超深井开窗侧钻技术探讨

随着国内各油田的勘探开发逐步向深部地层进军,超深井的数量越来越多。超深井井下复杂情况多,侧钻施工难度大,在钻井完井过程中,超深井极易出现井下复杂情况及发生井下事故。开窗侧钻是解决这一问题的最有效手段,它可以使老井恢复产能,节约投资,具有良好的经济效益。在分析超深井开窗侧钻点深、地层压力高、井下情况复杂等技术难点的基础上,从侧钻方式的选择、侧钻距离的计算和侧钻施工等方面介绍了超深井开窗侧钻工艺技术措施。从施工效果来看,K1和KS101超深井侧钻施工顺利,尤其是K1井创造出了侧钻点为6335．72m的国内新纪录。     

塔里木KS101超深井套管开窗侧钻技术

在停产的老井井眼中进行套管开窗侧钻,可恢复老井产能,取得显著的经济效益。介绍了KS101C井在常规套管开窗工艺基础上,针对可钻性极差的地层,通过侧钻工艺优选、工具改造,优化工艺措施和钻头类型,成功实施超深井套管开窗侧钻工艺的思路和方法。阐述了超深侧钻井眼轨迹控制、钻井液技术等方面的成功经验,对同类井的施工有一定借鉴意义。     

元坝1-侧1井超深小井眼侧钻井技术

元坝1-侧1井是一口高温高压超深小井眼侧钻井,侧钻时存在很多技术难点:小尺寸高强度套管开窗困难;窗口附近地层岩石硬度大、研磨性强;井底温度高;井斜角大、裸眼段长,易形成岩屑床;储层富含H2S;循环压耗大.通过优化钻具组合、优选钻井液体系及采用高温井下动力钻具复合钻井技术,成功解决了以上技术难题,安全、高效、优质地完成了钻井作业任务,为今后同类侧钻井施工提供了参考.从深井高强度套管开窗、高温高压井眼轨迹控制、长裸眼优质钻井液等方面对元坝1-侧1井的施工过程进行了详细介绍.     

元坝272H井超深硬地层侧钻技术

针对元坝272H井侧钻井段调整余地小、侧钻地层高温高压、岩石可钻性差、井眼尺寸小等实际情况,在深入分析侧钻技术难点的基础上,优选了侧钻方式、侧钻点和钻具组合,确定了侧钻技术措施:基于长定向井段的施工安全,选择了常规裸眼侧钻方式;因为侧钻点与靶点垂距仅为70.00 m,为减小增斜段井眼的全角变化率,选择出套管1.00~5.00 m处为侧钻点;因为侧钻点处于硬地层,为增大侧钻力,优选了"牙轮钻头+直螺杆+2.75°弯接头"钻具组合;另外,确定了下切侧钻、延长控时钻进时间、合理侧钻方向、加强施工监测和保证钻井液性能等施工措施。该系列技术措施在元坝272H井小井眼侧钻施工中进行了应用,井眼轨迹数据、返砂新岩屑质量分数及钻井参数显示,在井深6 672.30 m处新老井眼完全分离,应用获得成功。该超深硬地层侧钻施工技术的应用成功,对同类井的侧钻作业具有借鉴意义。      

南1斜1井深井侧钻技术

南１斜１井是利用已报废的南１井在φ２４４．５套管内通过段铣开窗侧外斩一口定向深井。文 中概述了该井施工过程中的重点工艺技术，包括深井侧钻技术和轨迹控制技术及复杂蝇卡钻处理技术等，这对于控制井眼轨迹和准确命中靶区有重要作用。     

川东北超深井开窗侧钻难点及技术措施

川东北地区地层复杂,导致钻井周期长、费用高、事故率高、事故处理难度大,侧钻施工已成为事故处理的重要技术手段.多方面分析了川东北地区超深井开窗侧钻的技术难点,以元坝1-侧1井为例,提出了应从开窗工具、耐高温钻井液、高效PDC钻头、钻井操作以及修井工具方面着手的技术措施,为深井、超深井侧钻提供了借鉴.     

