水平井钻井技术在中原油田的应用研讨.doc

水平井钻井技术在中原油田的应用 刘明国 王志远 中原钻井工程技术研究院 摘要：为了配合老油田的增油上产，近年来，中原油田实施了一批水平井和套管开窗侧钻水平井，取得了较好的社会经济效益，为油田上产增效做出了贡献。从而总结出一套水平井钻井技术；在文章重点介绍了中原油田水平井选井及剖面优化技术、钻具组合、完井工艺技术、MWD+GAMMA地质测量技术及安全施工技术；并介绍了云2-平3井水平井施工的要点，为今后油田水平井开发提供技术参考。 关键词：水平井 侧钻水平井 水平井选井 剖面优化技术 钻具组合 MWD+GAMMA地质测量技术 1 概述 水平井技术作为油气田开发的一项成熟、适用技术，在油气田开发中正日益得到推广应用。近几年来，随着水平井工艺技术的突破性进展，综合钻井成本的逐年下降，经济效益的显著提高，水平井在许多不同油气藏开发中逐步得到广泛的应用。中原油田属典型的断块低渗油气藏，油层薄，物性差，常规直井和定向井单井产量较低，难以实现理想的开发经济效果。为了达到挖掘剩余油，增大油井的泄油面积，提高采收率，减缓油气、水锥效应，最终提高经济效益的目的，近年来，油田实施了一批水平井和套管开窗侧钻水平井，取得了较好的社会经济效益，为油田上产增效做出了贡献。 2 水平井钻井工程技术 水平井技术对地质、钻井工程、定向井工程、录井、完井等工程技术提出特殊要求，工艺程序和工具使用比较复杂，为此，油田成立了水平井技术应用项目组,负责各专业间的技术协调、技术整合衔接，专用工具设备定制，工程项目管理等。 中原油田在调研国内外油田水平井开发先进经验，总结多年施工实践的基础上，逐步形成了适应油田油藏地质特点的水平井钻、完井技术。 2.1主要钻井、完井技术 2.2.1井位选择及剖面选择优化 2.2.1.1井位选择 油藏地质选井：油藏分布调查及分类、水平井地质技术参数初步方案、油藏风险评价。 工程技术选井：钻井、完井技术能力评价；钻、完井对地质技术指标限制及指标实现可行性分析；地质、工程技术指标综合统一方案；钻井、完井、生产风险评价。 2.2.1.2剖面选择优化 剖面??化选择的目的是为了在满足地质要求的情况下，在现有钻井工艺、工具设备条件下尽可能使施工简化，操作安全、快速，低成本投入。剖面选择与优化过程其主要涉及技术包括以下几个方面：水平井类型和剖面类型选择、侧钻造斜点的选择、造斜率优化选择、剖面摩阻分析。 在实现剖面优化过程中，首先考虑的是满足油藏地质特性。结合油田地质特点，总结油田近年实施水平井的施工经验，水平井其类型和剖面应选择中半径水平井，曲率20°～35°/100m，靶前位移220～350m，水平段300～400m左右；开窗侧钻小井眼水平井曲率30°～45°/100m，靶前位移200～250m，水平段100～200m左右。 其次，在剖面的优化时，坚持以剖面轨迹最光滑，曲线最短，变方位、井斜的钻井工作量相对最小，以达到降低成本、有利后续施工为原则，建立以满足地质要求、几何条件、管柱与轨迹的摩阻扭矩相对较小为条件的约束函数。设计时最好能与地质技术人员一起，在充分保证井眼曲率、井眼空间姿态要求、与周围邻井空间轨迹防碰关系和地质条件下，以轨迹摩阻相对最小为目标，适当调整靶点位置或入靶窗口大小。 2.2.2井身结构及完井工艺 2.2.2.1侧钻水平井井身结构 侧钻水平井完井大体上一般有三种完井方式：裸眼完井、筛管完井和射孔完井。不同的油藏采用不同的完井方式，通常根据目标层特点和钻遇地层特性选择，中原油田为典型的沙岩油气藏，钻遇地层复杂，侧钻水平井的井身结构是在老井井身结构的基础上选择尾管完井，完井方式有射孔完井和筛管完井。经过研究论证和反复实践最终确定完井采用上部为尾管，水平段采用筛管的复合完井结构。 尾管串结构： 管串自下至上：引鞋+Φ88.9mm筛管+盲管+分级箍+浮箍+浮箍+Φ88.9mm套管串+Φ116mm液压式悬挂器+Φ73mm送入钻杆。 图1 侧钻水平井井身结构2.2.2.2 新钻水平井井身结构 新钻水平井井身结构采用了两种结构，结构一： 图2 新钻水平井井身结构一 结构二： 图3 新钻水平井井身结构二 表1 新钻水平井井身结构一 井号一　开二　开三　开钻头×井深 （mm×m）套管×下深 （mm×m）钻头×井深 （mm×m）套管×下深 （mm×m）封固位置 （m）钻头×井深 （mm×m）套管×下深 （mm×m）备注明10-平1Φ444.5×100Φ339.7×100Φ311.1×1420Φ244.2×14201420.00 直井段Φ215.9×2569Φ139.7×2569尾管完井，水平段割缝管明10-平2Φ444.5×100Φ339.7×100Φ311.