1、Page 1,水平井鉆井技術(shù)在QHD32-6-D25H井的應(yīng)用,實業(yè)公司鉆完井中心：徐榮強,Page 2,目錄,現(xiàn)場施工作業(yè) QHD32-6油田簡介 D25H 井基本數(shù)據(jù) 井身結(jié)構(gòu) 17-1/2“表層作業(yè) 12-1/4“領(lǐng)眼作業(yè) 回填，打水泥塞 12-1/4“側(cè)鉆新井眼 8-1/2“水平井段作業(yè),Page 3,水平井鉆井關(guān)鍵技術(shù) 地質(zhì)導向馬達(Geo-steering tool) 井眼凈化 井壁穩(wěn)定 摩阻控制 油層保護 防卡防漏 總結(jié)與體會,目錄,Page 4,QHD32-6油田簡介,秦皇島32-6油田是由海洋石油總公司、德士古和阿科三家石油公司合作開發(fā)的海上油田。 該油田位于渤海中西部海域，

2、油田面積39.7平方公里，探明地質(zhì)儲量1.7億噸。 QHD32-6油田分為南、北、西三個區(qū)塊，鉆遇平原組，明化鎮(zhèn)組、館陶組。在明化鎮(zhèn)組下段和館陶組鉆遇油層，其中明下段含油層是油田的主力油層。 南區(qū)NmI 、NmIII、NmIV三個油組采用常規(guī)定向井開發(fā)；NmII油組砂巖厚度大，層數(shù)多，在全區(qū)疊加連片，砂體之間基本連通，具備采用水平井（即D25H井）開發(fā)的條件。,Page 5,D25H井基本數(shù)據(jù),Page 6,確定合理的井身結(jié)構(gòu),根據(jù)A25H和A26H兩口水平井及秦皇島32-6地區(qū)作業(yè)的經(jīng)驗。 本井要鉆遇平原組和明化鎮(zhèn)地層，地層比較穩(wěn)定，屬于正常壓力體系。 因此簡化井身結(jié)構(gòu)，一方面能滿足作業(yè)要求

3、，又能降低作業(yè)成本。,Page 7,17-1/2“表層作業(yè),D25H井表層作業(yè)是集中鉆表層作業(yè)時完成的； 采用開路海水鉆進至231.50米； 循環(huán)，替入20方稠般土漿清洗井眼，墊30方稠般土漿。 下13-3/8”（N80，47bbl/ft，BUTT）套管至231.16米。 表層作業(yè)采用無鉆機時間固井作業(yè)。,Page 8,12-1/4“領(lǐng)眼作業(yè)（1）,鉆領(lǐng)眼的必要性 由于水平井作業(yè)的特殊性，必須保證水平段在油層中鉆進，所以必須得到精確的油層埋藏深度數(shù)據(jù)。 為了保證領(lǐng)眼數(shù)據(jù)的可靠性，做領(lǐng)眼設(shè)計時必須保證領(lǐng)眼進入油層的窗口數(shù)據(jù)和1# 靶點之間距離小于100米。 鉆具組合：12-1/4”PDC+9-5

4、/8”PDM(AKO：1.50)+8”F/V+10-5/8”STB+8”CDR+8”M10+8”NMDC+8”(F/J+JAR)+X/O+5”HWDP11 鉆至鉆進至236米，循環(huán)，做地漏試驗。(泥漿密度:1.05SG.漏失壓力:2.2MPa, 當量泥漿密度：1.99SG) ，做地層漏失試驗。 旋轉(zhuǎn)鉆進至KOP 1# 348米，造斜鉆進至1# EOB 1105米. 穩(wěn)斜鉆進至1556米，井斜已達到80左右，扭拒增大至17Kn.m，泵壓增大至20MPa左右。 為改善井眼清洗狀況，破壞井眼巖屑床。決定循環(huán)，做短起下。,Page 9,繼續(xù)鉆進至2340米，地質(zhì)循環(huán)，繼續(xù)鉆進至2381米。 確定Nm

5、II油層頂部垂深：1096.88米，底部垂深1164.10米。與最初設(shè)計的油頂垂深1144.3米和油底垂深1154.3米是有一定的差距的。 倒劃眼起鉆至表層套管鞋。 下鉆到底，循環(huán)調(diào)整泥漿性能，起鉆準備打水泥塞。,12-1/4 “領(lǐng)眼作業(yè)（2）,Page 10,12-1/4 “領(lǐng)眼作業(yè)（3）,鉆領(lǐng)眼出現(xiàn)的問題： 鉆進至1821米，1869米，扭矩突然增加，環(huán)空無返出。 倒劃眼至1783米，1385米，環(huán)空無返出。 處理措施： 降排量至30SPM，無返出。 降低排量至10spm, 上下大幅度活動鉆具。返出逐漸恢復正常。 循環(huán)攜砂。 原因分析： 由于MWD儀器排量受限（800GPM），環(huán)空返速較低

