多分支井技術(shù)在遼河油田的應(yīng)用

【摘要】利用鉆井手手段提高采收率是國內(nèi)外廣泛采用的方法.由于鉆井費用在石油工業(yè)勘探開發(fā)費用中所占比例較大.降低鉆并成本成為獲取最大收益的關(guān)鍵。近年來，多底分支井技術(shù)已逐步被認為是提高油氣儲量動用程度、改善低滲油田開采效果、降低建井成本的有效手段。

【關(guān)鍵詞】鉆井；提高采收率；DF-1系統(tǒng)；多底/分支井完井；工具；應(yīng)用

1、多底分支井優(yōu)點

多底分支井在油田的開發(fā)上具有很多獨特的優(yōu)點。概括起來它具有如下一些特點：①具有接觸更大油藏面積的能力，因而能由單一井眼控制更大的采油面積。②具有一個以上水平段采油能力或有效開發(fā)多層油藏的能力。③可以防止錐進效應(yīng)。④使用較少的直井開發(fā)不規(guī)則形狀油田，占地面積較小。⑤降低鉆井成本。⑥可通過多個分支井長度的總和達到指定的水平段長度。⑦可減少井下或地面設(shè)備的投資或日常管理費用。⑧減少地面油池的數(shù)量，因而可以減少對環(huán)境的污染。⑨具有多方向找到油藏邊界極限的能力。

2、多底分支井鉆井窗口的選擇

分支井開窗的窗口位置是十分重要的，在分支井窗口位置的選擇上主要應(yīng)考慮以下幾個方面：

2.1窗口位置地層可鉆性好，地層穩(wěn)定

分支井開窗要求窗口位置地層可鉆性好，要避免在可鉆性差的地層開窗，以保證窗口能順利開出，窗口位置地層相對穩(wěn)定，一般選擇比較穩(wěn)定的泥巖地層。

2.2窗口位置與目的層位垂直高度差。

窗口的高度是保證所鉆出的分支井眼能以較低的成本和安全地鉆達目的層關(guān)技術(shù)之一，在選擇分支井窗口高度時要充分考慮在鉆井過程中鉆具的造斜能力、地層的造斜能力、完井的狗腿度，要保證完井管柱的順利入井需求，特別是以后采油作業(yè)和增產(chǎn)措施對狗腿度的要求。

2.3窗口位置沒有水層

由于分支井窗口的存在，因此完井套管就不可能象普通側(cè)鉆井一樣增加套管的重合段解決窗口的出水問題，在窗口地層水豐富的情況下水泥的固結(jié)強度也會受到影響。因此窗口處容易發(fā)生出水等復(fù)雜情況，給油井的正常生產(chǎn)帶來不利影響。遼河油田在第一口分支井施工時由于沒有認識到這個問題結(jié)果造成了采油時窗口出水，后經(jīng)多次施工進行堵水才試壓合格。

3、多底分支井井眼軌跡控制

多底分支井井眼軌跡的控制是分支井鉆完井中的另一個重要問題。因此在鉆井進中要注意以下幾個問題：①鉆具組合選擇合理，確保達到預(yù)定的造斜率，特別是要留有余地。②測量儀器能保證測量數(shù)據(jù)的準確，特別是要正確預(yù)測鉆頭處的真實參數(shù)。③測量數(shù)據(jù)的處理科學(xué)合理。④逐點計算與預(yù)測，從總體上分析實鉆剖面的發(fā)展與變化趨勢。⑤提前預(yù)測井眼進入油層的空間姿態(tài)，以便為下一步的鉆井創(chuàng)造良好條件。⑥在鉆進中盡量采用復(fù)合鉆井以提高鉆速，適當進行短起下降低井眼磨阻。根據(jù)井底預(yù)測、待鉆設(shè)計、施工經(jīng)驗，對分支井的鉆井施工進行及時全面的規(guī)劃，確定所采取措施的時機及意外情況的對策，實時監(jiān)測工具面，控制井眼軌跡平滑連續(xù)，避免井眼軌跡突變

4、遼河油田多底分支井完井工藝

多底井的完井方法有多種，相對應(yīng)的完井工藝也各不相同。遼河根據(jù)自身油藏特點，研究了一套適合于遼河油區(qū)勘探開發(fā)需要的多底分支井完井工藝及其配套工具，現(xiàn)場應(yīng)用已獲得成功.施工工序主要包括主眼封隔器坐封、套管開窗，定向鉆進，主支井眼固井、完井及主支井眼的貫通等工藝。

