開窗側(cè)鉆及相關(guān)配套技術(shù)在陸豐13-1油田的應(yīng)用

萬圣良，張瑞鋼，蔡光杰

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452)

開窗側(cè)鉆及相關(guān)配套技術(shù)在陸豐13-1油田的應(yīng)用

萬圣良，張瑞鋼，蔡光杰

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452)

陸豐13-1 油田13H 井是一口裸眼長、水平位移大、多目標(biāo)的套管開窗側(cè)鉆水平井。針對13H井的特點(diǎn)，介紹了從井的工程設(shè)計(jì)、施工難點(diǎn)分析到實(shí)施的工藝流程、技術(shù)措施及施工工程中出現(xiàn)的問題。通過開窗側(cè)鉆及相關(guān)配套技術(shù)在13H井的成功實(shí)施，解決了無法修復(fù)的老井再利用的問題，節(jié)約了時間和成本，同時也增加了油田的可采儲量，提高了油田的整體開發(fā)效率，為海上油田的同類型井的實(shí)施提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

陸豐13-1油田；13H井；開窗側(cè)鉆工藝；斜向器；套管開窗；套管側(cè)鉆

套管開窗側(cè)鉆是在已下套管的井眼內(nèi)依據(jù)需要選擇合適的開窗深度，利用配套的工具，通過一定的工藝從套管內(nèi)側(cè)鉆出去形成新的井眼，建立新的油氣開采通道的一項(xiàng)技術(shù)措施，是油田開發(fā)到中后期節(jié)約開采成本、提高原油采收率的重要技術(shù)手段[1～5]。斜向器套管開窗工藝分為一趟鉆開窗和兩趟鉆開窗兩種。兩趟鉆開窗是指兩次下鉆完成套管開窗作業(yè)，即第一次下鉆單獨(dú)下斜向器完成坐斜向器作業(yè)，第二次下鉆下磨銑工具完成磨銑套管開窗及修窗的作業(yè)；一趟鉆開窗是指一次下鉆完成下斜向器并坐斜向器和套管開窗及修窗作業(yè)；一趟鉆開窗相對于兩趟鉆開窗可以節(jié)省一次起下鉆作業(yè)時間。由于海上作業(yè)日費(fèi)用較高，為減少作業(yè)時間，海上常用一趟鉆開窗工藝開窗[6]。陸豐13-1-13H井(以下簡稱13H井)是在原老井13井的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一口開窗側(cè)鉆井。

1 工程設(shè)計(jì)與施工難點(diǎn)分析

1.1 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

表1 老井13井和13H井套管程序

表2 13H井設(shè)計(jì)井身剖面數(shù)據(jù)

1.2 套管開窗設(shè)計(jì)

窗口位置選擇必須滿足以下條件：①在保證定向井軌跡控制的前提下，盡量利用老井眼且有利于后續(xù)作業(yè)；②窗口以上上部套管應(yīng)完好，無變形、漏失、破裂現(xiàn)象，以利于側(cè)鉆以及完井等作業(yè)的順利進(jìn)行；③窗口位置應(yīng)選擇在固井質(zhì)量較好的井段，盡量避開易塌、易漏、傾斜角較大等復(fù)雜地層；④開窗段應(yīng)避開套管接箍及套管外扶正器[7,8]。

2 套管開窗工藝

2.1 前期老井井筒的處理

2.2 套管刮管

候凝期間，組合鉆水泥塞及橋塞鉆具下鉆至820m，下鉆探水泥塞面至860m，鉆完橋塞至867.64m，橋塞下部無水泥；繼續(xù)下探至909m，循環(huán)至返出干凈，關(guān)防噴器，固井泵試壓合格；繼續(xù)下探至1677m，未遇到水泥；起甩鉆水泥塞及橋塞鉆具組合，組合刮管鉆具下鉆在860～900m，1620～1680m 井段上下刮管3次，起甩刮管鉆具組合。

2.3 套管開窗

2)下陀螺測斜電纜至1650m，陀螺定向斜向器，起出陀螺測斜電纜；接頂驅(qū)正轉(zhuǎn)72°，上下活動3次，釋放扭矩，再次下陀螺測斜電纜至1650m，陀螺定向斜向器；起出并甩下陀螺測斜設(shè)備。

3)開泵，提高排量至1800L/min，坐掛斜向器(圖2)；保持排量不變，下壓20t剪斷剪切螺栓，脫手斜向器；然后下壓30t，確認(rèn)坐掛成功；斜向器最終頂深在1650m。

4)在1650～1654m套管內(nèi)進(jìn)行開窗作業(yè)，開窗完成后，繼續(xù)鉆新地層至1673m。開窗參數(shù)：鉆壓1～6t，轉(zhuǎn)速50～120r/min，扭矩7～20kN·m，排量1700～1800L/min，泵壓7～8MPa。

圖2 斜向器窗口位置圖 圖3 修窗鉆具組合

3 定向側(cè)鉆工藝

2)下?7in尾管，固井作業(yè) 下?7in尾管至3487m，尾管掛頂深位于834m，在漏點(diǎn)(875～878m)之上，尾管固井，水泥返至尾管頂部。

