发布时间 : 星期四 文章阶梯式水平井快速钻进 - 图文更新完毕开始阅读3fbd264928ea81c758f578d3
井号 TZ406 YX2P1 LN61-H1 新疆塔里木 青海柴达木 新疆轮南 地区 99.4.18-5.26 99.3.19-3.27 99.9.5-9.27 施工时间 导眼回填侧钻 报废井回填侧钻 常规造斜 施工井分类 35d0.5h 11d4h 9d4h 斜井段钻井周期 3460.00 1231.00 3940.00 造斜点井深(m) 4131.00 1553.94 4701.00 完钻井深(m) 671.00 670.17 761.00 斜井段段长(m) 4 2 使用钻具组合数(套) 5 合格 合格 合格 井身剖面符合率 LN61-H1井是由塔里木石油勘探指挥部第四勘探公司60152钻井队在新疆塔里木油田轮台县南40km，塔北隆起轮南潜山构造带轮南断垒带2号高点承钻的一口阶梯式开发水平井，是我公司在塔里木油田完成的第二口阶梯式水平井。
该井的特点是：
1、裸眼井段长：全井井深4701.00m，表层套管仅为500.50m，裸眼井段长达4200.50m；
2、施工周期短：全部斜井段长761.00m，钻井周期仅为9d4h，创塔里木油田乃至全国同类型水平井相近井深施工纪录。
3、水平井段为折线形：水平井段分段为A、B、C、D四点，其垂深分别为：A：4202.00m，B：4200.00m，C：4202.00m，D：4200.00m；
（一）LN61-H1井设计概况
该井的设计原为如下：井身剖面类型为三增变曲率中半径阶梯式结构，即直-增-增-增-稳（水平井段）-增-稳（水平井段）。造斜点为：3940.20m，设计方位：112.4?(真方位)，磁偏角：偏东3.29?,最大井斜角：91.10?，第一造斜率：9?/30m，第二造斜率：1.59?/30m，第三造斜率：10.5?/30m。水平目标A点入口垂深：4196.23m，位移：239.67m, B点垂深：4201.23m，位移：493.14m,AB水平井段长：250m，靶高4m，靶宽20m，前后摆动10m，水平目标C点垂深：4199.23m，位移：643.54m, BC水平段长：150m，靶高4m，靶宽20m，前后摆动10m，BC井段增斜率1.52?/30m，完钻井深：4724.35m。
施工中先后四次由勘探开发研究院通知对原设计进行更改：
第一次通知：井位复测通知地面海拔应为930.88m，而不是原设计930.03m，据此原设计目标点垂深更改为：A点：4197.08m；B点：4202.08m；C点：4200.08m。
第二次钻至井深4279.77m时通知：根据钻时判断，进入泥岩顶面垂深为4187.5m，比预计低4.0m，故A点垂深应相应由原设计的4197.08m下调至4212.08m，B点、C点按原设计不变，靶前位移相应增加20.0m。
4
第三次钻至井深4370.00m电测后通知：依据钻进的地质情况将井身轨迹调整如下：
1、井身轨迹分为三段，由A、B、C、D四点控制；
2、B点距A点150m，C点距A点250m，D点距A点400m；
3、A、B、C、D垂深为：A：4202.00m，B：4200.00m，C：4202.00m，D：4200.00m；
4、A点靶前位移259.00m；
5、A、B、C、D方位沿原设计不变。 第四次钻至井深4701.00m通知：本井在4698.00m-4701.00m钻遇泥岩，地质上难以准确判断地下地质情况。目前钻完的水平井段长度基本达到了地质要求，在目前井深4701.00m完钻，原设计D点取消。
（二）、LN61-H1井井眼轨迹钻进技术：