TK423深井套管开窗侧钻技术

TK423井是塔河油田第一口开窗侧钻井,分析了该井的钻井难点,给出了其井身结构和井身剖面设计情况,详细介绍了该井实钻技术措施及所采用的钻具组合和钻井参数。该井的成功,对塔河油田增产、稳产及降低钻井成本具有重要意义。     

云安7—1井超深侧钻技术

云安７－１井完钻井深５８１０ｍ，是目前四川地区侧钻点最深的定向井，也是近年来川东地区井眼条件最复杂的深定向井之一。重点介绍了该井定向侧钻及井眼轨迹控制的设计与施工情况。同时探讨了深定向井防止漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的主要技术措施。     

深井开窗侧钻技术在牙哈7斜1井的应用

牙哈7斜1井是在4263．33～4268．68米的深井段内实施开窗侧钻的，创当时全国最深开窗侧钻深度。本文从该井所取得的成果、效益、钻探目的、作业准备、施工过程等多方面，介绍该项技术的成功经验，分析其原因。     

东濮凹陷深井套管开窗侧钻技术探讨

针对中原油田东濮凹陷构造油藏地质特点，分析油井后期改造一深部φ139．7开窗侧钻技术的实施难点，结合目前较为成熟的浅部技术和初步进行的深部技术现场试验，阐述了在井深、高温、高压、高盐客观条件下，实施东濮凹陷深部套管开窗侧钻系列小井眼开窗、钻井、轨迹控制、安全施工、完井等技术的分析探讨，提出技术研究的方向和对策。分析认为，应进行降低循环压耗，研究低摩阻钻井液；优化钻井参数和钻头选型，配套耐高温仪器、工具；提高轨迹控制效率以及井下复杂预防和处理等研究应用。     

元坝101-1H酸性气藏超深水平井优快钻井技术

针对元坝高含硫气藏超深水平井钻井过程中存在的陆相高压层钻速慢、海相产层漏失严重、超深高温高压定向困难等问题,元坝101-1H井通过延伸气体钻井深度、应用扭力冲击器和直螺杆配合PDC钻头复合钻井技术,实现了陆相致密砂岩硬地层的有效提速;采用等壁厚直螺杆配合EM1316 PDC钻头,实现了海相高强度低研磨均质地层直井段有效提速;在水平段采用可调式抗高温螺杆,配合欠尺寸双稳定器稳斜钻具组合,既提高了复合钻进比例又保证了井眼全角变化率,效果相当于旋转导向钻井工具;采用双效防磨技术,减少了套管磨损,保证了管柱密封性能。现场应用结果表明,元坝101-1H井完钻井深7 971 m、垂深6 946.44 m,创元坝工区高含硫超深水平井完钻井深最深记录;钻井周期380 d,较设计周期缩短54 d、较前期开发评价水平井平均周期缩短149.92 d,提速效果显著,为同类井的施工提供了较好的经验。     

超深水平井元坝103H井钻井技术

元坝长兴组气藏储量巨大，为增大储量控制面积，提高单井产量，在四川盆地川东北巴中低缓构造部署了一口水平开发评价井元坝103H井，设计井深7 841 m。通过优化钻井工艺，在下沙溪庙至须家河组地层应用液体欠平衡钻井技术、水平段综合采用旋转导向、抗高温钻井液体系、防磨接头和减磨剂双效防磨等先进技术，克服了陆相深部地层硬度高、钻速慢、井底温度高、水平段井眼清洁难度大、起下钻摩阻扭矩大、钻具托压现象严重等多种技术难题。该井完钻井深7 729.8 m，水平段长682.8 m，最大垂深6 761.52 m，四开在井深6 608 m处一次性侧钻成功。该井的成功实施，为元坝超深水平井钻井积累了宝贵的经验，为同类井的钻井施工提供了重要参考。     

元坝121H超深水平井钻井技术

元坝121H井是部署在四川盆地川东北巴中低缓构造带元坝Ⅰ块长兴—飞仙关组礁滩异常体南翼的一口超深水平井,完钻井深7 786.00 m,水平段长612m,是目前国内乃至世界上施工难度极大的水平井之一.钻井过程中,上部大尺寸井段成功应用了泡沫钻井、空气钻井、气液转换、液相欠平衡钻井等提速技术,针对深部高温高压地层,成功应用了旋转导向钻井、超深井侧钻、滑动导向钻井、抑制性聚磺封堵性防塌钻井液、金属离子聚磺混油防卡钻井液等技术,尝试应用了陆相地层PDC钻头+螺杆、水力脉冲空化射流发生器、涡轮+孕镶金刚石钻头等提速新工具,优选了高效PDC钻头+抗高温螺杆钻具、耐高温MWD,从而安全、优质、高效地完成了钻井施工,创造了世界陆上水平井钻井斜深和垂深最大2项世界纪录及多项国内新纪录,为国内外同类型超深水平井的钻探积累了经验.     

