渤海某油田單筒雙井配合占位鉆具使用方略

聶光輝，羅文，陳清正，孟慶飛，宋志浩(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)

1 油田傳統(tǒng)單筒雙井技術(shù)使用

1.1 傳統(tǒng)單筒雙井特點(diǎn)

渤海某油田二期開發(fā)井中使用的是傳統(tǒng)的單筒雙井技術(shù)，表層套管下入深度平均245 m。先用常規(guī)定向鉆具組合造斜，后下擴(kuò)眼器擴(kuò)眼，然后井筒中下入2口井的表層套管，最終采用體積排代法對長短管進(jìn)行固井作業(yè)[1]。

1.2 傳統(tǒng)單筒雙井程序

程序如下(以開路井口為例)：(1)組合一開16”馬達(dá)造斜鉆具組合，定向鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，循環(huán)墊稠漿，起鉆至井口。(2)組合擴(kuò)眼鉆具，將16”井眼擴(kuò)大至30”，循環(huán)后起鉆至井口。(3)安裝單筒雙井初始井口頭，做下13-3/8”套管準(zhǔn)備。(4)先下入13-3/8”套管長管，后下短管(因考慮下一開定向井造斜防碰問題，兩井套管鞋深度錯(cuò)開30～50 m，管鞋較深的即為長管，淺的為短管)，可防止井壁坍塌和套管相互打扭。(5)起甩送入工具(本油田套管設(shè)計(jì)為芯軸式懸掛器懸掛于井口)。(6)接固井管線，固井作業(yè)，在長套管上安裝水泥頭，水泥同時(shí)封固長短套管。

1.3 傳統(tǒng)單筒雙井作業(yè)缺點(diǎn)

傳統(tǒng)單筒雙井技術(shù)作業(yè)時(shí)，使用大尺寸擴(kuò)眼器所鉆軌跡井斜難以控制，同一槽口兩口井軌跡方位的不同帶來的表層套管下深受限：(1)表層鉆進(jìn)時(shí)只能采用開路鉆進(jìn)，井眼容積較大，清潔困難，固井水泥使用量大；(2)一開定向鉆進(jìn)后，擴(kuò)眼導(dǎo)致軌跡井斜下降嚴(yán)重；(3)表層套管下深受兩口井軌跡變化影響，表層套管下入淺，存在井控風(fēng)險(xiǎn)，對于大位移井或深井有時(shí)需采用非標(biāo)井身結(jié)構(gòu)；(4)表層鉆井中一旦鉆遇淺層氣難以處理。

以渤海某油田B平臺為例，一開表層作業(yè)深度250 m左右，表層套管下入深度一般為245 m，井斜6～7°，在二開作業(yè)鉆進(jìn)至油氣層后，由于套管鞋淺，地層承壓能力弱，井控和溢油風(fēng)險(xiǎn)高。

2 使用占位鉆具的單筒雙井技術(shù)

在原有的單筒雙井鉆井技術(shù)基礎(chǔ)上，發(fā)展了使用占位鉆具的單筒雙井鉆井技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)表層閉路鉆進(jìn)并造斜，大大提高了單筒雙井技術(shù)的適用范圍。

2.1 占位鉆具簡介

使用占位鉆具的單筒雙井鉆井技術(shù)中，占位鉆具是關(guān)鍵設(shè)備，主要作用是在第一口井鉆井施工中為井槽內(nèi)待鉆的第二口井預(yù)留鉆柱和套管串的通道位置，并在固井時(shí)循環(huán)出導(dǎo)管鞋處多余的水泥漿。占位鉆具由占位鉆具懸掛器、分隔串、占位鉆具引鞋和占位鉆具取送工具等組成。使用占位鉆具后，配合相關(guān)鉆井技術(shù)，能夠滿足表層閉路鉆進(jìn)、造斜鉆進(jìn)等施工要求[2]。