6、； 泥漿性能不好。,Page 11,打水泥塞,打水泥塞要求： 為保證成功側(cè)鉆，打水泥塞至側(cè)鉆點50米左右即可； 為保證水泥強度，候凝24小時； 必要時可采用牙輪鉆頭側(cè)鉆。 下5”光鉆桿到井底，打通循環(huán)兩周，打水泥塞。起鉆至2035米，循環(huán)清洗出多余水泥漿，起出光鉆桿。候凝24小時。 在候凝期間，進行隨鉆測井作業(yè)。鉆具組合12-1/4PDC+9-5/8PDM(AKO1.50)+F/V+10-5/8STB+8CDR+8M10+8NMDC1+X/O+6-3/4AND+X/O+8(F/J+JAR)+X/O+5HWDP10 下鉆測井（從垂深900米至水泥塞頂部），并對水泥塞進行修整。,Page 12,側(cè)

7、鉆新井眼（1）,側(cè)鉆鉆具組合：12-1/4”PDC+9-5/8”PDM(AKO：1.50)+8”F/V+10-5/8”STB+8”CDR+8”M10+8”NMDC+8”(F/J+JAR)+X/O+5”HWDP11。 側(cè)鉆注意事項： 為了能夠使側(cè)鉆成功，并且不對后面的作業(yè)帶來安全隱患，要求定向井工程師在水泥塞上側(cè)側(cè)鉆，不要繞到水泥塞下面。 本井在2075米成功側(cè)鉆。 為了使水平段作業(yè)易于施工，新井眼在進入油層后井斜要達到86左右，套管鞋進入油層。 第二次造斜鉆進（2196米2360.50米） 鉆進至2340米，隨鉆測井儀器顯示地層電阻率明顯升高，根據(jù)領(lǐng)眼數(shù)據(jù)對比，確認已進入Nm II油組。 循環(huán)

8、，倒劃眼起鉆。,Page 13,側(cè)鉆新井眼（2）,出現(xiàn)問題： 增斜鉆進至2295米，準備劃眼，鉆柱不能旋轉(zhuǎn)，上提鉆具困難，鉆具被卡。 返出和泵壓正常。 處理過程： 排量不變； 對鉆柱施加扭矩小幅度活動鉆具，鉆具解卡。 原因分析及經(jīng)驗教訓： 井斜較大，多次滑動增斜； 環(huán)空返速較低，造成攜砂效果較差。 鉆具貼底邊，造成粘卡。 大斜度井滑動鉆進要勤劃少劃，滑動后要劃眼至井眼順暢后繼續(xù)滑動。 改善泥漿性能及潤滑性。,Page 14,側(cè)鉆新井眼（3）,在下鉆過程中，進行隨鉆測井作業(yè)。 下鉆測井自2048米至井底。由于隨鉆測井的中子儀器在井下要求鉆具旋轉(zhuǎn)，因此下鉆測井時：下放速度為：12米/分鐘，同時轉(zhuǎn)速

9、和泵速為30SPM 和30RPM。 出現(xiàn)問題： 測井到2156米時遇阻。 處理過程： 上提鉆具，轉(zhuǎn)動鉆具一定角度后后，快速下放，不能通過； 上提鉆具，泵速為40*2SPM，下放仍不能通過； 上提鉆具，循環(huán)出馬達高邊，以30RPM的轉(zhuǎn)速和50*2SPM的排量下放鉆具，順利通過該點。 問題分析及教訓： 下鉆測井時旋轉(zhuǎn)鉆具，并有小排量的泵速，很容易造成下鉆遇阻，甚至出現(xiàn)劃出新井眼的可能，如果下鉆到底后再上提測井，這樣盡管要多花費一些時間，但大大減小了作業(yè)的風險。,Page 15,下套管及固井作業(yè)（1）,大斜度井下套管作業(yè)摩阻很大，懸重很低，難度較大，必要時可采用套管漂浮技術(shù)。 本井沒有采用套管漂浮技

