鉆井工藝技術(shù)基礎(chǔ)知匯總.doc

鉆井工藝技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)課結(jié)課論文 班級(jí)：13地質(zhì)2班 姓名：穆智國(guó) 指導(dǎo)老師：徐建功 日期：2014年12月18日 摘要:本文主要介紹了套管開窗側(cè)鉆(短半徑)水平井鉆井配套工藝技術(shù),到目前為止,利用該技術(shù)在勝利、塔里木等油田成功地完成了19口井的施工,短半徑水平井不但節(jié)約鉆井成本,而且更多地增大油層裸露面積,尤其是在老井二次利用、較薄油氣層、復(fù)雜斷塊和小區(qū)塊開發(fā),提高了采收率和經(jīng)濟(jì)效益,具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞:短半徑;水平井;設(shè)計(jì);側(cè)鉆;測(cè)量方式;推廣應(yīng)用;一、概述 勝利油田通過套管內(nèi)側(cè)鉆短半徑水平井研究,至今已在油田內(nèi)外完成套管內(nèi)側(cè)鉆水平井約38口,其中側(cè)鉆短半徑水平井19口。形成了具有勝利特色的套管開窗側(cè)鉆(短半徑)水平井鉆井配套工藝技術(shù)。該技術(shù)能成倍的提高原來老油井產(chǎn)量,減少加密井,改善井網(wǎng)布置。利用現(xiàn)成的垂直井眼和地面生產(chǎn)設(shè)施(如井口設(shè)施、地面集輸管線和計(jì)量?jī)x等),合理有效的開發(fā)各類油藏,增加可開采儲(chǔ)量及石油采出率,在加快產(chǎn)能建設(shè),降低開發(fā)成本,回避鉆探風(fēng)險(xiǎn)等方面,顯示出了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和潛力。與鉆一口新的水平井或垂直井相比,側(cè)鉆短半徑水平井能夠明顯降低相應(yīng)的鉆井和完井費(fèi)用,是一種投資少、見效快、經(jīng)濟(jì)效益顯著的油田開發(fā)技術(shù),是老油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)和提高最終采收率的一種有效途徑。 二、具體做法 1、推廣應(yīng)用的的原理及主要技術(shù)措施 短半徑水平井應(yīng)用的原理是:用二維、三維軌道設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)井眼軌道,根據(jù)陀螺測(cè)量的直井段數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道設(shè)計(jì),采用不同井眼尺寸的井下專用工具和配套的MWD無線測(cè)量系統(tǒng),通過完善的工藝技術(shù)應(yīng)用,完成短半徑水平井,實(shí)現(xiàn)各類油氣藏的最優(yōu)化開發(fā)效果。 1.1短半徑水平井設(shè)計(jì)技術(shù)。1.1.1井身剖面設(shè)計(jì) ;1.1.2避開三維井身剖面;1.1.3校準(zhǔn)老井?dāng)?shù)據(jù)、修正剖面。 1.2短半徑水平井測(cè)量工藝技術(shù)。1.2.1測(cè)量方式;1.2.2短半徑水平井測(cè)量方式選擇。 1.3短半徑水平井井眼軌跡控制技術(shù)。1.3.1側(cè)鉆及側(cè)鉆測(cè)量方式;1.3.2增斜井段;1.3.3增斜井段鉆具組合。 1.4、井下工具的配套 確定了深井短半徑水平井開窗工具、馬達(dá)的匹配和鉆具結(jié)構(gòu)選配,有效提高了施工速度,從而提高油藏開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。 1.4.1開窗工具 目前國(guó)內(nèi)油田套管開窗工具主要有兩種:套管割銑工具、斜向器式套管開窗工具。 深井短半徑水平井,由于開窗位置井深(5000米左右),相應(yīng)套管鋼級(jí)高,循環(huán)壓耗高、排量小,造成段銑難度增加;地層的可鉆性差,造成段銑后側(cè)鉆困難。