趙展(長城鉆探工程技術研究院,遼寧 盤錦 124010)
7 5/8〃分支井技術在曙X-H3井中的應用
趙展(長城鉆探工程技術研究院,遼寧 盤錦 124010)
曙X-H3井主要利用多分支井技術來提高井眼與潛山油藏的接觸面積、同時開發及評價板巖上下兩油藏、提高單井產量、降低開發投資成本。該井是國內第一口7 5/8〃套管開窗分支井。
套管開窗;分支井;魚骨井
曙X-H3井是遼河油田在曙光低潛山帶東北部曙X區塊布署的第一口雙分支魚骨井,主要利用多分支井技術來提高井眼與潛山油藏的接觸面積、同時開發及評價板巖上下兩油藏、提高單井產量、降低開發投資成本。該井也是國內第一口7 5/8〃套管開窗分支井。設計兩個分支,并分別各帶兩個魚骨,主井眼完鉆井深4416米,水平段長768m,魚骨一長146m,魚骨二長150m;分支主井眼完鉆井深為4410m,水平段長752m,魚骨一長298m,魚骨二長118m;油層水平段累計長1520m,油層鉆井液設計密度為1.00~1.2g/cm3。主井眼入口點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;魚骨井眼采用裸眼完井。該井完井后達到國際TAML3級水平,在分支井鉆完井工藝上,采用長城鉆探GW-TAML四級分支井鉆完井系統。
構造特征:曙X區塊位于曙光低潛山帶東北側,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,從前中生界頂面構造圖上看,曙X塊高點埋深3225米,圈閉面積3.2km2,構造幅度545米。部署井位位于構造的較高部位。
據該區塊已開發3口井鑒定資料,儲層巖性為石灰巖礦物,主要為方解石,其次為白云巖、石英等。儲集空間以微裂縫為主,在此基礎上經風化溶蝕等后期改造形成的以基質空隙、溶蝕孔洞。儲層為孔隙-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。原油性質較好,地面原油密度平均0.860g/cm3,粘度(500C)平均為24.32mP.s。
在滿足安全高效鉆井及采油工藝要求的前提下,依據已鉆井身設計,同時根據地層壓力情況設計井身結構,保證兩個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井開窗點深度為3401米,井斜為300,套管壁厚10.92mm開窗具有以下難度:(1)井斜300,朝全力增斜方位開窗,對造斜器磨損較大,對造斜器的材質、結構等都提出較高的要求;(2)開窗點套管為N80,φ193.7mm×10.92mm的技術套管,套管鋼級高,壁厚大,國內無實施例,對開窗工具的可靠性要求高;(3)開窗過程中扭矩較大,造斜器管柱防轉、防竄的要求高,單純靠焊接沒法百分百保證。
為了解決上述問題,在施工工具上采取的技術措施(1)結合GW-TAML四級分支井9 5/8〃系列工具以及施工工藝的成功經驗,設計加工了滿足該井情況的7 5/8〃系列工具;(2)有針對性設計了弧面高耐磨造斜器、高強鉆鉸式銑錐、造斜器管柱防轉防竄等裝置,進行了大量地面模擬試驗,確保工具萬無一失。同時在施工工藝上采取相應的技術措施:(1)優化鉆具組合,在滿足施工要求的前提下,盡可能減少鉆鋌數量;(2)優化開窗參數,合理控制鉆壓、轉速,保證小鉆壓、高鉆速、安全、快速開窗鉆進;(3)徹底修窗,直至銑錐上提下放無任何阻卡顯示為止,確保窗口形狀規則,大小滿足后期施工要求。
目前國內魚骨井眼多是裸眼完井,采用裸眼懸空側鉆技術,魚骨井鉆進順序按照“從前往后”工藝技術。該技術可使魚骨井眼快速遠離分支主井眼,并與主井眼之間形成穩定的夾壁墻,保證分支主井眼后續鉆進的順利實施。同時使用采用符合鉆頭鉆魚骨井眼的方法,即大尺寸鉆頭打分支主井眼,小尺寸鉆頭鉆魚骨井眼的方式,解決了國外“從后往前”鉆進技術無法實現硬地層懸空側鉆的難題,在各種地層中使用性較強。
在完井管柱下入前,需將開窗用實心導斜器更換為內通徑較大的空心導斜器。針對本井井斜較大,為了避免打撈實心導斜器過程中中心孔不易對正,鉆具深度要求精確的難題,采取以外撈為主、內撈為輔的技術措施,使用母錐+側水眼接頭+送入鉆桿的鉆具組合,一次打撈成功。
根據開窗導斜器磨損及偏移情況,在地面上合理調整空心導斜器管柱角差,確保下入后窗口精確對正。平穩下鉆,至預定位置后,多次校正并確認無誤后,下壓15噸剪斷送入銷釘丟手。后期試掛管柱以及完井管柱多次順暢通過,證實了窗口對正良好。
曙X-H3井是國內第一口7 5/8〃系列套管開窗分支井,該井的順利實施,驗證了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施提供了參考依據。本井多項分支井技術取得了多項突破。
[1]駱楊.多分支井開窗技術在邊臺潛山硬地層的應用和優化[J].中國石油和化工標準與質量,2012,14:22-24.
[2]高立軍.大慶油田小井眼開窗側鉆水平井鉆井技術[J].斷塊油氣田,2008(4).
[3]蘇濤.多分支井技術在潛山剩余油藏中的應用[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完善及應用[J].石油天然氣學報,2012(11).
[5]鄧旭.分支水平井技術在潛山硬地層遇到的挑戰及解決方案[J].石油科技論壇,2013(2).