小井眼钻井施工技术分析
小井眼水平井钻井技术

小井眼水平井钻井技术摘要:小井眼开窗侧钻井工艺技术的运用,分析小井眼侧钻井实际固井作业中存在的问题,针对难点,提出解决小井眼开窗侧钻井固井工艺技术存在问题的重要措施。
本文对小井眼水平井钻井技术进行分析,以供参考。
关键词:小井眼;水平井;钻井技术引言国内多数油田进入开发后期,在长时间的开发生产中由于套管变形、损坏、井下落物施工、井下水锥、气锥各方面影响导致油井已经不能正常生产,为降低钻井成本,开发油田潜力,国内开始广泛研究推行小井眼开窗侧钻井。
1小井眼水平井技术简介小井眼水平井技术是指用直径小于等于6″的井眼穿过目的层,井斜不小于86°,并保持这一角度直至打完水平段的一种钻井技术。
具有小井眼井和水平井的双重优点,具有机械钻速高、钻井成本低、环境污染物排放量少等优势,在老油田加密井开采剩余油、老井和报废井改造再利用,以及特殊油气藏资源的开采中得到广泛应用。
小井眼钻井技术在国外研究起步较早,20世纪50年代美国就开始使用该项技术,节约了钻井成本,20世纪60年代前后是国外小井眼技术发展的高峰期,世界上各石油公司共钻超过3200口小井眼井,取得了较高的经济效益。
进入21世纪前后,国际油价居高不下,小井眼技术未得到足够重视,技术也未取得实质性突破。
直到近10年来,各老油田开发进入后期和国际油价的下跌,小井眼技术和小井眼水平井技术再次进入高速发展阶段,除了在1000m以内浅井中得到应用,在垂深超过3500m的深井中也得到较大范围应用,并取得了良好效果。
2小井眼水平井钻井优势2.1技术发展迅速目前,国内外针对小井眼钻井技术的研发进展飞速,从小井眼钻井钻机、配套工具(井口、防喷、井下动力钻具)到小井眼钻井的整套技术(井控技术、固井技术以及钻井液优化等),都获得了快速的发展,促进了小井眼钻井技术安全高效地发展。
2.2环保压力减小国内外对钻井过程中的环境问题非常重视,常规钻井过程中会产生大量的钻屑、废油、泥浆以及钻井液,还有噪声污染、空气污染等,都对环境造成了污染。
胜利油田超深小井眼钻井技术浅析

胜利油田超深小井眼钻井技术浅析【摘要】随着油气价格的大幅调动以及世界范围内钻井行业的不景气,小井眼钻井又一次重新站上了历史的舞台。
与常规钻井相比小井眼钻井有着流体在环空占的体积大,上返速度快,对溢流敏感等多项特点。
而小井眼钻井又能节约15%-40%的施工费用,这照比普通钻井施工又是大大节约了施工成本。
因此本文借助永921-斜42小井眼钻井施工经验为例作出总结分析,提出好的经验和做法,为今后施工做出一定的参考。
【关键词】小井眼钻井;施工经验;总结分析前言永921-斜42井,该井隶属于东辛采油厂,井型为注水井,该井完钻井深3021米,密度1.21g/cm3,完钻层位位于沙四段,是井下作业公司成立至今利用车载钻机所承钻最深小井眼钻井。
1 施工准备为保证本井的优质施工,技术员在施工前认真查明本井500米内注水井情况,并及早借阅周围防碰井资料。
2 技术措施及参数2.1 基本施工措施本井1开完钻井深302m,表套外径为273.1mm。
二开选用165.1mmPDC钻头。
由于水泥塞过长,小直径钻头在大套管内径钻塞过程中会留下过厚的水泥环,后期转盘钻进转速过快会造成水泥塞破损、脱落,可能造成卡钻事故。
因此我队先下入直径241.3mm三牙轮钻头扫掉水泥塞。
再进行常规生产。
二开钻进期间首先在大循环期间,我们首先选用PDC钻头,轻压快转,提高机械转速。
同时上部地层选用150mm缸套,转速1250r/min以最大的排量增加大循环期间的井眼扩大率。
同时我们利用干粉胶液增加钻井液对细砂的包被、絮凝、沉淀作用,保持清水钻进至井深1026m,利用地层造浆性能继续钻至井深1450m,加入铵盐、酚醛树脂将失水降至8,同时加入烧碱将PH提至9。
2.2 泥浆配型及选择在钻进期间我们一直开启离心机和除砂器及时除去固相含量,进入沙河街组地层变化交大,出现大量小片掉块。
为防止大量掉块阻卡环空,造成卡钻或增大摩阻。
及时加入黄化沥青粉和酚醛树脂利用药品的防塌降失水作用,将失水降为6、粘度提至52s,最大程度上将井内的掉块携带出井。
小井眼固井工艺技术研究及现场应用