3)?6in井眼定向井作業(yè) 組合?6in井眼鉆具組合下鉆，鉆至完鉆井深4210m，短起下，起鉆。鉆頭累計(jì)進(jìn)尺718m，累計(jì)純鉆時間38.13h，平均鉆速18.8m/h。甩鉆具組合，轉(zhuǎn)入完井作業(yè)(裸眼完井)。

4 鉆井液體系選擇

?6in井眼為生產(chǎn)井段，采用的是PRD鉆井液體系，在儲層保護(hù)方面起到良好的效果，成為目前海上鉆進(jìn)生產(chǎn)層的重要鉆井液體系。

5 作業(yè)過程中存在的問題

5.1 側(cè)鉆困難

5.2 定向井設(shè)備故障

鉆進(jìn)至2921m，定向井旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具信號顯示，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具有一個肋板顯示異常，多次嘗試調(diào)試，無法恢復(fù)，為保證下步作業(yè)的正常進(jìn)行，2921～ 2362m短起下，無明顯阻掛現(xiàn)象。確保井眼干凈，軌跡修整光滑后，起鉆。重新組合旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，井口測試正常后下鉆至底。正常鉆進(jìn)至2921～3386m，鉆遇灰?guī)r井段(井深2909～3039m)，循環(huán)、短起下，起鉆，下載隨鉆測井?dāng)?shù)據(jù)，更換新旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具下鉆至170m，數(shù)據(jù)初始化，隨鉆測井工具傳輸數(shù)據(jù)故障，檢查，更換備用隨鉆測井工具，再次數(shù)據(jù)初始化下鉆，下鉆至井底3386m，定向井工具信號傳輸故障，調(diào)試。自3386m鉆至3393m，定向井工具再次信號傳輸故障，調(diào)試。

圖4 振動篩返出的巖屑

5.3 下鉆困難

重新組合鉆具下鉆過程中，下鉆至2211m處，遇阻7t，下壓10t，無法通過，開泵沖過，后面多處井段下鉆遇阻(2211～2223m，2231～2242m，2264～2278m，2292～2298m)。上下活動鉆具，接頂驅(qū)劃眼通過(排量1800～1900L/min，泵壓12～13MPa，轉(zhuǎn)速50～60r/min，扭矩為11～14kN·m)。后出現(xiàn)下鉆越來越困難的情況，不接頂驅(qū)劃眼根本無法通過，且振動篩返出較多巖屑(有較多掉塊，見圖4)，說明巖屑床累積較厚，導(dǎo)致下鉆遇阻(前面兩趟短起下鉆及起鉆均未倒劃眼起鉆，巖屑床并未被破壞)。

6 結(jié)論

1)實(shí)施套管開窗側(cè)鉆是實(shí)現(xiàn)停產(chǎn)井、事故井再利用，增加油藏動用儲量，提高采收率的有效途徑。

2)在油層埋藏深、地層硬的情況下，優(yōu)選具有工藝簡單、性能可靠的斜向器開窗工具。

3)為保證開窗窗口規(guī)則和后期定向井工具的正常造斜，開窗點(diǎn)盡可能地選擇固井質(zhì)量比較好的井段。

5)在海上作業(yè)日費(fèi)用比較高情況下，應(yīng)該選擇性能穩(wěn)定可靠的動力鉆具，減少非生產(chǎn)時間。

[1]夏宏南，譚家虎，李鵬華，等. 套管開窗側(cè)鉆工藝研究[J].斷塊油氣田，2003，10(2)： 77～79.

[2]張瑞平，丁浩，陳水新，等. 扎那諾爾油田套管開窗側(cè)鉆定向井鉆井技術(shù)[J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，2012，39(7)：28～30.

[3]孫慶仁，郭盛堂，孟祥波.達(dá)深CP302 開窗側(cè)鉆水平井鉆井實(shí)踐與認(rèn)識[J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，2014，41(4)：36～38.

[4]楊保健,付建民,馬英文,等. ?508mm 隔水導(dǎo)管開窗側(cè)鉆技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2014，36(4)：50～53.

[5]李廣江. 寧東3 -側(cè)1 井套管開窗側(cè)鉆定向工藝技術(shù)[J].探礦工程(巖土鉆掘工程)，2012，39(1)：29～32.

[6]董星亮，曹式敬，唐海雄，等.海洋鉆井手冊[M].北京: 石油工業(yè)出版社, 2011：674～682.

[7]王新剛，錢愛東，李炎偉，等. 定向開窗側(cè)鉆技術(shù)在大位移井中的應(yīng)用——以PY氣田A03H井為例[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)，2011，8(11)：38～40.

[8]邱維清. 伊朗Y 油田套管開窗側(cè)鉆技術(shù)[J].鉆采工藝，2013，36(6)：112～115.

[編輯] 帥群

2016-05-01

萬圣良(1982-)，男，工程師，現(xiàn)主要從事鉆完井工程設(shè)計(jì)及相關(guān)研究工作，wanshl@cnooc.com.cn。

TE243.9

A

1673-1409(2017)3-0071-04

[引著格式]萬圣良，張瑞鋼，蔡光杰.開窗側(cè)鉆及相關(guān)配套技術(shù)在陸豐13-1油田的應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版),2017,14(3):71～74.