江汉薄油层水平井钻井技术研究与应用.doc

江汉薄油层水平井钻井技术研究与应用 随着江汉油田油藏开发的需要和水平井钻井综合配套技术的发展，利用水平井钻井技术开发薄油层，可以明显地改善和提高区块的产能，有效地开采常规技术难以动用的储量。 相对于常规水平井钻井而言，薄油层水平井存在一定的施工难度，主要体现在： （1）由于油藏薄，油藏的三维描述和地质构造分析、岩性分层等基础工作要求更高，油层垂深存在不确定性给着陆控制增加了调整难度。 （2）目前测量位置距井底一般存在10多米的距离，不能测量井底的数据，只能靠经验预测和随钻测量曲线分析是否在薄油层中钻进。 （3）目标层位薄，要求钻进中靶要求高，为保证实钻轨迹在靶区内，随时进行钻井方式的调整，由于井眼曲率效应和地层倾角的影响，滑动和复合钻进交叉进行时钻具组合的造斜率规律性较差，给轨迹控制带来困难。 （4）在水平段，复合钻进时扭矩大，滑动钻进时摩阻大，钻时高，影响井眼轨迹控制。 薄油层水平井的地质设计与跟踪 作为地质设计而言，对水平井钻井工程的主要目标是确定油层精确垂直深度和倾角的变化，为此地质进行的油藏描述和地质构造分析、岩性分层等的基础工作，对薄油层水平井钻井尤其重要，同时进行现场的地质跟踪指导，也是实施该类井不可忽视的一项工作。由于江汉油田实施的薄水平井的油层厚度在4m以下（王西平2井的油层厚度只有0.9米），在薄油层水平井钻井中，地质设计和现场指导时要充分体现地质先行，结合工程的原则。地质设计和调整时要考虑工程实施的可行性，进行地质设计现场更改，要为工程在井眼轨迹控制、钻具组合选择、井眼净化、钻井参数等方面留有余地，避免出现轨迹控制的被动和造成不必要的起下钻及其它技术处理。在油层存在垂深的不确定性，作导眼设计时考虑工程情况，要求工程设计尽量多利用导眼钻井时的可用井段。地质与工程的充分结合是实施该类井的首要前提。 江汉油田油藏构造小，盐岩、泥岩韵律层发育，油层上部无明显标志层，储层顶面起伏变化大，横向上储层岩性变化快，地层倾角变化大，有时上翘或下倾。复杂的地质现状，使三维地质模型的精细描述困难，油层垂深确定困难，地质导向不确定，也给定向施工带来不利因素。 工程设计 对于薄油层深井水平井，钻井工程设计一般要遵循井眼尽可能短、扭矩和摩阻小、井眼连续光滑的原则。优化剖面设计时，造斜率选择要考虑该地区使用的动力钻具使用留有余地，同时要兼顾中半径水平井钻井时采用复合钻井的可行性和钻具安全性问题；工程设计在满足地质要求情况下，中半径水平井剖面设计要留有一定的调整井段，以应急处理由于油层垂深存在不确定性而确保地质设计更改时不影响轨迹控制的调整；尽可能简化钻具组合，保证在轨迹控制满足的条件下，有利于降低扭矩和摩阻及传递钻压；优选水力参数尤其钻头水眼和排量，尽可能发挥水力参数的功效和已提高井眼净化，加快钻井速度；采用优质钻井液体系，优化设计钻井液参数为井眼的净化、润滑，井眼稳定等提供保障；对于侧钻薄油层水平井的钻井在井网相对密集地区要考虑与邻井和老井的防碰问题，必要时进行三维绕障设计。 江汉油田的目标垂深不确定，水平井轨迹剖面设计方案要能适应地质条件，有能力做出一定的应变调整。目前江汉水平剖面设计采用中长半径和双弧剖面相结合的方式。中长半径水平井设计，靶前位移控制在200—300米之间，设计的平均造斜率适中，范围在0.25—0.30度/米之间。长、中半径水平井，在螺杆的实际造斜率清楚，而地质目标不明确的情况下，实际钻进中，地质目标上移或下移的空间相对于半径较小的水平井要大。双弧剖面的核心是稳斜段的调整能力强，一般稳斜段的井斜在45~60度之间，段长30~60米之间。通过调整稳斜段的井斜和段长，稳斜段的末端距目标垂深一般在三十至七十米之间，可以改变第二次增斜段起点的垂深和位移，接近目标层垂深，能在实际施工中较为灵活的适应地质目标的上移或下移。双弧剖面设计时，一般采用“先高后低”的原则。在第一次增斜井段，造斜率可以相对高一些，在第二次增斜井段，造斜率低一些。这样在施工过程时，地质导向可以作到步步逼近目的层的方式确定目标垂深。当目标上移时，第二次定向有可调整的空间，避免出现造斜率过高，没有工具选用的情况，或是影响井下安全。 钻井技术 在充分利用随钻测量和综合录井技术的条件下，进行薄油层水平井钻进中，加强轨迹精度的控制、井眼净化、连续光滑和钻具安全的主要工作。在加密测点数据的同时，利用先进的专用钻井软件进行数据的处理，随时进行待钻井眼优化设计、科学井底预测技术，及时调整钻进方式和钻井参数；在满足轨迹控制要求的情况下，充分利用连续导向钻井技术，力争采用复合钻井技术，以减少动力钻具滑动定向井段；在水平段薄油层钻进中，工程控制上依照设计中心线上下0.5~2m左右的范围进行轨迹控制；深井施工采用勤倒换钻具和对钻具进行定期探伤的方法，地层可钻性差时，减少滑动