南堡1-3人工島大斜度定向井鉆井技術(shù) (論文)

1、第42卷第1期2014年1月石油鉆探技術(shù)PETROIEUMDRI1LINGTECHNIQUESVo142No1Jan，2011鉆井完井doi：103969／jissn1001—0890201401012南堡1_3人工島大斜度定向井鉆井技術(shù)李云峰，胡中志，徐吉，祝志敏，王攀(1中國石油冀東油田分公司鉆采工藝研究院，河北唐山063000；2中國石油冀東油田分公司陸上作業(yè)區(qū)，河北唐山063000；3中國石油冀東油田分公司南堡作業(yè)區(qū)，河北唐山0

2、63000)摘要：為了提高南堡卜3人工島的整體開發(fā)進(jìn)程，進(jìn)行了大斜度定向井鉆井技術(shù)研究。根據(jù)井位的分布特點(diǎn)及剖面的防碰設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了密集叢式井井眼軌道整體設(shè)計(jì)；針對該區(qū)塊儲層具有強(qiáng)水敏、強(qiáng)鹽敏及玄武巖地層易塌易漏的特點(diǎn)，結(jié)合成膜封堵理論，優(yōu)選出具有強(qiáng)抑制性和強(qiáng)封堵性的KC1成膜封堵低侵入鉆井液；通過分析已完鉆井玄武巖地層厚度，優(yōu)選高效PDC鉆頭與螺桿鉆具配合進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)?，F(xiàn)場應(yīng)用表明，大斜度定向井鉆井技術(shù)合理規(guī)避了南堡卜3人工島井眼碰

3、撞的風(fēng)險(xiǎn)，有效控制了縮徑、阻卡等復(fù)雜情況，已完鉆井中平均井徑擴(kuò)大率不小于8，且均一次性投產(chǎn)。大斜度定向井鉆井技術(shù)為南堡卜3人工島油氣勘探開發(fā)提供了工程技術(shù)保障。關(guān)鍵詞：大斜度井定向井井身結(jié)構(gòu)玄武巖地層南堡卜3人工島中圖分類號：TE243文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—0890(2014)01—0061—05HighInclinationDirectionalDrillingTechnologyinNanpu1—3ArtificialI

4、slandLiYunfeng，HuZhongzhi，XuJi，ZhuZhimin。，WangPan。(1DrillingandProductionResearchInstitute，JidongOifieldCompany，PetroChina，Tangshan，Hebei，06300O，China；2OnshoreOilfieldOperationDistric，JidongOilfieldCompany，PetroChina，Tan

5、—gshan，Hebei，063000，China；3NanpuOiZfieldOperationDistric，JidongOifieldCompany，PetroChi—na，Tangshan，Hebei，063000，China)Abstract：InordertospeedupthedevelopmentprocessinNanpu1—3artificialisland。high—inclinationdirectionaldr

6、illingwasinvestigatedAccordingtoanti—collisiondesignrequirementsanddistributionchar—acteristicsofwelllocation，denseclusterwelltrajectoriesweredesignedInviewofstrongwatersensitivi—ty，saltsensitivityandbasaltcollapseorleak

7、ageinthisblock，alowfiltrationdrillingfluid，withKC1fil—mingandstrongsealingproperty，wasselectedbasedonthetheoryoffilmsealing；afteranalyzingbasaltthicknessindrilledwells，ahighlyefficientPDCbitwasselectedtoworktogetherwithP

8、DMtoolsFieldapplicationshowedthatthecomprehensivehighinclinationdirectionaldrillingtechnologiesmitigatedtheriskofwellborecollisionandcomplexitiesliketighthole。pipestickinginthedrillingatNanpu1—3artificialisland，thedrille

9、dwellshadanaverageholeenlargementrateoflessthan8，andallwereputintoproduc—tionatonceDirectionaldrillingtechnologiesprovideengineeringandtechnicalsupportforexplorationanddevelopmentofNanpu1—3artificialislandKeywords：highly

10、deviatedwells；directiona1well；casingprogramdiagram；basaltformation；Nanpu卜3artificia1island利用人工島進(jìn)行油氣田開發(fā)目前已成為淺海油氣田勘探開發(fā)的主要方式之一，由于人工島的建造成本與海上平臺相比相對較低，對于水深小于30m的近海油氣田，國內(nèi)外普通采用人工島進(jìn)行勘探開發(fā)。目前國外人工島開發(fā)方面，布井最多的是美國收稿日期：20】30卜22；改回日期：20

