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优快钻井技术在土库曼某油田的应用

发布时间:2019-11-08 02:11:07 文章来源:工具之家    

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王建zhang

摘 要:优kuaizuanjing技术shi提高zuanjingsuduhexiao率deyouxiao手段zai国外shiyouzuanjing行业中由于人员gongzi高技术服务费昂贵造chengzuanjingzuo业deshigong成本非常高促shi作业者广泛yingyong新gongyi、新技术大胆改jinshigong作业程序来缩duanzuanjing作业de周期da到节约施工成本de目的介绍liao国nei目qian的优快zuanjing成熟配tao技术zhong点阐述了zai土库man某油田应yongdetao管钻jing技术、xianjin的钻井工具shiyong、先进的固井工艺技术、钻井液和保护油qiceng技术yuxiang关工程技术人员进行交流促进优快钻井技术快sufa展。

关键词:钻井 技术 工艺 优质 快速

中图分类号:TE242 文xian标识码:A 文章编号:1672-3791(215)06(c)-0071-02

众所周知提高钻井速度是加快油气勘探kai发步伐的重要途径[1]。特别是zai国外油气田weiliao提高效益,节约shijian,应大力推广使用优快钻井技术,gaiwen就该技术在土库曼某油田的应用做了介绍,yu相关工程技术人员进行交流,促进优快钻井技术快速发展。

1 国内目前优快钻井的成熟配套技术

(1)高压喷射钻井与优选钻井can数钻井。

(2)高效能PDC钻tou和引进牙轮钻tou钻井。

(3)PDC钻头+动力钻具钻井。

(4)防卡钻具zu合。

(5)优质钻井液与wan井液。

(6)井yan润滑、wending与净化。

(7)近平衡压力钻井。

8)欠平衡钻井。

(9)PDC可钻式fu鞋浮箍。。

(10)zu合与随钻测井。

(11)低密度早强水ni浆固井。

2 优快钻井技术应用

土库曼某油田于2013年2月21日开始施工,至2013年12月24日仅用283.5 d就wancheng了第yi期26口井(包括4口水资源井、13口shengchan井、9口注水井)的施工,钻井总进尺达56655.8 m,平均机xie钻速为48.47m/h。完成井(含4口水平井)基本caiyong两开制,钻井施工前将26"导管砸至75m左右,runi深度35m左右;一开有24口井采用了13 3/8"68ppf-K55套管钻井技术,另两口井采用常规171/2"钻头开眼,下入13 3/8"68ppf-K55-BTC扣型套管的方法;二开基本采用121/4"钻头开眼,下入9 5/8"47ppf-N80-BTC扣型套管作为完井套管;同时有4口井huanjin行了81/2"井眼的施工(其中2口井采用裸眼完井技术,2口井下入了7"尾管)。

2.1 套管钻井技术

使用套管钻井技术,用13.6d成gong地完成24口井的表层套管钻井作业,累计进尺6152.3 m,平均jixie钻速62.64 m/h,单井最高机械钻速234.75 m/h。同常规作业相bi,总体效率提高一倍yishang,比计划提前23.7 d,节约钻井费用200余万mei元。钻进组合:16"钻鞋+13 3/8"68ppf-K55-BTC扣型套管+套管捞矛。

2.2 先进的钻井工具

在26口井中,12 1/4"和8 1/2"井眼的钻进全bu采用LWD+MWD随钻测井技术。钻具组合:PDC钻头+导向马达(Powerdrive或Autotrack)+浮阀+ARC+MWD+ADN+HWDP(710柱)。施工中旋转钻进保持顶驱的转速在110 r/min以上,youshi达到150 r/min以上,同时利用顶驱先进的dao划眼功能,在钻至目的层后,全井实xian倒划眼起zuan在平均井深2000m的井(最深2725 m,最qian922 m)中,一口井只用一个马达、一个PDC钻头,一次起钻作业,一次下套管作业,即完成施工[2]。

