南堡1-3人工島大斜度定向井鉆井技術 (論文)

1、第42卷第1期2014年1月石油鉆探技術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)進程，進行了大斜度定向井鉆井技術研究。根據(jù)井位的分布特點及剖面的防碰設計要求，進行了密集叢式井井眼軌道整體設計；針對該區(qū)塊儲層具有強水敏、強鹽敏及玄武巖地層易塌易漏的特點，結合成膜封堵理論，優(yōu)選出具有強抑制性和強封堵性的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行復合鉆進?，F(xiàn)場應用表明，大斜度定向井鉆井技術合理規(guī)避了南堡卜3人工島井眼碰

3、撞的風險，有效控制了縮徑、阻卡等復雜情況，已完鉆井中平均井徑擴大率不小于8，且均一次性投產(chǎn)。大斜度定向井鉆井技術為南堡卜3人工島油氣勘探開發(fā)提供了工程技術保障。關鍵詞：大斜度井定向井井身結構玄武巖地層南堡卜3人工島中圖分類號：TE243文獻標識碼：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，國內外普通采用人工島進行勘探開發(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)于西安石油大學石油_T程專業(yè)，X程師，主要從事鉆井技術方面研究工作。聯(lián)系方式：(0315)8768040，liyunfeng198l@l63COI1]。基金項目：國家科技重大專項“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軌跡圓滑；同時，根據(jù)井內情況采取簡化鉆具組合及選用欠

12、尺寸穩(wěn)定器等技術措施，以保證大斜度定向井精確中靶和施工安全順利。23井身結構設計通過分析南堡卜3人工島實測地層壓力和破裂壓力，結合該區(qū)塊注采動態(tài)分析和根據(jù)測井資料獲得的地層巖石力學參數(shù)，建立了適合南堡卜3人工島定向井的三壓力梯度預測模型。在三壓力梯度預測模型及井壁穩(wěn)定技術研究的基礎上，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構，即井深小于4000m或水平位移小于3000m的井采用三開井身結構(見圖2)，反之采用

13、四開井身結構(見圖3)。圖2南堡卜3人工島定向井三開井身結構Fig2CasingprogramfordrillingthreesectionsinNanpu1—3artificialisland圖3南堡13人工島定向井四開井身結構Fig3CasingprogramfordrillingfoursectionsinNanpu1—3artificialisland該井身結構的主要特點是：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鉆井液技術針對南堡1—3人工島儲層具有強水敏、強鹽敏、嚴重不均質及玄武巖地層易塌易漏的特點，應用具有強抑性和強封堵性的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行復配，以達到減摩減扭的效果。同時，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理的潤滑劑進行復配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措施：鉆井

16、液的動塑比大于06，以提高其攜巖性能；適當增大噴嘴直徑，同時增大鉆井液排量，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；提高固控設備使用率，尤其是雙離心機的使用，控制431111TlIn井眼的固相體積分數(shù)小于12、421591TlIn井眼的固相體積分數(shù)小于18；PBC鉆頭和牙輪鉆頭間隔使用，以PDC鉆頭為主，應用牙輪鉆頭修整井壁，清理井眼，進行短程起下鉆。2