因此,在開窗方式的選擇上一般采用斜向器開窗側(cè)鉆,它有開窗位置準(zhǔn)確、側(cè)鉆成功率高的優(yōu)點(diǎn),但定向時(shí)測(cè)量?jī)x器受磁干擾,初始定向精度較差,需要使用陀螺定向或井眼高邊定向。 開窗方式的選擇應(yīng)根據(jù)具體井的井身結(jié)構(gòu)(套管尺寸,尤其是非標(biāo)套管、套管層次)、側(cè)鉆井深位置巖性的可鉆性、實(shí)際可達(dá)到的循環(huán)排量及儲(chǔ)層特點(diǎn)等具體選擇。T703CH井設(shè)計(jì)側(cè)鉆點(diǎn)井深為5581.30m,段銑5套管開窗側(cè)鉆,靶前位移為60m,最大井斜角為84.41,平均造斜率為86.22/100m。庫1井、TK908DH、柯深101井均采用斜向器開窗。 1.4.2井下馬達(dá)工具的配套 短半徑水平井軌跡控制,馬達(dá)造斜率與設(shè)計(jì)曲率匹配特別關(guān)鍵。根據(jù)原來老井直井眼的地層可鉆性配套不同級(jí)數(shù)(長(zhǎng)度)的泥漿馬達(dá),保證正常鉆進(jìn)的同時(shí),又可以調(diào)整測(cè)量盲點(diǎn)的距離。根據(jù)井下溫度的高低確定使用馬達(dá)類型。根據(jù)施工井段(斜井段、水平段)的不同,選擇鉆具結(jié)構(gòu),斜井段使用長(zhǎng)MWD無磁懸掛,保證測(cè)量精度;水平段使用短MWD無磁懸掛,縮短測(cè)量盲點(diǎn)距離。根據(jù)造斜率的高低選配鉆具結(jié)構(gòu),有利于軌跡控制、施工速度的提高和施工安全,從而提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。 1.4.3風(fēng)險(xiǎn)回避 在小井眼鉆井中,有以下特點(diǎn):環(huán)空間隙小;環(huán)空壓差大,易發(fā)生井漏;泵壓高,設(shè)備要求高;起下鉆壓力激動(dòng)大,易井漏,溢流;排量受限,攜砂困難;發(fā)生事故難處理;鉆具尺寸小,柔性大,抗拉抗拉強(qiáng)度小;掉落物易硬卡;井控要求高,發(fā)生溢流上竄速度快;對(duì)鉆井液質(zhì)量要求高;因此,現(xiàn)場(chǎng)人員可以根據(jù)實(shí)際情況,分析發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性,提前采取措施,控制風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生或減少損失。 2、技術(shù)路線 依據(jù)現(xiàn)有儀器的適應(yīng)能力及現(xiàn)有工具的造斜能力,進(jìn)一步優(yōu)化短半徑水平井設(shè)計(jì),采用無線隨鉆測(cè)量?jī)x器,提高鉆井速度,進(jìn)一步提高井眼軌跡的控制精度,保證水平段實(shí)鉆軌跡處于儲(chǔ)層的最佳位置,通過在勝利油田及其它油田的推廣應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜斷塊和小區(qū)塊、薄油藏、邊底水油藏的有效開發(fā),達(dá)到提高采收率的最優(yōu)開發(fā)效果,促進(jìn)短半徑水平井鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展和提高。石油業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，石油業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，石油業(yè)也是一個(gè)危險(xiǎn)性高、易發(fā)生事故的行業(yè)，是國(guó)家安全生產(chǎn)專項(xiàng)治理的重點(diǎn)行業(yè)之一。近年來，石油業(yè)安全管理的現(xiàn)狀和石油施工現(xiàn)場(chǎng)的諸多不安全因素影響了整個(gè)石油業(yè)效益的提高，也是石油業(yè)及石油施工現(xiàn)場(chǎng)不斷地開展安全管理如何具體化探討的主要原因之一。定向井定向井就是使井身沿著預(yù)先設(shè)計(jì)的井斜和方位鉆達(dá)目的層的鉆井方法。