2.2.1 可调角度的wanma达

在121/4"井眼中, 采用的马达是地面可调节角度dagong率动力马达,马达尺寸95/8",扶正器尺寸111/2",下井前根据井xie、方位及造斜率的要qiu,调节马达的角度。另外马达的质liang好,buxu在浅层测shi,一根马达能保证12口井的正常使用,且能用马达在套管内划眼或钻套guanfu件,并能用马达进行全井段的倒划眼。

2.2.2 先进的闭huan钻井工具

在钻井后半阶段,由于井眼施工难度bu断增大,在121/4"井眼钻进中采用了Schumberger Anadrill公si的Powerdrive和BAKER INTEQ公司的Autotrackshi现了闭huan钻井。Schumberger Anadrill公司的Powerdrive在工具内部有80种记忆模式,可通过地面控制beng排量来得到suoxu的的工作状态,实现旋转钻进过程中调整井斜和方位,jian少了起下钻次数,提高了机械钻速,同时增加了钻井安全xing。但是该工具在井眼过大时无法实现闭环钻井。

2.2.3 质量优良的PDC钻头

采用的钻头全部为PDC钻头,多数采用美国产的Hycalog的DSxi列钻头,外型全部为刀翼型钻头,喷嘴6-9个,一个PDC钻头可以钻穿水泥塞、阻流huan套管钻鞋、馆陶地层.由于表层套管的固井采用的是无胶塞固井方法,水泥顶替不干净,套管壁上可能有水泥环,因此,二次开钻配完钻具后,接顶驱在套管内划眼下钻,钻头在大功率、高速旋转的马达下面接触套管壁,钻穿水泥环、水泥塞、阻流环、套管钻鞋以后钻头几乎没有丝毫的损伤,这是我们国产的PDC钻头所不能及的。大功率动力马达加上长寿命PDC钻头是提高钻井速度的一个重要因素。采用专门sheji的短规径PDC钻头与马达配合使用,解决了PDC钻头造斜困难的问ti,使用的造斜PDC钻头规径长度只有11cm左右,使用中此类钻头同牙轮钻头相比,机械钻速得到了有效的提高[3]。

2.2.4 性能稳定的MWD、LWD

使用的MWD、LWDyi器都是提前在陆地上安装调试好的,不需要在钻台安装MWD、LWD仪器,只需半个小时的装放射源的时间,节约了大量的配辅助钻具的时间。gaoxing能的MWD、LWD的仪器工作性能稳定,对泵排量不过分要求,每次接单根后,开泵30s既能收到井斜、方位数据,节约了测斜、测井的时间,同时保证有效的控制井身轨迹,杜绝了井下复杂、事故的fasheng。尤其是Anadrill公司的MWD、LWD仪器的性能稳定性非常突出,在钻井施工期间,该公司的MWD、LWD仪器从未发生过仪器没有信号造成起钻的事故。

2.3 先进的固井工艺技术

2.3.1 安全、快速的下套管工具

Weatherford公司为Apache公司提供下套管技术服务,提供了包括液压套管钳在内的一整套的气控下套管工具,包括C型盘;上、下卡盘;单根吊卡和机械手。全套气控装zhi,操作安全、快捷、方便,通过机械手扶正对扣,加快了接单根的速度,接单根时间只需1~2min,平均每小时下套管20-30根。最为实用的是下套管时顶驱上装有一套循环、灌泥浆装置(灌泥浆管xian上装有一个单流阀),每根套管在接单根huoxia入过程中,根据计算好的泵冲灌泥浆,避免了灌泥浆过程中卡套管的风险,并且该装置可随时建立循环,循环时只要下放顶驱,将la叭口套在套管接箍上(喇叭口与套管之间靠橡胶密封),卡住卡盘,就可以开泵循环,特别是在下套管遇阻、井涌deng复杂发生时,能够及时地建立循环,进行处理。另外,采用的是充气式套管护丝,chai卸方便、快捷,从而节约了一定的卸护丝的时间。同时上卡盘与单根吊卡配合使用,将套管放在坡道既可,减少了套管进鼠洞的时间,缩短了下套管时间,提高了下套管施工的安全性。