10、術(shù)，為保證下套管作業(yè)的順利進行，必須通井使井眼順暢。 由于井斜較大，若組合常規(guī)的通井組合，一旦下鉆遇阻，則無法處理，因此本井采用鉆進時鉆具組合通井。 起鉆前循環(huán)調(diào)整泥漿，加入塑料小球及潤滑劑。 為保證套管居中及固井的封固質(zhì)量，加的扶正器越多越好，但過多的扶正器將給下套管作業(yè)帶來困難。 在油層段每3根套管安放2個雙公彈性扶正器，表層套管鞋上下50米安放兩個單公彈性扶正器，由于中間井段較長，為了減少下套管期間出現(xiàn)粘卡，每隔8根套管安放一個單公彈性扶正器。 這樣一方面保證油層段封固質(zhì)量，又能降低套管粘卡的危險性。 順利下9-5/8”套管至2334.74米，灌滿泥漿。 連接水泥頭，10SPM小排量打通

11、，返出正常后逐漸將排量提高至50*2SPM，返出仍正常； 7分鐘后，發(fā)現(xiàn)返出降低，馬上降低排量至10SPM，返出仍很小。,Page 16,下套管及固井作業(yè)（2）,處理經(jīng)過： 甩掉水泥頭，接上循環(huán)頭，緩慢地上下活動套管柱，同時降低泥漿粘度，10SPM排量返出依然很小。 停止活動鉆具，逐漸提高排量至40SPM，返出恢復正常。逐漸提高到6080SPM，返出仍然正常。 加入單封，配置堵漏泥漿，提高泵速到100SPM，無漏失。 100spm循環(huán)，固井作業(yè)。 原因分析： 下套管前泥漿性能沒有處理好，泥漿靜止后粘度繼續(xù)增高； 下套管過程中刮下的泥餅在循環(huán)時堵塞環(huán)空通道，造成井漏 經(jīng)驗教訓： 下套管前泥漿性能

12、要處理好，降低粘度，但不能降低比重； 循環(huán)之前，檢測泥漿性能； 循環(huán)時首先要小排量打通較長一段時間，然后再逐漸提高排量，循環(huán)洗井.,Page 17,水平井段鉆進,鉆水泥塞及套管附件至2340米。 鉆進至2440米，懸重降至26噸； 倒劃眼至9-5/8”套管鞋，在5”鉆桿上面接3柱6-1/2”鉆鋌，以使能夠施加鉆壓； 鉆進至完鉆井深2968米。,Page 18,水平井段鉆進,水平井段鉆井過程中，攜砂效果比較好，井眼摩阻較小，鉆井作業(yè)比較順利。 采用FLO-PRO無固相泥漿體系泥漿，既保護了油層，又有效的將巖屑攜帶出來。 鉆進至2413米時（垂深：1149米），械鉆速下降，儀器顯示電阻率降低，進入

13、泥巖地層， 及時增井斜，調(diào)整井眼軌跡，滑動增井斜鉆進至2450米。 遺憾之處： 由于地質(zhì)導向馬達不能盡早的“看到”泥巖，盡管發(fā)現(xiàn)后就及時調(diào)整井眼軌跡，但水平井段仍有部分泥巖。 原因分析： 地質(zhì)資料不準確。 沒有做地質(zhì)模擬。,Page 19,地質(zhì)導向馬達（Geo-steering tool),GST結(jié)構(gòu) 地質(zhì)導向馬達是一個加長的正排馬達； 在可調(diào)彎角套子和軸承端節(jié)之間連接一個地質(zhì)導向測量短節(jié)； 在導向短節(jié)下面是固定彎頭套子（0.75,1.25）； 最下面是穿過導向短節(jié)和固定彎頭套子的加長驅(qū)動頭。,Page 20,地質(zhì)導向馬達（Geo-steering tool),信息的傳遞： 所有的測量信息都在

14、距鉆頭10英尺以內(nèi)。 GST儀器由由哩電池供電，測量數(shù)據(jù)不存儲在井下存儲器。 它把采集到電阻率和伽瑪?shù)刃蕴柾ㄟ^電磁線圈發(fā)送到接收器，接收器再傳送到MWD。 然后通過常規(guī)的脈沖傳輸技術(shù)，由MWD把信息傳輸?shù)降孛妗?Page 21,地質(zhì)導向馬達（Geo-steering tool),可提供參數(shù) 可測量鉆頭處的井斜和方位； 可提供鉆頭處的方位咖瑪、方位電阻率等參數(shù)； 通過對方位電阻率和方位咖瑪?shù)奶幚恚?可以實時地生成精確的“地質(zhì)模型”，地質(zhì)師可以立即實時地“看到”前方及上下方巖性和油層的變化。 使用地質(zhì)導向馬達能夠使地質(zhì)師精確的知道油層的幾何結(jié)構(gòu)； 可以使井眼軌跡最大限度地保持在油層范圍內(nèi)，可以極大

