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江苏油田小断块薄油层水平井轨迹控制技术

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  摘要:本文针对江苏油田,总结出采用地质导向技术确定标志层、稳斜探找进油层、优化剖面及控制水平段轨迹,是实现不确定目的层水平井轨迹控制有效方法,提高了采收率。
  关键词:水平井目的层;垂深;稳斜探顶;轨迹控制
  1 前言
  江蘇油田主力断块已进入高含水、特高含水阶段,为提高采收率以及开采老区剩余油,采用水平井钻井技术,虽然应用了地质导向钻井技术,但近年来水平段的油层钻遇率并不太高,水平段的轨迹控制受种种原因影响,需要频繁滑动调整轨迹既影响钻井速度,又降低了油层钻遇率,甚至导致填井。对水平段轨迹控制进行细化,提高水平段轨迹控制技术,将有利于提高油层钻遇率,并降低开发成本。
  2 水平段轨迹控制的影响因素及难点
  ①水平井大多为老区调整井,地面条件差,井网密布,需三维施工及三维防碰绕障;②小断块油藏,油层薄,区块小,施工各并均存在设计窗口小,一般上下不超过l米,左右不超过l0米,大多为5米;③小断块油藏,入窗前无明显标志层,往往需要下压找层或上抬追层,既损失油层,又影响了轨迹,为后续施工增加难度;④地层产状走向不一、倾角不准确,确保油层钻遇率困难;⑤断层影响,江苏油田多为复杂小断块油层,水平井布井在靠断层的高部位,构造误差导致设计水平段被断掉一部分。这种情况往往影响到地质方的判断,导致轨迹频繁调整。
  3 着陆段轨迹控制技术
  结合邻井解释资料,充分利用施工井的地层信息(标志层)来及时修正入窗点,如永安地区水平井,在目的层前一般都有高导泥岩可作标志层,来对比邻井资料分析判断目的层实际位置,选择合适的井斜角入窗。
  靶前约束点的确定:实钻靶前距由控制井与水平井的距离、水平井的曲率半径和地层的构造决定。控制井与水平井的距离较远、水平井的曲率半径较大时,实钻靶前距可较大,反之较小。当地层产状小于90度即井身轨迹由低向高的情况下,实钻靶前距应适当缩短,因为靶前距越大,着陆时需要的垂深越多,井身轨迹控制越难,而适当减少靶前距,可保证井眼轨迹圆滑。当地层产状大于90度即当井身轨迹由高向低的情况下,这样可以提前进入油层,增加水平段油层长度。当控制井与水平井较远时,可在B 靶与A靶 的延长线上选一个点作为约束点A1,提前着陆,以便施工中更准确。
  4 入窗井斜的确定
  探油顶时,稳斜角的优选,以应付目的层的提前或者置后过多的情况。通过图可以看出稳斜角的大小影响△H4的大小,稳斜角太大达不到压垂深的效果,从而使实钻轨迹从油层顶上方穿过,太小中靶后从靶底出油层。
  备注:①以Ka=20°/100米计算;②△H0=每复合1米垂深增加的量;③△H3=以Ka为增斜率,井斜增到86度是的垂距;④△H2=伽马探测器已测垂深到钻头的距离。
  井斜角的优选:根据表1,选择井斜在84°-84.5°之间复合探顶,每复合10米,垂深下探1米,油顶到中靶点垂深控制在1.3米内,满足本井稳斜探顶的要求。
  5水平段轨迹控制技术
  ①工程与地质相结合,解决信息滞后的问题。选用较短的动力钻具,简化组合,尽量缩小测量零长,使各种测量传感器最大限度地靠近钻头。在油层中不同部位、垂深,其电阻率、伽马值也不尽相同,一般来说油顶、油低的物性差一些,电阻偏低,伽马偏高,中部好油层相反,物性较好,可以根据邻井的测井资料来进行对比,判断轨迹在油层的位置;②采用单扶单弯柔性倒装钻具组合,应用复合钻井技术,使用地质导向钻井技术、岩屑录井、钻时录井等技术手段,较好地及时地发现目的层设计与实际的误差,仍按设计轨迹进行施工,导致水平井钻遇油层率低。
  6配套技术措施
  ①采用四级净化系统,控制钻井液中固相含量低于0.2%。及时做好人工清砂、清罐工作。进入水平段,更换大筛目的筛布,离心机基本要求24小时使用,净化井眼;②强化短起下钻及大排量循环,破坏岩屑床及刮削虚泥饼,并及时补充润滑剂,保证井壁干净、光滑。大井斜段每钻进50-70米就进行短起下一次,短起下起至井斜20度左右。水平段快钻时段,适时停钻,大排量循环返砂。短程起下钻通井前,充分大排量循环洗井;③合理加大钻头水眼直径,以减小泵压,满足以较高的排量来保证井眼携砂效果的要求。
  7结论
  勤倒换钻具;深油层多靶点水平井的开发,需要工程、泥浆等各方紧密配合,周密准备,尽量避免水平段大幅度调整轨迹;深油层水平段定向托压时,增斜时采用杠杆原理,降斜时采用小钻压吊打和控时定向划眼;选择好探油顶井斜角。
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