穿過(guò)B靶點(diǎn)后有調(diào)整15°方位到103.7°以52.57°鉆穿C靶。同時(shí)，本井周?chē)?4口井與之防碰，其中一口井最近距離為10.38米，所以要求施工中盡量保證實(shí)鉆軌跡貼近設(shè)計(jì)軌道，盡可能避開(kāi)防碰井。

三、技術(shù)對(duì)策探討及施工方案：

本井有24口防碰井，在開(kāi)始定向造斜前，必須做好防碰掃描，保證本井按照設(shè)計(jì)要求順利完鉆。該井設(shè)計(jì)軌跡與各防碰井實(shí)鉆軌跡掃描結(jié)果見(jiàn)下圖1。從該圖中可見(jiàn)，本井設(shè)計(jì)井身軌跡與各防碰井在直井段最近距離10.38m，而在造斜點(diǎn)之后距離均大于14.82m，并且隨著井深的增加，距離也越來(lái)越大，所以本井在鉆進(jìn)過(guò)程中，盡量保證實(shí)鉆井身軌跡貼近設(shè)計(jì)軌跡，理論上可以避開(kāi)周?chē)姆琅鼍?/p>

本井于2023.27m開(kāi)始定向，此時(shí)井斜4.50°，且有20.91m的正側(cè)位移，這給定向增加了一定的難度。為了使水平投影圖貼近設(shè)計(jì)線，開(kāi)始定向時(shí)，擺工具面考慮20°的增方位。在定向過(guò)程中，既要跟得上設(shè)計(jì)造斜率，又要兼顧方位變化。在井斜達(dá)到40°時(shí)，進(jìn)行了鉆具的倒裝，按實(shí)際要求加入適當(dāng)長(zhǎng)度的斜坡鉆桿。

本井二開(kāi)完井作業(yè)之后，進(jìn)行三開(kāi)，井眼尺寸Φ215.90mm，鉆至2963.74m，此段為穩(wěn)斜段，以復(fù)合鉆進(jìn)為主，適當(dāng)對(duì)井身軌跡進(jìn)行微調(diào)。在穩(wěn)斜段鉆具組合中加入了一個(gè)扶正器，以盡量保證穩(wěn)斜段井身軌跡合乎設(shè)計(jì)要求，減少井身軌跡調(diào)整，確保該井段軌跡圓滑。在此井段中，成功命中A、B兩靶。

在鉆穿B靶之后，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行降斜降方位。同樣在降斜鉆具組合中保留了扶正器，以便更好的控制井身軌跡。降井斜降方位定向過(guò)程中，應(yīng)盡量減少鉆具在井底的靜止時(shí)間，合理采用滑動(dòng)鉆進(jìn)與復(fù)合鉆進(jìn)相結(jié)合，擺好工具面后應(yīng)活動(dòng)鉆具，待確定井底工具面合乎要求后再開(kāi)始加壓定向，以確保定向出效果。鉆至后期井深3164.80m，井斜55.11°，方位104.03°，由于井深，泥漿性能不好，加上井斜、位移大，井眼軌跡又是三維“S”型，定向擺工具面時(shí)工具面不穩(wěn)并且定向時(shí)間停留較長(zhǎng)鉆具就會(huì)粘住，此時(shí)果斷利用1-2噸鉆壓進(jìn)行吊打，成功讓井斜降到51.10°，方位103.13°，這樣減少了工作量，并保證了井身軌跡的圓滑，成功鉆穿C靶。

本井實(shí)鉆軌跡本次施工成功并很好的命中A、B、C三靶，施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。在垂直投影圖中中B靶時(shí)，選擇中下靶，這是由于后期得降斜，這樣可以適當(dāng)減少后期降斜工作量；在水平投影圖中中B靶時(shí)，選擇中上靶，這是由于后期得降方位，這樣也可以適當(dāng)減少后期降方位工作量。

結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1、利用單點(diǎn)測(cè)斜儀測(cè)斜時(shí)，為盡量減少高泵壓對(duì)單點(diǎn)測(cè)斜儀的沖蝕時(shí)間，盡量在第一次成功抓住測(cè)斜序列，可采用9M pa左右的單泵測(cè)斜，這樣可以節(jié)省一些時(shí)間，提高鉆井時(shí)效。

2、本井直井段井底井斜達(dá)到4.50°，并出現(xiàn)了側(cè)位移，對(duì)后期定向施工增加一定的難度，所以直井段應(yīng)盡量采取各種措施打直。

3、三維大井斜井井眼曲率對(duì)鉆具扭矩影響很大。要減少鉆具扭矩，必須嚴(yán)格控制定向段狗腿嚴(yán)重度。

4、適時(shí)通井、短起下，并配合大排量洗井，破壞巖屑床；減少鉆鋌使用長(zhǎng)度，用加重鉆桿代替鉆鋌并在鉆井液中加入潤(rùn)滑劑，用來(lái)降低摩阻，預(yù)防井下事故的發(fā)生。

5、在斜井段施工時(shí)，根據(jù)實(shí)鉆情況，及時(shí)加強(qiáng)鉆具倒裝、簡(jiǎn)化鉆具組合、適時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，可有效防止鉆具疲勞破壞。

6、本井在鉆進(jìn)過(guò)程中，合理采用牙輪鉆頭與PDC鉆頭交替使用，對(duì)控制井身軌跡和加快鉆井時(shí)效起到了一定的效果。

7、本井井深達(dá)3454米，鉆進(jìn)時(shí)泵壓達(dá)到17-18M pa甚至19M pa，對(duì)測(cè)斜儀器的沖蝕比較嚴(yán)重，并導(dǎo)致定向接頭被刺漏過(guò)一次，幸好及時(shí)發(fā)現(xiàn)未造成井下事故，以后應(yīng)防范類(lèi)似情況的發(fā)生。

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