浅谈水平井钻井工艺技术.doc

1、浅谈水平井钻井工艺技术摘要：随着油田不断地开发开采，各个油田的储量逐年递减，为了提高石油产量，我们开始开采薄油层，随之而生的是水平井钻井技术。水平井是利用特殊的井底动力丁具与随钻测量仪器，钻成井斜角大于 86度，并保持这一角度钻进一定长度的定向井。它是 21 世纪新兴的一门钻井技术，通过近几年不断地实践，人们逐渐掌握并提高了这门新技术，本文结合现场施工中的经验浅谈了水平井施工过程中的一些工艺技术，希望能与大家共享。 关键词：水平井，直井段，斜井段，水平段，钻井液 1 前言 水平井施工从直径段到水平段，每一个环节都很重要，就好像下棋一样，一着不慎，全盘皆输。 2 大概描述 本文从直井段，斜井段，

2、水平段及钻井液 4 个方面阐述了施工中应该加强责任心，细心施工的地方，以及分析了各个环节需要高度注意的事项及其对于水平井准确入窗的重要性。 3.正文 一、直井段 水平井直井段的井身轨迹控制原则是防斜打直。有人认为直井段钻不直影响不大，这种想法是不对的，因为当钻至造斜点 KOP 时，如果直井段不直，不仅造斜点 KOP 处有一定井斜角而影响定向造斜的顺利完成，还会因为上部井段的井斜造成的位移影响下一步的井身轨迹控制。假如KOP 处的位移是负位移，为了达到设计要求，会造成在实际施工中需要比设计更大的造斜率和更大的最大井斜角度，如果是正位移情况恰好相反。如果 KOP 处的位移是向设计方向两侧偏离的，这

3、是就将一口两维定向井变成了一口三维定向井了，同时也造成下一步井身轨迹控制的困难。由于水平井的井身轨迹控制精度要求高，所以水平井直井段的井斜及所形成的位移相对与普通定向井来讲更加严重。 因此，在直井段施工中，加强防斜打直技术措施，采用钟摆钻具组合，使用 YSS 多点进行监控，而后合理调配钻进参数，使整个直井段的确最大井斜控制在 1-2 度以内，水平位移小于 15 米，若发现井斜角偏大，及时吊打纠斜。一旦发现正位移偏大，应及时采用螺杆钻具纠偏，确保井身质量。 二、斜井段 对于薄层的开发，由于入窗口精度要求极高，相对应施工难度极大，入 A 点时留一定角差，将造斜率调整到可控范围内，采用导向钻进技术探

4、明油顶，实现安全着陆。施工中，对导眼进行电测伽玛、电阻率测量和电测资料对比卡准标志层，确定目的层垂深。根据 YSS 多点数据，对原设计进行第一次调整确定造斜点（侧钻点） 。 为了确保侧钻一次成功，一是要有好的水泥封固质量，能承受 15-18吨的钻压，二是根据电测井径曲线选择 8-10 米井眼规则的井段。根据井眼实际情况，采用 2.5弯接头加直螺杆钻具，配合 HJ517 牙轮钻头定向侧钻施工，采取控钻时钻进的措施，并逐渐混入原油，混入量最终达到泥浆总量的 8%-10%。侧钻时要与地质人员密切配合，仔细进行砂样分析，在新钻岩屑含量大于 70%，结合钻时情况，确认侧钻成功。 在地层可钻性差、钻时慢地

5、区，为满足井眼轨迹造斜率，侧钻后的第一趟钻仍采用 1.75单弯配合 HJ517 牙轮钻头，在下钻到底控时钻进2 米之后再逐渐加压钻进，为了加快钻井速度，减少起下钻次数，在井斜达到 20-30之间，工具面稳定后，根据上部井眼造斜情况，分别下不同弯度的单弯钻具配合 PDC 钻头增斜钻进.针对 PDC 钻头工具面不稳定、易蹩泵、活动钻具频繁的特点，正确选择 PDC 钻头型号配合优质钻井液可以大大提高斜井段钻井速度。 利用无线随钻测量、测井系统监控井眼轨迹，根据轨迹控制需要，及时调整钻进参数及钻进方式，当实钻井眼轨迹较设计超前时，采用导向钻进方式，以达到稳斜或微增斜的目的；反之，则采用定向钻进方式。保

