胜利浅海CB11NC丛式井组轨迹优化控制技术

2022-09-28

一、前言

海上油田在开发中多用丛式井组进行开发, 以提高施工效率, 减少施工成本。因此海上丛式井组的优质高效施工对海洋开发具有重要的意义。目前胜利浅海油田开发也多采用丛式井组, 其中CB11NC井组是为了加快埕岛海上油田老区调整步伐而布置的一组丛式井。本文通过对该井组施工分析, 总结出了浅海丛式井组轨迹控制的要点, 对提高丛式井组的施工效率和质量具有重要的借鉴作用。

二、CB11NC概况

1. CB11NC井组基本概况

CB11NC井组设计新井10口井 (预留2口) , 其中水平井2口。

2. CB11NC与CB11NA、CB11NB平台各井靶点位置

CB11NC井组各井之间的方位夹角仅为75°, 且受到以完钻的CB11NB井组影响, 轨迹控制难度较大。CB11NC与CB11NA、CB11NB平台各井靶点见图1

三、技术难点

1. 井网密集, 防碰难度大

CB11NC井组设计施工9口井, 井间距1.8m×1.6m, 而方位夹角仅有75°, 向同一方位区间施工, 且本井组相邻已投产的CB11NB井组, 增加了防碰难度, 无法通过绕障防碰。

2. 浅层大井眼定向

造斜点浅, 其中8口井的造斜点小于300m;造斜点井眼尺寸大, 其中8口井造斜点井眼尺寸为444.50mm, 表层地层松散, 造斜率低。

3. 后期施工难度大

在施工后期钻具的摩阻和扭矩越来越大, 起下钻附加拉力大, 钻压传递越来越困难, 造成轨迹控制后期, 滑动钻进的难度增大。

4. 轨迹控制要求严格

防碰形式严峻造成井眼轨迹控制难度大, 必需始终保持井斜、方位走设计中线, 严格控制全角变化率。特别是该井组大部分井为浅层定向, 施工中不仅要考虑本井施工, 而且要考虑井组后期施工井, 增加了轨迹控制难度。

5. 钻井液性能要求高

大井斜、大井眼稳斜段长, 清岩效果差, 环空循环压差高, 井眼有砂桥。对钻井液体系的选择及性能控制要求高。

6. 仪器磁干扰问题

CB11NC井组井距为1.8m×1.6m, 在表层定向钻进时, 受表层套管的影响, 仪器测量受到干扰, 引起测量误差, 对施工造成不利的影响。

四、技术措施

1. 严格设计要求

严格按照设计施工, 在施工中加强实钻井眼轨迹与设计轨迹的吻合度, 为井组安全施工创造了条件。

2. 减小磁干扰

为减少仪器磁干扰问题, 采用双无磁的钻具结构, 即在无磁钻铤后加无磁承压钻杆, 增加仪器的无磁环境, 减少套管对仪器的磁干扰, 同时利用磁性测量仪的特性进行防碰预警。

3. 优选螺杆钻具

优选螺杆钻具进行施工, 根据不同井段施工特点, 合理选择不同度数的单弯螺杆钻具, 在满足各造斜段的具体要求基础上, 尽量减少滑动钻进特别是稳斜段滑动钻进的次数。

4. 优选钻进参数

选用合理的钻进参数, 在表层钻进时, 优选钻进参数, 采用降低排量, 提高浅层大井眼定向施工的效果;在稳斜段根据井斜、方位随时调整钻进参数, 以达到保证井斜, 方位的稳定, 减少滑动钻进。

5. 根据井下情况及时采取措施

整个施工过程中, 随时判断螺杆钻具、钻头、MWD仪器的工作情况, 确保井身质量和速度。在防碰点附近对仪器参数进行监控, 及时判断井下情况, 采取合理施工措施, 确保井下安全。

五、施工分析

CB11NC-P2井是CB11NC井组施工的第二口井, 也是该井组的两口水平井之一。该井为三开水平井, 造斜点浅, 稳斜段及水平位移长, 在该井组中具有代表性, 在下文中以CB11NC-P2井为例对轨迹控制进行进一步的分析。CB11NC-P2井井设计剖面见表1

1. 轨迹控制

(1) 444.5mm表层轨迹控制

根据表层的设计狗腿度为12°/100m, 选用的钻具结构为:Ф444.5mm钻头+Ф244mm1.5°单弯动力钻具。在定向时, 在造斜率达到设计造斜率之前采取降低排量的方式和一柱一测斜的方式, 提高造斜效果。

(2) 311.3mm井眼轨迹控制

本井段分为803米的稳斜段和入A靶后50m之前的造斜段, 采用的钻具结构为:Ф311.2mm PDC钻头+Ф244mm1.5°单弯动力钻具+ (203.2mm LWD) 。在增斜段中, 严格控制狗腿度, 保证井眼的圆滑。在井斜达到86.6°时, 采取了稳斜找油, 在确定了主力油层后, 调整井斜使轨迹在油层中穿行。

(3) 215.90mm井眼水平段轨迹控制

三开水平段采用的钻具结构为:Φ215.9mm钻头+Φ172mm1.25°单弯动力钻具+ (LWD) 。在水平段钻进中, 根据地质导向参数及时的调整井斜, 滑动钻进与复合钻进相结合, 保证轨迹在油层中穿行。

2. CB11NC井组施工统计

CB11NC井组定向井平均机械钻时达到了27.05m/h;水平井平均机械钻速达

到16.57m/h, 井组平均机械钻时为23.59m/h, 井组施工安全高效。

结论及建议

1.在海洋丛式井施工中, 要提高实钻轨迹与设计的吻合°, 以利于整体井组的施工。在胜利浅海施工中浅层定向时采用1.5°单弯螺杆配合降低排量的措施可以达到设计的要求, 在稳斜段采用1.25°单弯螺杆可以起到较好的稳斜效果。

2.PDC钻头加高效螺杆的钻具组合, 有效缩短了钻井周期。在本井组施工中, 除表层定向采用牙轮钻头外, 其他施工均采用PDC钻头, 有效缩短了建井周期。

3.在水平井的施工中, 根据LWD测井曲线及时调整轨迹, 减少因油层埋深的不确定性造成轨迹较大的调整, 保证了井身轨迹的圆滑和施工的速度。

4.注重井下安全措施。重点做好防碰措施的制定, 严格防碰措施, 做到碰而不穿。根据井下实际情况, 及时调整钻井液性能, 保证其有良好的润滑性和防卡性能。采取短起下钻或通井的措施, 是保证井下安全畅通的行之有效的办法。

摘要：通过对胜利浅海CB11NC丛式井组的施工和轨迹控制难点进行分析, 针对浅海丛式井组施工和轨迹控制的难点提出了相应的技术措施, 特别是针对浅层大井眼定向, 丛式井组的防碰, 后期施工的优化等提出了相应的建议。以CB11NC井组为例, 针对该井组防碰形式严峻, 浅层定向难度大等难点, 通过对施工过程进行详细的分析, 总结出了浅海丛式井组的轨迹控制要点, 最后总结给出了浅海丛式井组轨迹控制的建议, 本文对提高海上丛式井组的施工质量和速度具有重要的借鉴作用。

关键词：丛式井,轨迹控制,浅层定向,CB11NC