六段制三维水平井JH17平25井轨迹控制技术

2022-09-10

JH17平25井位于甘肃省正宁县永正乡, 完钻井深22344..4488mm, 造斜点550000mm, 最大井斜8899..1133°°, 水平段长550055mm, 井底闭合距11221155..4422mm, 井底垂深11334444..7744mm, 位垂比00..99::11, 是部署于泾河油田长8811油藏的一口“直井段--增斜段--稳斜段--增斜扭方位段--增斜段--水平段”六段制三维水平井。井身结构:φφ331111..1155mmmm**330022mm++φφ221155..99mmmm**22228800mm。钻井过程中面临着摩阻大、造斜点浅、井眼轨迹控制难度高等一系列技术难题。通过钻井实践, 优化轨迹设计, 实施轨迹精细控制, 把握增斜扭方位关键环节, 安全中靶, 井身质量合格。

1 轨迹控制难点分析

1.1 轨迹持续变向, 轨迹控制技术难度高。

造斜段长达1219.56m, 尤其是井斜40.17°方位295.44°的1291.92m时, 开始增斜增方位至1638.92m, 井斜78.22°方位344.94°, 总段长达348m。每根都进行定向滑动钻进, 轨迹持续变向, 钻具紧贴井壁, 摩阻大, 钻具托压, 定向困难。

1.2 增斜扭方位控制是轨迹控制的最大难点。

井斜40°进行扭方位作业的技术难度大, 既要保证造斜率, 又要满足轨迹调整要求, 摩阻和扭矩的增大使得滑动钻进时的工具面控制增大, 传压困难, 钻速降低, 起下钻与下套管困难等。

2 轨迹控制技术要点

2.1 优化轨迹设计方案。利用计算机专用软件模拟井下条件, 进行轨迹预测, 用理论数据指导井眼轨迹设计更完善, 优化扭方位位置, 减少定向工作量, 降低轨迹控制潜在风险。

2.2 井眼轨迹精细控制。直井段控制井斜不超标。三维增斜扭方位段按斜面圆弧法设计, 每根动态调整工具面, 确保井斜80°将方位扭正至设计方位。水平段使用1.25°单弯双扶螺杆, 上扶正器外径应大于下扶正器外径2-3mm, 达到稳斜目的, 减少滑动定向, 增加复合钻进, 确保轨迹圆滑。

2.3 上部井段每钻进200m, 45°以下定向段每钻进200m, 水平段每钻进100m, 都进行一次短起下。

2.4 井斜大于60°井段采用倒装钻具组合, 减少钻具与井壁接触面积, 解决定向托压。

3 轨迹控制技术应用

3.1 增斜段

3.1.1 增斜段钻具组合:

Φ215.9mm PDC钻头+Φ172mm1.5°单弯动力钻具×1根+Φ178Nmm×1根+MWD短节+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+Φ127mm加重钻杆×30根+Φ127.0mm钻杆

3.1.2 轨迹控制要点。

前50m用30KN钻压轻压吊打, 待钻铤全部进入新地层后再正常加压钻进;每钻进200m短程起下钻一次;送钻均匀;每钻进10m测斜一次, 单点测斜监控轨迹。

3.2 增斜扭方位段

3.2.1 钻具组合。

Φ215.9mm牙轮钻头+Φ172mm 1.5°单弯动力钻具×1根+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+MWD短节+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+Φ127mm斜坡钻杆×24根+Φ127mm加重钻杆×30根+Φ127.0mm钻杆

3.2.2 轨迹控制要点。

工具面呈动态变化, 前期以扭方位为主, 后期以增井斜为主。根据钻进实际情况实时调整工具面, 特别是全角变化率的控制;每钻进1单根测量一次井斜和方位, 及时预测轨迹, 做到垂深、位移、井斜、方位四到位;每钻进150m, 短起下钻一次, 长度150-200m, 并视情况倒划眼, 以清除岩屑床。

3.3 水平段

3.3.1 钻具组合:

Φ215.9mm PDC钻头+Φ172mm (1-1.25°) 单弯双扶动力钻具×1根+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+LWD/MWD+Φ127mm无磁承压钻杆×1根+Φ127斜坡钻杆×90根+Φ127mm加重钻杆×45根+Φ127.0mm钻杆

3.3.2 轨迹控制要点。

每钻进一单根测斜一次井斜和方位, 及时进行轨迹预测, 确保井眼按地质要求的层位和工程要求钻进;每钻进100-150m, 短起下钻一次。

4 结语

4.1 六段制三维水平井的井眼轨迹轨迹的技术实践表明, 对井眼轨迹的精细控制有利于实现精确中靶。

4.2 增斜扭方位控制是轨迹控制的最大难点, 优化钻具组合是关键, 优选钻井参数是基础, 实时监测轨迹是保障。

4.3 短起下钻工艺措施是清除井筒岩屑床的有效方法, 在增斜、稳斜和水平段都应该得到有效实施。

摘要：JH17平25井是一口“直井段-增斜段-稳斜段-增斜扭方位段-增斜段-水平段”六段制三维水平井, 完钻井深2234.48m, 造斜点500m, 最大井斜89.13°, 水平段长505m, 面临造斜点浅、轨迹控制难度高的技术难题。通过优化轨迹设计, 优选钻具结构, 实施轨迹精细控制, 把握增斜扭方位关键环节, 安全中靶, 井身质量合格。

关键词：轨迹设计优化,轨迹精细控制,六段制,三维,水平井,JH17平25