段铣扩孔超短半径水平钻井技术介绍.ppt

周卫东 zhouwd1591@163.com中国石油大学（华东）高压水射流研究中心中国高压水射流专业委员会油气钻井技术国家工程实验室中石油钻井重点实验室山东省高压水射流新技术研究推广中心 超短半径水平钻井技术 主 要 内 容 一、超短半径水平钻井技术的概念 二、超短半径水平钻井工艺与工具 三、室内试验测试 四、地面综合试验测试 五、径向水平井技术的特点 六、径向水平井的应用前景 超短半径水平钻井技术是指沿井眼的不同半径方向钻出的多个水平井眼，其曲率半径只有0.3米左右。该半径是指造斜器内的半径，对于实际水平井眼来讲，曲率无穷大，因而，该技术也称为径向水平钻井技术。 一、超短半径水平钻井技术的概念 径向水平井典型分布 ①套管 ⑤径向井眼 ④油层 ③井下扩眼区 ②地层 1.转向半径小2.抽油杆送进 通井和磨铣套管(3米左右)； 扩大井眼（直径约0．65米）； 下入斜向器，井下锚定器定位； 下入钻杆及水力破岩钻头； 启动压裂车，水力喷射钻进； 随钻轨迹控制； 完井作业； 斜向器回收。 二、超短半径水平钻井工艺与工具 1.通井 2.磨铣套管 至少需要将套管磨铣掉3米左右高 二、超短半径水平钻井工艺与工具 二、超短半径水平钻井工艺与工具 3.扩孔 将段铣段直径扩大到0.62米以上。 二、超短半径水平钻井工艺与工具 4.测井 二、超短半径水平钻井工艺与工具 5.下入转向器和锚定器 转向器规格：3 m ×? 110 mm 转 向 半 径 ：0.3 m 锚定器规格：1.2 m ×? 110 mm 二、超短半径水平钻井工艺与工具 6.下入水力钻头和高压钻管 二、超短半径水平钻井工艺与工具 7.安装高压井口和速度控制系统 二、超短半径水平钻井工艺与工具 8.启动高压泵，钻井储层 二、超短半径水平钻井工艺与工具 9.完井 目前国内采用砾石充填完井法：下入割缝筛管。 第一步，正循环充填。大约完成井眼环空容积的70%～80%的充填； 第二步，反循环充填。直到填满整个环形空间为止。 三、室内试验测试 1.水力钻头实验 岩样：灰褐砂岩 可钻性指数 Kd：4 尺寸：0.6 ×0.6 ×0.6m 泵压：55 MPa 排量：7-8 l/s 喷嘴直径：6 mm 钻孔直径：90-120 mm 钻孔深度：0.6 m 钻进速度：10.7 m/h 钻头具体要求： 形成一个较大截面积的规则井眼； 以较小的射流压力和排量高速破岩； 具有足够长的使用寿命。 三、室内试验测试 2.转向器和高压管实验 转向半径0.3米,尽量减小扩眼直径； 保证生产管的变形在允许范围内,对钻杆送进阻力较小； 确保钻头准确地进入薄地层，钻至合适的位置； 方便定向。 三、室内试验测试 3.高压井口密封实验 四、地面综合试验测试 中原油田地面实验 四、现场试验 1.辽河和南阳油田井下实验 辽河油田： 锦45-04-19井，1997－8－22 井深1013.2米，水平井段长 15.86米 锦45-检1井，2003－3－26 井深1005.8米，水平井段长 19.6米 南阳油田： 古2206井，1998年11月3日 井深988.6米,三个井段，深度为6、6、4米 四、现场试验 2.江苏油田井下实验 序号 1 2 3 4 5 6 日期 10-19 10-20 10-23 10-23 10-24 10-25 压力/MPa 40-45 45-55 24-48 48-55 45-50 45-50 钻长/m 1.3 0.6 3.7 11.6 10.78 19.55 方位 / 0 212(A) 32 (B) 36 (B) 216(A) 122（C） 36(B) 钻时 / min 20 50 60 240 290 340 起钻原因 锚定不稳，继续送进困难。 送进失控，将转向器轮子撞坏，无法送进。 喷嘴冲掉。焊接时温度过高。 钻管出现纵向裂纹。 张力下降，钻进遇阻。 钻管完全送入。 泵压45～60MPa； 排量约为 10 l/s； 平均钻速9.55 m/h，最高钻速达到12 m/h； 钻杆回拉力为25－36 kN； 水平井眼的直径大约在100-130 mm以上； 完成长度为20米左右； 砾石充填或裸眼完井。 锦45-4-19井 稠油井，92年8月投产，97年3月停产 关井前产量：油0.3t/d,水4.5t/d 改造后：半年内产油量提高9-11倍，年平均产量提高7倍。 古2206井 稀油井，90年投产，99年停产前产量0.2t/d。 改造后，年内产油量提高4.5倍。 锦45-检1井 稠油井，停产前0.4t/d。 改造后，出现其他事故，长期未投产。 韦5井 钻径向井前停产，之前含水高、出砂严重。钻径向井后含水降低，基本不出砂