11、13一lO一15。作者簡介：李云峰(1981)，男，陜西安康人，2006年畢業(yè)于西安石油大學(xué)石油_T程專業(yè)，X程師，主要從事鉆井技術(shù)方面研究工作。聯(lián)系方式：(0315)8768040，liyunfeng198l@l63COI1]。基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)“渤海灣盆地黃驊坳陷灘海開發(fā)示范工程”(編號：2O11ZX05050)資助。第42卷第1期李云峰等南堡卜3人工島大斜度定向井鉆井技術(shù)軌跡圓滑；同時(shí)，根據(jù)井內(nèi)情況采取簡化鉆具組合及選用欠

12、尺寸穩(wěn)定器等技術(shù)措施，以保證大斜度定向井精確中靶和施工安全順利。23井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過分析南堡卜3人工島實(shí)測地層壓力和破裂壓力，結(jié)合該區(qū)塊注采動(dòng)態(tài)分析和根據(jù)測井資料獲得的地層巖石力學(xué)參數(shù)，建立了適合南堡卜3人工島定向井的三壓力梯度預(yù)測模型。在三壓力梯度預(yù)測模型及井壁穩(wěn)定技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，綜合考慮井深、水平位移及鉆井難度，確定了南堡卜3人工島定向井井身結(jié)構(gòu)，即井深小于4000m或水平位移小于3000m的井采用三開井身結(jié)構(gòu)(見圖2)，反之采用

13、四開井身結(jié)構(gòu)(見圖3)。圖2南堡卜3人工島定向井三開井身結(jié)構(gòu)Fig2CasingprogramfordrillingthreesectionsinNanpu1—3artificialisland圖3南堡13人工島定向井四開井身結(jié)構(gòu)Fig3CasingprogramfordrillingfoursectionsinNanpu1—3artificialisland該井身結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：1)3397mm套管下至穩(wěn)斜段，封固明化鎮(zhèn)組上部地層，

14、為下部安全施工提供條件；2)2445mm套管封固館陶組地層，縮短下部裸眼段長度，降低摩阻和扭矩。24鉆井液技術(shù)針對南堡1—3人工島儲層具有強(qiáng)水敏、強(qiáng)鹽敏、嚴(yán)重不均質(zhì)及玄武巖地層易塌易漏的特點(diǎn)，應(yīng)用具有強(qiáng)抑性和強(qiáng)封堵性的KC1成膜封堵低侵入鉆井液。該鉆井液將極壓潤滑劑、石墨和原油等多種潤滑處理劑進(jìn)行復(fù)配，以達(dá)到減摩減扭的效果。同時(shí)，根據(jù)井斜角大小選擇潤滑劑：若井斜角小于40。，選擇極壓潤滑劑和改性石墨作為防塌潤滑劑，若井斜角大于40。，選

15、擇原油作為潤滑劑，并將其與不同潤滑機(jī)理的潤滑劑進(jìn)行復(fù)配l1。鉆至玄武巖地層前200~250m，在鉆井液中加入足量的磺化瀝青、聚合醇、單向壓力封堵劑等添加劑，提高鉆井液的抑制性。同時(shí)控制其API濾失量低于4mL、高溫高壓濾失量低于1OmL。通過提高鉆井液的抑制性和封堵性，能夠在一定程度上降低復(fù)雜巖性地層的坍塌壓力，保持玄武巖井段的井壁穩(wěn)定。25井眼凈化為有效清除大斜度定向井鉆井過程中形成的巖屑床，在鉆井過程中采取以下井眼清潔技術(shù)措施：鉆井

16、液的動(dòng)塑比大于06，以提高其攜巖性能；適當(dāng)增大噴嘴直徑，同時(shí)增大鉆井液排量，1111Tlrfl井眼排量大于5OmL／s，159Inri1井眼排量大于3OmL／s；每次起鉆前泵人100m長的稠漿塞推砂；提高固控設(shè)備使用率，尤其是雙離心機(jī)的使用，控制431111TlIn井眼的固相體積分?jǐn)?shù)小于12、421591TlIn井眼的固相體積分?jǐn)?shù)小于18；PBC鉆頭和牙輪鉆頭間隔使用，以PDC鉆頭為主，應(yīng)用牙輪鉆頭修整井壁，清理井眼，進(jìn)行短程起下鉆。2