以渤海某油田三期V平臺為例，仍然為5×8的槽口布局，但是可鉆井?dāng)?shù)達(dá)到了62口，如圖1所示。

2.2 配合占位鉆具的單筒雙井技術(shù)作業(yè)程序

以V平臺為例，外圍井槽全部使用占位鉆具進(jìn)行單筒雙井鉆井作業(yè)，單筒雙井隔水管尺寸為36”。

圖1 渤海某油田V平臺槽口圖

具體鉆井作業(yè)程序如下：(1)下32”擴(kuò)眼鉆具擴(kuò)眼，擴(kuò)眼井段一般為70～128 m。(2)安裝單筒雙井雙孔基座，利用雙孔基座在隔水導(dǎo)管中分出A、B兩井。(3)A井下入占位鉆具。占位鉆具組合：16”引鞋+ 5-1/2”HWDP + 16”分隔串 + 5-1/2”HWDP + 16”分隔串 + 5-1/2”HWDP + 鉆具懸掛器 + 送入工具。(4)倒開送入工具，占位鉆具安裝考克，打通并關(guān)閉考克。(5) B井井口安裝升高短節(jié)、升高管、分流器等設(shè)備，并按標(biāo)準(zhǔn)對以上設(shè)備和A井基盤占位鉆具座掛處試壓，防止B井表層鉆遇淺層氣后發(fā)生泄漏。(6) B井一開作業(yè)。按照鉆井設(shè)計(jì)鉆進(jìn)B井16”井眼。(7) B井一開固井。B井下入13-3/8”套管并注水泥固井，同時(shí)位于A井的占位鉆具循環(huán)控制水泥返高，防止固住占位鉆具, B井一開作業(yè)完成。(8) B井候凝結(jié)束后A井一開作業(yè)。起出A井中的占位鉆具，按照鉆井設(shè)計(jì)鉆進(jìn)A井16”井眼。(9) A井一開固井。A井下入13-3/8”套管并注水泥固井，A井一開作業(yè)完成。(10)兩口井后續(xù)鉆井。A井、B井后續(xù)二開、三開鉆井程序與常規(guī)鉆井相同，最終按設(shè)計(jì)井眼軌跡和井身結(jié)構(gòu)完成兩口井鉆井。

相比于常規(guī)單筒雙井鉆井，使用占位鉆具技術(shù)可實(shí)現(xiàn)單筒雙井表層深度個(gè)性化，并具有兩井鉆進(jìn)互不干擾、表層造斜易于控制、淺層氣風(fēng)險(xiǎn)可控、后期便于棄置和工具可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，通過合理設(shè)計(jì)可極大的擴(kuò)大生產(chǎn)平臺可鉆井?dāng)?shù)，適用范圍廣。

當(dāng)前渤海某油田三期5個(gè)平臺均采用此種技術(shù)，表層套管下入深度450～1 050 m，表層完全實(shí)現(xiàn)預(yù)斜目的，全角變化率可以達(dá)到3.5～4°/30 m，可以滿足大位移井、大斜度井等各種井況的井控要求和軌跡要求。使用占位鉆具技術(shù)使兩口軌跡走向不一致的井合并到一個(gè)單筒井眼內(nèi)作業(yè)成為可能，槽口安排更加合理，有效規(guī)避防碰風(fēng)險(xiǎn)，減少繞障井段，降低單井進(jìn)尺，解決了平臺水泥儲(chǔ)量有限無法滿足大尺寸井眼固井用量問題。

3 單筒雙井容易出現(xiàn)的復(fù)雜情況

使用占位鉆具的單筒雙井技術(shù)具有極大的優(yōu)勢，但是在作業(yè)過程中由于個(gè)別區(qū)塊淺層易竄、易漏，尤其是鄰井固井作業(yè)時(shí)竄槽是最大的風(fēng)險(xiǎn)，如果操作不當(dāng)容易導(dǎo)致槽口不能使用的情況。

3.1 復(fù)雜情況舉例

以V平臺為例，由于竄槽的現(xiàn)象嚴(yán)重，V平臺有3口單筒雙井出現(xiàn)了復(fù)雜情況，下面依次舉例說明，仍以圖1中槽口舉例說明；

例1：V44井和VV5井為單筒雙井，在VV5下入占位鉆具。隔水導(dǎo)管深度124 m，占位鉆具下入深度為116 m。之后V44井正常一開鉆進(jìn)至455 m，下13-3/8”套管至452 m，固井作業(yè)。鄰井的占位鉆具在固井期間正常循環(huán)，控制水泥返高。候凝結(jié)束，回收占位鉆具，VV5井下入一開鉆具，下鉆至116 m，開始蹩跳，無法下入至隔水導(dǎo)管以下。最終對V44井試壓發(fā)現(xiàn)13-3/8”套管破損，VV5井也無法正常進(jìn)行一開作業(yè)。