6、证实钻井眼轨迹与设计轨迹相吻合，在接近设计目的层垂深钻入第一标志层时，为了准确、及时了解地层的变化，随时注意返砂的变化，明确了实钻地层与设计地层的偏差，确定目的层垂深并对原设计做第二次调整。在标志层薄砂层钻出之后，再次确定目的层垂深，对原设计做调整，现场及时调整井斜角，做好入靶前的准备工作，并保证以合适的井斜角和较低的造斜率，满足导向钻进寻找油层。根据岩屑录井、钻时变化、气测显示，确定已钻达油层界面，确定 A 靶点位置。 在整个造斜井段的施工中，要求通过优选钻井参数、简化钻具组合、加强泥浆的净化与润滑，并根据井下情况，及时短起下钻或通井，有效地解决了水平井的岩屑床和携岩问题，从而保证斜井段的施

7、工安全。 三、水平段 水平段轨迹控制是薄层水平井施工中的难点，可运用地质导向技术精细控制轨迹，防止钻穿底水和钻遇边水，保证油层钻穿率。在施工中，始终以保证实钻井眼轨迹最大限度的在储层中钻进为目标，以获得最佳的油气开发效果为目的。 精确入靶技术是保证水平段轨迹控制的前提，留一定角差导向复合钻进 12-16 米入油层界面，是水平段钻进的关键一步，通过多口井证实，导向复合钻进入油层界面，结合随钻测井曲线在薄层水平段钻进时，轨迹可控性强复合钻进井段长钻速快。充分利用地质导向技术精确入靶，同时采用合理的导向马达角度是水平段成功钻进的关键。 水平段通过加密测点，加强 YSS 多点测量，利用 landmar

8、k 软件及时计算处理井眼轨迹测量数据，实现井眼轨迹的精确控制，利用 FEWD 充分发挥 FEWD 的地质导向作用，实现地质导向与几何导向的有机结合，使实钻井眼轨迹始终处于储层的最佳位置。 四、优选钻井液设计 泥浆是成功进行长裸眼、深井、薄油层、阶梯水平井的关键，首先选择好适合该地区的钻井液体系，使泥浆具有低的失水量、良好的润滑性能、强的悬浮携砂能力和防塌效果，有力地保证了井眼稳定，避免了井下的事故和复杂。上部井段的泥浆体系，加足高分子量聚合物，抑制了水化分散，解决了上部井段的阻卡和钻头泥包问题。深部井段，改用提高体系的抗温稳定性及防塌能力，保证了长裸眼井壁稳定。定向水平段，采用正电胶聚磺混油泥

9、浆体系，主要从避免岩屑床、保井壁稳定及良好的润滑性三方面考虑。充分发挥正电胶的固有特性，以利于动力钻具功能的发挥。该段钻井过程中，注意泥浆返速控制，满足带砂避免岩屑床的形成，避免冲涮。在进入油气层段钻进前 50 米，在钻井液中按室内配方加入保护油气层材料，对井壁进行暂堵，防止有害固相和泥浆滤液进入储层。 4 结论 利用地质导向开发薄油藏的钻井技术，形成了薄层水平井技术的一整套钻井施工工艺技术模式和测量工艺模式。建立不同地质条件和油藏特征情况下的薄油藏水平井钻井工程设计、施工工艺和轨迹控制模式。改进现有仪器、工具最大限度地实现近钻头测量。进一步研究水平段的钻具组合，掌握各种钻具组合在不同地层、不同参数下的稳斜效果和造斜能力，优化钻井参数，达到最佳使用效果。 适用并满足不同类型薄油藏开发的需要，其剖面设计方法合理，井眼轨迹控制技术成熟、地质导向技术先进有效，可取得经济效益明显，完全具备了大面积推广应用的条件，目前各油田在寻求后备储量，薄油藏和老区薄层边底油藏勘探开发需求量增加，薄层水平井钻井技术应用前景广阔，具有广泛的推广应用价值。 参 考 文 献 1 韩军；水平井的产能J；国外油田工程；2001 年 02 期 2 邹承德；水平井的钻井工艺技术J；石油钻采工艺；2003年 05 期 3 吴水珍；世界标准的水平井J；石油钻采工艺；1988 年 06 期