15、地提高產(chǎn)量并且使很多薄油層的開發(fā)成為可能。,Page 22,井眼凈化（1）,鉆井軟件現(xiàn)場模擬，模擬出滿足井眼清潔并保持鉆屑處于懸浮狀態(tài)條件下的最低上返速度。 提高環(huán)空返速，同時增加循環(huán)時間 。 國內(nèi)外學者大量實驗證明，當井斜角處于3090時，存在一個形成巖屑床的臨界環(huán)空返速，當環(huán)空返速大于此值時，不會形成巖屑床，此臨界環(huán)空返速為0.791.10m/s。 D25H井在12-1/4”井段鉆進過程中，由于ANADRILL的8”M10儀器排量受到限制，僅為850GPM，環(huán)空上返速度為0.85m/s，與我們要求的排量有一定的差距，一方面機械鉆速比較慢，另外環(huán)空返速較低，不利于井眼清洗。 選用合適的泥漿體

16、系及泥漿流變參數(shù)。 D25H井12-1/4”采用中海石油技服泥漿公司的PF-PLUS/JFC體系，該體系泥漿在該地區(qū)的開發(fā)井大規(guī)模使用，效果比較好。 水平井段采用FLO-PRO無固相泥漿體系泥漿，既保護了油層，又能有效的攜砂。,Page 23,井眼凈化（2）,可適當提高泥漿密度，改善井眼清洗效果。 每鉆完一柱堅持劃眼，造斜鉆進時少劃勤劃，盡可能減少鉆具靜止時間，根據(jù)需要進行短起下鉆，必要的情況下進行倒劃眼。 下部鉆進時，若機械鉆速太快，可適當控制鉆井速度。 必要時起鉆倒劃眼破壞巖屑床。 監(jiān)測返出鉆屑量，扭拒和泵壓等參數(shù)。 增大鉆桿直徑，提高環(huán)空返速，降低鉆具壓耗。,Page 24,井壁穩(wěn)定,選

17、擇合理的泥漿密度 泥漿必須大于地層坍塌壓力而低于破裂壓力 D25H作業(yè)參照該地區(qū)開發(fā)井及A25H和A26H兩口水平井的經(jīng)驗，12-1/4”井段及8-1/2”井段（水平段）采用合理的泥漿密度，保證了井眼的穩(wěn)定。 優(yōu)化井身結(jié)構(gòu) 優(yōu)選鉆井液類型及配方 確定合理的環(huán)空返速。,Page 25,摩阻控制（1）,優(yōu)化水平井井身結(jié)構(gòu)和井身剖面設(shè)計 設(shè)計水平井井身結(jié)構(gòu)和井身剖面時，必須進行各種井身結(jié)構(gòu)和井身剖面的摩阻計算，既要考慮降低摩阻，又要考慮井眼穩(wěn)定。 在實際施工中嚴格遵循設(shè)計，控制井眼軌跡，不要出現(xiàn)過大的狗腿度。 優(yōu)選鉆具結(jié)構(gòu) ，將常規(guī)鉆具組合換成倒置總成。 鉆鋌放在直井段，下部鉆桿使用鋁合金鉆桿。 在套管中的鉆柱應(yīng)加上橡皮護箍。,Page 26,摩阻控制（2）,優(yōu)選鉆井液類型與配方 選用潤滑系數(shù)較小的泥漿體系； 盡可能降低泥漿的滲透濾失量、潤滑系數(shù)與泥餅摩擦系數(shù)，改善泥餅質(zhì)量。 向泥漿中加入能降低泥餅摩阻系數(shù)的潤滑劑，還應(yīng)加入能改善金屬之間摩擦的極壓潤滑劑。 在鉆進大斜度或水平井段或起下鉆前或電測下套管前，加入固體潤滑劑（塑料小球或玻璃小球或改性石墨等），將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，采用此法一般摩阻可降低20%左右，扭拒可降低30%左右。 提高轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速等其它。,Page 27,油層保護,優(yōu)化完井方式 優(yōu)選鉆井方式和鉆井液密度 若地層及設(shè)備具備欠平衡壓力鉆井，可選用低于