4.1多底/分支井完井系統(tǒng)

分支井完井與一般定向井，水平井等都有很大有不同，分支井鉆完井的主要技術(shù)難點大都體現(xiàn)在分支井的完井上，遼河油田分支井系統(tǒng)完井工具設(shè)計鉆井次序為從下到上逐個進行，如果窗口沒有特殊要求則利用下一個窗口的完井管柱作為上一個分支井的支撐點。

分支井完井的關(guān)鍵在第二分支井的鉆井和完井上，首先是要保證第二公支井的窗口狀態(tài)良好，要求的鉆井時鉆出一個比較規(guī)矩的窗口，要防止下井工具對窗口的損壞。其次在作業(yè)過程中要很好地保護第一分支井頂部的工具完好無損。第三是要防止下井過程中工具落井造成入井工具和下部預(yù)留工具被損壞。第四是要保證入井工具配合角、尺寸與油井工具的實際情形相符。

遼河油田分支井工具主要具有以下幾個特點：①采用預(yù)開孔套管與導(dǎo)斜器配合技術(shù)，能保證主、支井眼連接處的力學(xué)完整性、機械穩(wěn)定性；②采用注水泥固井技術(shù)（局部封固或全封固），保證主、支井眼連接處有比較可靠的液壓密封性；③采用預(yù)置式定位定向裝置，保證各分支井眼的再進入性；④采用定向裝置，保證各分支井定向的準確性、連續(xù)性和簡潔性；⑤該系統(tǒng)有多種完井管柱組合，能保證內(nèi)管柱注水泥，空心膠塞注水泥，定位局部注水泥等各種固井方式的順利實施；⑥該系統(tǒng)有功能齊全的完井管柱丟手裝置，能保證完井管柱的順利下井，并按先定向懸掛，后丟手脫離，再擠水泥固井、循環(huán)洗出多余水泥的順序安全施工；⑦該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精練，機械強度高，主、支井眼通徑大，功能齊全，操作方便，施工安全，適用于各種不同類型的油氣井中使用；⑧該系統(tǒng)各工具、裝置加工簡捷，制造方便，組裝可靠，能極大地降低工程成本，具有極大的推廣應(yīng)用價值。⑨該套系統(tǒng)總體上達到了國際標準分級4級水平。

4.2DF-1型多底分支井完井系統(tǒng)

4.2.1DF-1完井系統(tǒng)的特點。①采用相貫技術(shù)，能保證主、支井眼連接處的力學(xué)完整性、機械穩(wěn)定性；②采用注水泥固井技術(shù)，保證主、支井眼連接處有比較可靠的液壓密封性；③采用預(yù)置式定位裝置，保證各分支井眼的再進入性；④采用定向裝置，保證各分支井定準確性、連續(xù)性和簡潔性；⑤該系統(tǒng)有功能齊全的完井管柱丟手裝置，能保證完井管柱的順利下井，并按先定向懸掛，后丟手脫離，再擠水泥固井、循環(huán)洗出多余水泥的順序安全施工；⑥該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精煉，機械強度高，主、支井眼通徑大，功能齊全，操作方便，施工安全，適用在各種不同類型的油氣井中使用；⑦該系統(tǒng)各工具、裝置加工簡捷，制造方便，組裝可靠，能極大地降低工程成本，具有極大的推廣應(yīng)用價值。

DF-1型多底井完井系統(tǒng)主要由主井眼管柱組合、分支井管柱組合和主支井眼管柱相貫總成三部分組成。與國外同級分支井完井系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有通徑大、結(jié)構(gòu)簡潔、施工方便、價格合理等優(yōu)點，該系統(tǒng)通過在海14-20分支井、靜31-59雙分支水平井、錦612-12-新22分支水平井、高3-4-17雙分支水平井和小35平1井的成功應(yīng)用，現(xiàn)已在遼河油區(qū)各區(qū)塊廣泛應(yīng)用。

多底分支井技術(shù)是一套復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它需要對油藏地質(zhì)、鉆井、完井和采油工藝進行系統(tǒng)設(shè)計和綜合考慮。遼河油田分支井技術(shù)經(jīng)多年的研究與應(yīng)用，到目前為止巳取得了成功，并得以廣泛應(yīng)用。