例2：一開批鉆作業(yè)時(shí)，V29和VV7井為單筒雙井，在VV7下入占位鉆具。隔水導(dǎo)管深度124 m，占位鉆具下入深度為123 m。V29井正常一開鉆進(jìn)至455 m，下13-3/8”套管至452 m，固井作業(yè)。鄰井的占位鉆具在固井期間正常循環(huán)，控制水泥返高。V29候凝結(jié)束后，VV7回收占位鉆具，VV7井準(zhǔn)備下入一開鉆具時(shí)，鄰井V33井正在離線固井，發(fā)現(xiàn)VV7槽口的返流槽有液體返出，懷疑有水泥混漿侵入，于是VV7井未下入一開鉆具。后期VV7井重新下入一開鉆具至120 m遇阻，無法正常一開鉆進(jìn)。

例3： VV9和V45H井為單筒雙井，在VV9下入占位鉆具。隔水導(dǎo)管深度124 m，占位鉆具下入深度為123 m。V45H井正常一開鉆進(jìn)至455 m，下13-3/8”套管至452 m，固井作業(yè)。鄰井的占位鉆具在固井期間正常循環(huán)，控制水泥返高。由于設(shè)計(jì)VV9井當(dāng)前批次沒有一開任務(wù)，占位鉆具長期在井內(nèi)放置。其中鄰井表層作業(yè)時(shí)VV9井返流槽有液體返出，且VV9的占位鉆具無法正常循環(huán)。VV9井一開起占位鉆具過程中，過提100 T無法提活占位鉆具，隨后使用小鉆頭鉆除周圍水泥的情況下才得以取出占位工具，進(jìn)行一開作業(yè)。

3.2 案例啟發(fā)

這三口井的情況比較典型，導(dǎo)致的后果都比較嚴(yán)重，2個(gè)槽口幾乎報(bào)廢，1個(gè)槽口處理復(fù)雜，尤其是當(dāng)鄰井是生產(chǎn)井時(shí)，處理就要更加小心，避免出現(xiàn)溢油情況。分析之后需要注意以下五點(diǎn)：(1)占位鉆具必須要下至隔水導(dǎo)管附近，按照鉆具剛性分析和安全性考慮，16”引鞋下到隔水導(dǎo)管以上1～2 m為宜，既能保證鉆具誤差不出隔水管，又能最大限度起到占位作用，距離隔水管鞋太遠(yuǎn)就會(huì)產(chǎn)生例1的情況。(2)占位鉆具下入后必須要循環(huán)2個(gè)鉆桿容積，然后關(guān)閉考克旋塞閥。避免鄰井一開鉆進(jìn)時(shí)由于巖屑混合鉆井液倒灌進(jìn)入占位鉆具內(nèi)部堵塞流道，必要時(shí)候使用固井泵保持循環(huán)。(3)單筒雙井另一口井固井時(shí)，占位鉆具務(wù)必保持循環(huán)，避免占位鉆具固死的現(xiàn)象。固井之前還應(yīng)當(dāng)打通占位鉆具，避免鄰井固井時(shí)占位鉆具無法循環(huán)造成隔水管內(nèi)連同占位鉆具全部固死的現(xiàn)象。(4)例2的情況發(fā)生時(shí)，最好將占位鉆具下回井內(nèi)，同時(shí)保持占位鉆具循環(huán)。(5)例3中占位鉆具長期放置時(shí)，應(yīng)該定時(shí)打通占位鉆具，鄰井固井時(shí)及時(shí)關(guān)注，避免占位鉆具堵塞和水泥混漿凝固。

4 結(jié)語

(1)渤海某油田尤其是三期開發(fā)大規(guī)模使用了配合占位鉆具的單筒雙井技術(shù)，平臺槽口得到最大化利用。(2)配合占位鉆具的單筒雙井技術(shù)，滿足一開鉆進(jìn)的軌跡和井控要求，減少了平臺總進(jìn)尺，降低了二開的作業(yè)難度。(3)占位鉆具在海上叢式井開發(fā)有極大的應(yīng)用空間。(4)占位鉆具使用簡單，但是需要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行操作，一旦操作不到位，容易造成套管損壞，槽口廢棄的嚴(yán)重后果。(5)對于表層鉆進(jìn)時(shí)容易竄槽、失返的平臺，使用占位鉆具時(shí)要尤其注意觀察返流槽的情況，并保證占位鉆具的暢通，才能避免復(fù)雜情況的發(fā)生。