其剖面主要有三類：(1)兩段型：垂直段+造斜段；(2)三段型：垂直段+造斜段+穩(wěn)斜段；(3)五段型：上部垂直段+造斜段+穩(wěn)斜段+降斜段+下部垂直段。井下動(dòng)力鉆具造斜原理由鉆頭、井下動(dòng)力鉆具、造斜工具、鉆鋌、鉆桿組成的鉆柱入井前處于自由彎曲狀態(tài)。入井后，鉆柱的彎曲受到井壁的限制，而使鉆頭對(duì)井壁產(chǎn)生斜向力，此外，鉆頭軸線與井眼軸線不重合，從而產(chǎn)生對(duì)井壁的橫向破碎和對(duì)井底的不對(duì)稱破碎，在井下動(dòng)力鉆具帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)過程中，造斜工具不轉(zhuǎn)動(dòng)，這就保證井眼朝一定方向偏斜一定角度而達(dá)到造斜的目的。叢式井叢式井是指在一個(gè)井場(chǎng)或平臺(tái)上，鉆出若干口甚至上百口井，各井的井口相距不到數(shù)米，各井井底則伸向不同方位。叢式井主要有以下優(yōu)點(diǎn)：可滿足鉆井工程上某些特殊需要，如制服井噴的搶險(xiǎn)井；可加快油田勘探開發(fā)速度，節(jié)約鉆井成本；便于完井后油井的集中管理，減少集輸流程，節(jié)省人、財(cái)、物的投資。水平井采油一般的油井是垂直或傾斜貫穿油層，通過油層的井段比較短。而水平井是在垂直或傾斜地鉆達(dá)油層后，井筒轉(zhuǎn)達(dá)接近于水平，以與油層保持平行，得以長(zhǎng)井段的在油層中鉆進(jìn)直到完井。這樣的油井穿過油層井段上百米以至二千余米，有利于多采油，油層中流體流入井中的流動(dòng)阻力減小，生產(chǎn)能力比普通直井、斜井生產(chǎn)能力提高幾倍，是近年發(fā)展起來的最新采油工藝之一。開采稠油主要方法主要有摻活性水降粘、摻油降粘、熱水循環(huán)降粘、電熱降粘、火燒油層、熱水驅(qū)、蒸汽吞吐及蒸汽驅(qū)等。熱力采油法熱力采油系指向油藏注入熱流體或使油層就地發(fā)生燃燒形成移動(dòng)熱流，主要靠利用熱能降低原油粘度，以增加原油流動(dòng)能力的方法。是開采地下粘度大的原油的有效方法。蒸汽吞吐蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激產(chǎn)等。所謂蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，關(guān)井一段時(shí)間，待蒸汽的熱能向油層擴(kuò)散后，再開井生產(chǎn)的一種開采重油的增產(chǎn)方法。火燒油層用電的、化學(xué)的等方法使油層溫度達(dá)到原油燃點(diǎn)，并向油層注入空氣或氧氣使油層原油持續(xù)燃燒，這就是火燒油層。用這種方法開采高粘度稠油或?yàn)r青砂。它的優(yōu)點(diǎn)是可把重質(zhì)原油開采出來，并通過燃燒部分地裂解重質(zhì)油分，采出輕質(zhì)油分。這種方法的采收率很高，可達(dá)80%以上。它的難點(diǎn)是實(shí)施工藝難度大，不易控制地下燃燒，同時(shí)高壓注入大量空氣的成本又十分昂貴。最新采油工藝技術(shù)最新的采油工藝有叢井式采油工藝；水平井采油工藝；高能氣體壓裂采油工藝；液體火藥壓裂采油工藝；泡沫壓裂采油工藝；CO2壓裂采油工藝；微生物采油工藝；微生物提高采收率采油工藝；聚合物驅(qū)提高采收率采油工藝；CO2驅(qū)提高采收率采油工藝；堿加聚合物提高采收率采油工藝；聲波及超聲波采油工藝；電磁加熱油層采油工藝；磁能清蠟、除垢、降粘、增注采油工藝；振動(dòng)采油工藝；核能采油工藝等。油田開發(fā)程序油田開發(fā)程序是指油田從詳探到全面投入開發(fā)的工作順序。1.在見油的構(gòu)造帶上布置探井，迅速控制含油面積。2.在已控制含油面積內(nèi)，打資料井，了解油層的特征。3.分區(qū)分層試油，求得油層產(chǎn)能參數(shù)。4.開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)一步掌握油層特性及其變化規(guī)律。5.根據(jù)巖心、測(cè)井和試油、試采等各項(xiàng)資料進(jìn)行綜合研究，作出油層分