2.3.2 高质量的浮鞋、浮箍和快速拆装耐高压水泥头

在9 5/8"套管下入过程中采用了weatherford公司生产的浮鞋、浮箍,下井之前外方监督进行认真的测试,在施工完的26口井中,每次固井完直接拆掉水泥头,未发生过水泥倒返事故。同时采用快速装卸水泥头,每次拆装在20 min以内,同时能够承受21MPa(3000psi)的高压。

2.3.3 高科技、自动化固井泵

采用Schlumberger(dowell)公司最先进的固井泵,该固井泵有一套自动化程序控制xi统,可提前将固井水灰比、药水比例和灰量等数据输入到电脑内,固井过程中电脑控制整个固井过程,整套固井设备的操作只需两个人,该装置还配有一块固井灰流量表,固井时,保持固井灰流量在一定的范围内,保证固井施工中水泥浆密度的均匀。

2.3.4 固井施工工艺

提供固井技术服务的Schlumberger-Dowell公司提供的前置液是jing过专门研究配制,根据不同的泥浆体系、不同的地层条件、不同的井眼直径、井斜情kuang配制的,能有效地清除井壁的虚泥饼、油性物质以及影响固井质量的的物质。根据地层破裂压力,可随意调整水泥浆比重最低可调至1.0 g/cm3,与清水的密度相同。经地层破裂压力试验,测得13 3/8"套管鞋处地层破裂压力为12.5ppg左右,在固井施工中控制水泥浆比重12.5ppg(1.50g/cm3左右),有效避免了固井施工的漏失问题,同时水泥凝固后强度能达到常规密度1.90 g/cm3左右的水泥浆凝固后的强度,经过对完成的26口井9 5/8"套管固井质量进行CBL检测,固井质量均为优质。固井时,上下huodong套管,保证了顶替效率,提高了下井壁与套管之间的固井质量,并且每两分钟记录一下泵压、泵冲、总泵冲、上提、下放拉力、泥浆返出量情况,根据情况调整排量,保证了固井质量。

再者在每口井固井结束后,直接拆掉水泥头,从而节约了陆地上6-8小时的候凝时间;套管采用专用的套管guagua在套管头上,固井施工后期,将套管直接座在套管头上,因此又节约了拆井口、装卡瓦的时间,同时增加了施工安全性;套管的试压是固井完碰压后,继续用固井泵在9 5/8"套管打压至21MPa(3000psi)、稳压5min,简化了陆地上繁琐的试压程序。

2.4 钻井液和保护油气层技术

对井径的扩大率不过分要求,不过分强调泥浆的抑制性,通过加入一定比例的生石灰来控制造浆。五台Derrick公司生产的高速线形振动筛,筛网目数达到120目,使固相得到快速的控制,同时控制了泥浆比重,保护了油气层。进入油气层后坚持每天对泥浆中水的矿化度进行分xi,控制水的活度低于地层水的活度,保证地层水流入jingnei,防止泥浆的水分进入地层,而给地层毛细孔内dai入固相颗粒,造成毛细孔堵塞,而影响产油能力。设计能提供精确的地层压力,使现场严格控制泥浆比重,同时合理的井身结构、钻井程序和较高的钻井速度,使油气层得到了有效的保护。

3 结yu

(1)介绍了国内目前的优快钻井的成熟配套技术,为在土库曼某油田的应用打下基chu。

(2)重点阐述了在土库曼某油田应用的套管钻井技术、先进的钻井工具使用、先进的固井工艺技术、钻井液和保护油气层技术,这些技shude应用达到了优快钻的井目的。

(3)为了提高效益,还需要对优质快速钻井技术进行优化,科学合理应用。

参考文献

[1]张云连.胜利油田优快钻井技术实践与认识[J].石油钻探技术,2001(3):33-34.

[2]李梦刚,楚广川,张涛,等.塔河油田优快钻井技术实践与认识[J].石油钻探技术,2008(4):18-21.

[3]刘伟,李丽.通南巴深井优快钻井技术[J].石油矿场机械,2008(9):78-82.

科技资讯 2015年17期

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