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定向井井眼轨迹控制

2009-02-21 08:14阅读:
主题:随着钻井技术的发展,井身质量要求越来越严格,剖面主要以直增(稳)为主,井眼轨迹控制也尤显重要。本文主要通过对定向井分段井眼控制方面展开讨论。
关键词: 轨迹控制 井眼剖面
一、 井眼轨迹控制的主要技术难点
1.直井段井斜较大可能产生偏移距和负位移,导致造斜困难。
2.在洛河中下部造斜时,易产生粘卡。螺杆空转,加不上压,无进尺。
3.轨迹控制段长,方位漂移大,区块地层增斜率高低相差较大。
二、 井眼轨迹控制技术
(一)直井段是轨迹控制的起点,要求井眼要开直表层钻进时尽量采用塔式钻具,高转速、吊打钻进,主要是控制井斜,以便减少造斜段的长度,提高造斜速度又满足井身质量要求,从式井施工时,又能很好的做到防碰,避免了绕障等井下复杂情况。
(二)造斜段是轨迹控制的关键,二开后一般采用复合导向钻具,有效造斜段(洛河地层)段长度有限,在这有效的段长内要完成造斜----增斜(达到最大井斜)调整好方位,要求定向必须准确到位,充分利用该井段。主要有以下几个方面:
1.造斜点的选择。造斜点的选择是造斜成功的关键,也是避免两井相碰的关键。造斜点选择时尽量高一点,因为在洛河下部有大段胶泥岩,调整井斜或方位是比较困难。根据丛式井排序,大位移井高于小位移井,两口井的造斜点相差30-70m为宜。这样可以避免由于工具面不到位,使两井造斜点接近,导致两井相碰。
2.造斜时工具面应摆到位,一般正对靶心,不去超前角,小钻压(2-3T)钻进2-3根,滑动钻进两根测斜。单弯螺杆对钻压较敏感,尤其在井浅时,井眼磨阻小,钻压大工具面极易摆动,导致造斜误差。一般开始造斜时应尽快把井斜打起来,形成趋势后。在滑动时也可以增斜(井斜大于6°时,滑动钻进增斜率2-4°/100m,小于6°时,滑动钻进不增斜)。调整方位时以增斜为主,装置角取+40°切忌过急调整
方位,造成方位忽大忽小。
3.造斜结束起钻前,井斜应该达到正准靶心或+1-2°,方位超前2-5°为最佳,一般洛河下部方位呈下降趋势,若距洛河底界距离较大时,可以适当取大一点,反之取小一点。
4.造斜时的难点。在洛河中下部大段胶泥岩处,使用滑动导向时,易产生粘卡,有时接完单根后,上提下放无法活动钻具,应该以转动转盘为主。可以在二开后下3-4柱钻铤,或加扶正器(222BIT+Φ165DINA(1.25˚单弯)+6½'NDC+Φ(212-213)Stab+6½'DC(7-11)根+127DP),可以适当减少粘卡。确实要调整井斜方位时,可以在钻杆上做好标记遇到粘卡是滑动钻进0.5-1m再进行导向。
(三)、斜井段是井眼轨迹控制的难点。采用复合钻进后,稳斜段长,方位漂移大,增加了轨迹控制的难度。主要使用好单、双钢性和变径扶正器。
1.双钢性扶正器 造完斜后一般采用双钢性扶正器,可以有效地控制方位变化。
(1) 稳斜钻具组合:Φ216Bit+Φ(211-214)双母+Φ165DC(10-11m)+Φ(209-211)公母+Φ165DC(17支)+…该钻具组合主要是控制好近钻头扶正器外径足够,两个扶正器中间钻铤的外径足够。具体统计如下:

井号
方位变化率/100m
井斜变化率/100m
钻进井段m
罗xx
+
0.5-1°
690-1200
罗x1
+
+
707-1000
罗x2
+1.5°
+
554-1100
罗x3
+
+0.5°
484-1300
罗x4
+
+10°
418-1100

(2) 微增钻具组合:Φ216Bit+Φ(211-213)STAB+Φ165DC(11-13)+Φ(211-213)STAB+Φ165DC(17支)+…该钻具主要是控制好近钻头扶正器外径大于远钻头扶正器1-2mm,中间钻铤距离大于11m之间.钻压大于180KN效果比较明显。
(3) 微降斜钻具组合:Φ216Bit+Φ(210-212)STAB+Φ165(8—11m)DC+Φ(211-213)STAB+Φ165DC(17支)+…该钻具组合主要是控制好近钻头扶正器外径小于远钻头扶正器1-2mm,中间钻铤距离小于10m之间.具体统计如下表:
2.单变径扶正器

井号
D钻头与stab距离m
方位变化率/100m
井斜变化率/100m
钻进井段m
罗x1
≤1.5
-2
4-6°
1400-1768
罗x2
1.5-2.5
-3
+0.5°
1317-1575
罗x3
2.5-3.5
-2
-4°
1239-1438
罗x4
3.5-4.0
-2
-2.5°
1355-1680


在后期控制中,若方位偏大4-10°,可以用该钻具。通过改变扶正器与钻头之间的距离来实现稳增微降斜的目的。一般选用Φ216Bit+430*410(0.6-4m)+Φ208变径+Φ165DC17根+
该钻具在延安以上地层钻进时,转速在60转/分时,方位变化8-13°/100m。在延安以下转速大于80转/分,方位变化范围2-3°/100m。因此,在复合导向时,超前角取大一点,可以通过该钻具完成井眼轨迹的控制。
3.熟练掌握各套钻具组合的性能,合理搭配,这样可很好的控制井眼轨迹,达到造斜一次成功,保证中靶半径小于20m

井号
中靶半径(m)
剖面类型
定向成功率
稳斜段长m
单点
连斜
罗x1
12.97
12.91
直-增-缓降
扭一次方位30m
1200
罗x2
13.21
16.98
直-增-稳
100%
750
罗x3
12.31
14.49
直-增-稳
100%
1200
罗x4
5.74
7.47
直-增-稳
100%
400
罗x5
7.34
9.88
直-增-稳
100%
900
罗x6
11.39
18.06
直-增-微降
100%
1200

三、 结论:
1.控制好直井段井斜。
2.合理选择造斜点,搞好防碰工作。
3.造斜时工具面到位,复合钻进完时应达到最大井斜。
4.合理选择钻具组合,以双钢性扶振器为主。
5.合理调整好钻井参数。
以上是我们对井眼轨迹控制的一些浅显的认识,有不对之处请各位同行和专家指出。

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