该井为二开井，于一九九九年八月十八日开钻（444.5mm），八月二十二日二开（215.9mm），九月五日钻进至造斜点井深3940.00m后下钻定向钻进。
1、造斜点至A点的增斜井段：（3940.00m-4340.00m） 首先下入如下钻具组合（详细尺寸略）：
?215.9mm钻头+?165mm（1.75?）导向马达+?162mm非磁钻铤+?176mm MWD短节+?162mm非磁钻铤+?127mm（18?）加重钻杆+?127mm钻杆
井 段：3940.00m -4080.00m
钻井参数：钻压： 30-80kN 排量：26L/s 泵压：15-16MPa 由于直井段产生了25.84m的位移，为安全中靶必须先将方位小定10?钻进，然后在调整至设计方位。在该井段的钻进中，测得的井斜角由1.2?增加至34.2?，方位调整至98.8?，实际造斜率比设计造斜率偏高为：7.26-14.62?/30m。因此在钻进中采用转盘钻进与滑动钻进相结合的方法钻进，实钻井身轨迹与设计基本吻合，达到了预期效果。
由于钻时非常快，甲方钻井液润滑材料准备不足，为保证安全，钻进到井深4080.00m时起钻，后下入如下钻具组合（详细尺寸略）:
?215.9mm钻头+?165mm（1.75?）导向马达+?162mm非磁钻铤+?176mm MWD短节+?162mm非磁钻铤+?127mm（18?）钻杆+?127mm（18?）加重钻杆+?127mm钻杆
井 段：4080.00m -4340.00m
钻井参数：钻压： 80-100kN 排量：26L/s 泵压：15-16MPa 在该井段的钻进中，为防止传压困难及保证井下安全开始使用倒装钻具组合。此套钻具组合实际平均造斜率仍比设计造斜率偏高，造斜率为：9.60-13.30?/30m。由于地层岩性可钻性好，平均机械钻速约为10m/h，当钻进至井深4341m时钻达油层，继续钻进至井深4370m电测。电测结束后，勘探开发研究院通知更改设计为：A点垂深4202.00m，B点垂深
5
4200.00m，C点垂深4202.00m，D点垂深4200.00m。
实际钻达设计A点时井深：4339.81m，垂深：4202.28m，井斜角：84.63?，方位：111.4?，位移：259.00m，闭合方位：112.92?，左右偏差：右：2.35m，垂深偏差：-0.28m。
2、水平井段：（4340.00m-4701.00m） 钻具组合（详细尺寸略）：
?215.9mm钻头+?165mm（1.75?）导向马达+?162mm非磁钻铤+?176mm MWD短节+?162mm非磁钻铤+?127mm（18?）钻杆+?127mm（18?）加重钻杆+?127mm钻杆
井 段：4340.00m -4370.00m
钻井参数：钻压： 80-100kN 排量：26L/s 泵压：15-16MPa 由于地层的变化，钻进情况按勘探开发研究院要求。钻进至井深4341m时其通知：A点垂深4203.17m，B点垂深4201.17m。当钻至井深4370m起钻电测，根据电测情况决定更改A点垂深4202m，此时井深为4340m，故使用此套钻具钻进水平井段30m。
电测结束后下入如下钻具组合（详细尺寸略）：
?215.9mm钻头+?165mm（1?）导向马达+?206mm稳定器 +?127mm非磁抗压缩钻杆+?176mm MWD短节+?127mm非磁抗压缩钻杆+?127mm（18?）钻杆+?127mm（18?）加重钻杆+?127mm钻杆
井 段：4370.00m -4701.00m