元坝103H超深井水平段钻井液技术

元坝103H井是四川盆地川东巴中低缓构造带的一口重点超深水平井。为满足元坝103H井五开水平段施工,室内对护胶剂、降滤失剂和润滑剂进行了评价优选,在此基础上形成了聚合物钻井液体系,并进行了综合性能评价。元坝103H井五开水平段施工过程中,钻井液的密度选择合适,能够降低黏附卡钻的风险,保证井控安全;钻井液的膨润土含量维持在2%~2.5%之间,体系抗温性能稳定;固、液高效润滑剂的协同作用,保证了体系良好的润滑性和钻进过程中的低摩阻;钻井液处于弱紊流的流型,有效解决了低排量下大环空的井眼清洁问题。现场应用结果表明,该聚合物钻井液体系综合性能稳定,抗温、抗污染和润滑效果显著,能够满足四川元坝地区超深井水平段的钻井需要。     

欠平衡钻井技术在元坝121H井的应用

元坝121H井是一口部署于川东北巴中低缓构造带元坝区块的海相超深水平井,钻遇地层复杂,地层压力和温度高,地层流体含H2S和CO2,钻井施工难度大、周期长.尤其是陆相的千佛崖、自流井和须家河组大尺寸井段,地层岩石硬度高,研磨性强,可钻性差,机械钻速低,严重制约了开发效益和周期.为了提高钻井速度,缩短钻井周期,分别在一开、二开和三开部分井段采用了泡沫、气体和液体欠平衡钻井技术,机械钻速约是常规钻井液钻速的1.2～6.0倍,最高达9.41 m/h,提速效果显著.该井欠平衡钻井效果在提高机械钻速方面与常规钻井方式相比具有明显优势,也为该地区钻井提速和及时发现油气显示提供了宝贵经验.     

顺北评2H超深小井眼侧钻水平井技术

顺托果勒北区块是顺北油田重点勘探开发区域,地质构造属于走滑多断裂带类型,目的层为碳酸盐岩海相油气藏。顺北评2H井是该区块的一口直导眼侧钻水平井,评价新断裂带油层发育特征及含油气性。该井具有储层埋藏深、侧钻点超深、井底温度高、轨迹调整空间小及可借鉴经验匮乏等钻井技术难题,现场施工通过优化超深小井眼侧钻水平井轨道设计、采用降摩减阻措施、配套钻井液技术、优选抗温工具及侧钻水平井轨迹控制技术,顺利完成超深井直导眼侧钻,井眼轨迹平滑,增斜段平均全角变化率15.5（°）/30 m。完钻井深8433 m,创最深井和最深水平井2项亚洲纪录,为超深中短半径水平井技术发展及超深油气藏勘探开发奠定了基础。     

ф508mm隔水导管开窗侧钻技术

海上油气开发通常使用丛式井方式,槽口内隔水导管大部分采用锤入法下入,必然会导致个别隔水导管变形、受损等问题,引起槽口的变形。同时,受隔水导管的强度、入泥的深度等多种因素的限制,受损槽口一般不能被再利用。为解决此难题,实现变形、受损槽口的有效利用,以锦州25-1南油田WHPA平台变形ф508 mm隔水导管为例,通过优选Smith开窗工具、加固隔水导管、合理控制钻压、优选开窗点、优化轨迹控制等措施,顺利实现了隔水导管的开窗侧钻作业。该配套侧钻技术在国内首次应用,其成功经验为其他平台变形、受损隔水导管槽口的再利用提供了借鉴,有较好的应用前景。     

苏76-1-20H井钻井技术

为提高低孔低渗气藏的开采效率,渤海钻探在苏里格气田部署了一口长水平段水平井—苏76-1-20H井。苏76-1-20H井存在水平段长、轨迹控制难、井眼尺寸小、循环泵压高、井眼清洁难度大、井壁垮塌、钻具变形等钻井难点,文中针对钻井难点,从井眼轨迹控制、摩阻扭矩预测控制、地质导向技术、钻井液技术、井眼修复技术、事故复杂预防等方面都采取相应的措施。该井实钻水平段长2 856 m,创造了中国石油陆上水平段最长记录,施工过程安全顺利,积累了长水平段水平井钻井技术经验,对高效开发低孔低渗油气田具有重要的指导意义。     

元坝超深水平井轨迹控制技术

川东北元坝区块是中国石化南方海相重点勘探开发区域,元坝地区海相储层埋深超深,具有高温、高压和高含H2S等特点,水平井钻井存在测量仪器和定向工具选择难、轨迹控制难度大等技术难点。通过应用高温高压旋转导向和高温螺杆+MWD对比,优选了定向钻井的工具组合;结合理论和实钻经验,形成了适合元坝地区的超深水平井轨迹控制技术,为元坝地区海相储层的高效开发提供了技术支撑。