浅谈影响定向井施工速度因素及措施.doc

浅谈影响定向井施工速度因素及措施摘 要:定向井井身轨迹复杂,影响钻井速度的因素很多,及时掌握各因素的影响规律,通过控制井壁稳定,优化定向钻井技术,有利于提高钻井速度和社会经济效益。 关键词:定向井;钻井速度;影响因素;井身轨迹 中图分类号:TD217 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)08(c)-0101-01 自1932年世界上第一口定向井钻成以来,定向井施工技术一直在不断发展与完善,技术水平得到迅速提高。但受到地面、地下及钻井工艺技术的制约,定向井的钻井速度远远落后于直井。随着油田勘探的深入,定向井所占比例却越来越高,因此探索提高定向井的钻井速度,对创造良好的经济效益有十分重要的意义。 一、制约定向钻井速度的因素 1.定向井钻进施工与直井相比,工序多而且复杂,工艺要求高,如定向前测多点,定向钻进施工、测斜,有时还需要调方位、井斜,这些都是定向钻井中所必须的,不可避免。 2.定向井不仅对斜井段井眼轨迹要求严格,对直井段也要求严格,设计要求直井段井斜为零,目前工艺还无法控制为零度,无形中增加了施工难度,钻进加压也受到限制,影响钻井施工速度。 3.定向井施工不同于直井施工。直井只控制全角变化及各个井段的水平位移,没有对方位提出要求,定向井必须按设计轨迹钻进,对井斜、方位提出了严格的要求,调整方位、斜井段的钻进也低于正常钻进的速度。 4.定向井井身轨迹复杂,曲率变化大,易产生键槽造成起钻困难,甚至造成键槽卡钻,提高速度必须严格控制井身轨迹。 5.无论钻何种类型的井,井身质量控制不好,将产生复杂情况和钻井工程事故,定向钻井更应严格控制井身质量,保持井壁的稳定,才能提高速度。 二、影响定向井井眼轨迹的因素分析及措施 影响定向井井眼轨迹的因素有:地质因素、地层的各项异性、地层倾角和地层倾向方位角、钻头的偏转角、下部钻具组合、钻井参数等,掌握各因素的影响规律,有利于提高钻井速度。地质因素是客观存在的,我们根据该地区已钻井的资料、钻具结构做参考,了解该地区各井段、井斜、方位的变化情况;钻头类型及结构选择,都依所钻进尺、时间、地层考虑,对轨迹的影响较小,因此影响井身轨迹的主要因素是钻头力,下部钻具结构和钻井参数。 1.钻头力。作用于岩石的钻头力可分为沿井眼前进方向力。是影响钻速大小的主要因素,稳斜钻进时适当加足钻压,日常施工中,215.9mm钻头一般加压160-180KN。 2.下部钻具结构。下部结构对井眼轨迹影响较大的是稳定器类型,稳定器与井眼间隙,稳定器的数量与位置。①稳定器:在定向井钻井中常用的稳定器有螺旋稳定器和滚子稳定器,由于滚子稳定器在软或中硬地层中易造成方位不稳,所以我们平常多使用螺旋扶正器。②稳定器与井眼间隙:稳定器与井眼间隙始终存在着,间隙来源以下两方面:a:稳定器小于钻头直径。b:井径扩大。为了减小井眼间隙对井眼轨迹的影响,施工中我们都根据口井实际更换符合要求的扶正器。如增斜率不够、打完单根需划眼,增斜率偏大则打完单可不划眼,都要考虑井眼间隙带来的影响。③稳定器数量与位置:稳定器多容易稳方位,但阻卡严重,一般选用3个稳定器。由于近钻头稳定器与钻头相连,几乎弹性变形,通常调整中间2#扶正器长度改变下部结构工作状态,并根据降斜幅大小调整2#扶正器与钻头距离,距离越大,降斜越快。 3.钻压、转速对井眼轨迹的影响。①钻压:增大钻压、增斜力、增方位力都增加,但对井斜影响大,方位影响小,因此在增斜或降斜中要用调整钻压的方法控制井斜增减率。②转速:在钻进中转速增加,钻柱的横向振幅增加,钻头工作不稳定,易跑方位,因此一般钻进中多用60-75转/分。 三、提高定向钻井速度的方法及取得的效果。 1.控制井壁稳定。钻进施工中如井壁不稳定必然造成复杂情况和事故,提高速度无从谈起,我们应采取如下措施:一是采用近平衡压力钻井,认真执行设计密度,防止负压差引起井塌,起钻控制速度防止抽吸,同时灌好泥浆保证井压力大于地层压力。二是采用合理的排量,能有效携带岩屑。沙河街组、孔店组极易剥蚀掉块,在浅、中深定向井施工中,要加防塌剂1-2%,降低失水,从而避免剥蚀掉块保持井壁稳定。同时加入原油15%-20%,减少了应阻降低了静失水,使浅井、中深井失水控制在5ml之内。对深定向井,除常规药品如:PAM、防塌剂、降滤失剂外,还应使用聚合醇防塌体系,使失水小于3ml,保持井壁的稳定。通过采用以上措施,我们在油田各施工区域收到了良好效果。坨165?斜1井,井深3650米,造斜点2400米,上部地层易坍塌,下部油气活跃,该井的特点是高压低渗,易坍塌掉块。我们使用了硅钾基防塌体系,定向中采用复合钻进配合高效PDC钻头,使靶心距控制在17.28米内,保持了良好井