钻井参数：钻压： 80-100kN 排量：26L/s 泵压：17-18MPa 此套钻具组合稳斜效果较好，在本井段的钻进中采用转盘钻进为主并配合以滑动钻进的方式钻进，钻进时造斜率为0.44?-2.30?/30m，方位较稳定。按勘探开发研究院要求在钻进至井深4679.81m时方使用定向钻进增斜至92?左右钻进，再稳斜钻进。钻进至井深4698.00-4701.00m时，钻遇泥岩结束水平井段钻进，原设计D点取消。
B、C点实际靶点数据： 井深 （m） 垂深 （m） 井斜角（?） 方位（?） 位移（m） 闭合方位（?） 112.41 112.33 左右偏差（m） 右0.07 左0.62 垂深偏差（m） -1.72 -0.56 B 4489.93 4201.72 C 4589.95 4202.56 88.45 111.19 409.00 87.71 113.61 509.00 至此LN61-H1井于一九九九年九月二十一日完钻。 本井自侧钻点至完钻井深全部斜井段段长为761.00m，其钻井周期为9天4.0h，全井钻井周期为34天1.0h。创塔里木油田阶梯式水平施工最新纪录。
五 阶梯水平井的施工经验和体会
1、油层位置准确不需采用导眼回填技术，能够节省钻井时间及成本；油层位置不明采用导眼回填技术，能够准确探明油层，避免水平井施工
6
的盲目性；且充分利用塔里木地区地层清楚且较稳定的特点，能够节省一层成本较高的技术套管。
2、直井段严格控制，避免产生较大位移，能够为井身轨迹的控制、提高剖面符合率奠定良好的基础。
3、适当选择高造斜率的动力钻具（实际造斜率大于设计造斜率15%--20%），导向钻井系统采用以转盘钻配合滑动钻的钻进方式，即能大幅度地提高钻井速度，又能有效地预防井下事故和复杂情况的发生，是实现安全、高效钻井的重要手段。如LN61-H1井斜井段转盘钻进占59%，滑动钻进占41%，大大地提高了钻井速度。
4、根据导向马达的使用特性和钻井要求，确保马达的排量和使用要求。按照马达的水力推力和钻压平衡图，选择最优的钻压，以确保马达在平衡状态下工作，从而使上、下推力轴承的磨损量最小，在满足快速钻进的前提下，延长井下动力马达的使用寿命。
5、合理的导向钻具组合是保证安全快速钻进的关键，合适的钻具组合能够使用一套钻具组合完成造斜点以下至第一窗口的全部井段施工，甚至完成水平段、调整井段的降斜、稳斜、增斜和二次水平井段的钻进。
6、在钻进过程中，通过随时注意观察扭矩、泵压的变化，发现问题及时分析、解决；变换钻压，调整钻具受力情况；每钻进完单根划眼2～3次，以保证井眼平滑；及时清除井底岩屑；定期进行短起下钻等措施，保证了各井段的顺利钻进。
7、及时测斜、准确计算、跟踪作图，保证井身轨迹的优质。使用精度高、适应性强，传输速度快、操作简单的无线随钻测斜仪（MWD），能够及时准确掌握井身轨迹的变化趋势，以此为依据及时准确地制定合理的施工方案，配合以导向钻具组合，确保了井眼轨迹地控制和快速钻进，提高了剖面符合率及中靶精度。
8、水平井在井斜角达到60?左右时经常出现传压问题，通过调整钻井液性能、调整钻井参数和钻进方式，加强短起下作业钻进情况可以得到改善。
9、全井使用柔性钻具组合，用非磁抗压缩钻杆替代非磁钻铤，用加重钻杆替代钻铤，用斜坡钻杆替代普通钻杆，在大斜度井段采用了倒装钻具组合，使钻具与井壁的接触面积减少，避免了大斜度井段易出现的粘附及键槽卡钻的井下事故。
10、定期探伤、定期检查钻具；发现坏钻具及时更换；定期倒换井下钻具顺序，避免了钻具事故的发生。
11、采用优质高速钻头如HJ517L、HJT517L，每只钻头纯钻时间在50h以上，减少了起下钻的次数，增加了有效钻井时间；如果有适用于水平井的PDC钻头将更加提高钻井速度。
12、优质的钻井液如正电胶聚合物体系、优良的净化设备是井下安全的必要保障，LN61-H1井钻井液含砂量始终在0.3%左右，摩阻很小，
7