小井眼固井工艺技术研究及现场应用小井眼固井工艺技术与常规井固井有着很大的不同,需要做好固井工艺技术研究和试验。
本文对小井眼固井工艺技术存在的难点进行分析,并针对难点提出相应的解决措施,并对小井眼固井泥浆体系进行了研究,然后对固井施工过程中的压力控制进行了探讨。
标签:小井眼进固井;水泥环;工艺技术小井眼钻井技术主要应用在低压力、低渗透性和产量较低的油气田开发,可以更好地降低钻井成本,提升钻井作业效率。
小井眼固井质量直接影响到油气井使用寿命和油气产量,采取的固井工艺技术成为保证正常地油气开采发挥出重要作用。
1小井眼固井工艺技术存在的难点小井眼形成的井筒空间比较小,会比常规井筒固井施工存在着更多的困难,主要的难点有:1)固井形成的水泥环厚度较小,水泥不具备较高的强度,水泥环与地下储层、套管相互间建立起的胶结质量无法得到保证。
2)小井眼钻井技术采取的套管和井筒形成环状空间,会比普通钻井形成的井眼尺寸要小许多,某油田开发区块,应用6英寸钻头进行钻井作业,对井筒中下放4英寸的套管,油套环形空间的间隙要比普通8英寸钻头进行钻井作业采用的5英寸油套管缩小一倍,油气储层中的流体在环形空间中产生上返现象,环空循环压力会存在着较大的损耗,防漏方面存在着较大的困难。
3)对小井眼钻井形成的井筒进行固井作业,所采用的水泥浆数量为普通钻井的30%,注入的水泥浆会和地下储层产生短时间的接触。
环形空间的间隙尺寸较小,保证套管处于中心位置难度较大。
受到地下储层承受压力方面的制约,需要以较小的排量进行实现注替作业。
如果无法实现有效地顶替出钻井液,会对水泥浆固井质量造成不利的影响。
2小井眼固井工艺技术难点解决措施对小井眼固井采取的泥浆配比、前置液及隔离液进行改进和完善,优化泥浆具备的流变怀能,减小固井液流动时形成的阻力。
针对G级油气井,需要水泥浆中添注一定数量的外加剂,改进水泥浆硬化时产生的物性改变,不断加强水泥环具备的胶结强度。
针对小井眼施工所采取钻井液、固井液具备的力学特点进行分析和研究,优选水泥砂浆来改进顶替流态,确定最为合理泥浆排量,对地下储层流体的环空返速进行有效控制,减小环空压力产生损耗,从而起到有效的渗透作用。
浅谈玛湖地区小井眼的施工应用

浅谈玛湖地区小井眼的施工应用应用小井眼水平井钻井技术是降低钻井综合成本,提高原油产量的重要途径之一。
结合近期在新疆地区施工的小井眼水平井,从井身结构、钻具组合的优化、钻进参数的优选和钻井液性能控制等方面简要地阐述了小井眼水平井施工措施。
關键词:小井眼;PDC钻头;可钻性;钻井液1 小井眼施工难点①小井眼钻具外径小,钻具刚性柔,加压钻具容易弯曲,导致钻具贴下井壁,钻压不能有效的传递至钻头。
②井眼小,环空小,小排量时容易形成岩屑床。
③造斜段为石炭系,钻时缓慢,施工周期长。
④裸眼段长(近1700m),拖压严重。
⑤采用无线随钻及地质导向仪器,能否适应本井等待验证。
2 施工中出现的问题及关键措施①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。
在直井井段钻井过程中,保证井身质量,钻进中做好防斜打直,利用成熟的PDC+弯螺杆最大限度地控制直井段的井斜、位移,加强对直井段的监测,确保直井段的井身质量符合设计要求,直井段井斜角越小、水平位移越短、方位角越接近设计定向方位,这样就越有利于下部定向钻进的轨迹控制。
②优化钻具组合:由于造斜段为石炭系,一直采用牙轮钻头施工,工期耽误较长,以后施工时可以采用PDC定向,该井水平段施工时,一开始下入单弯螺杆不带稳定器施工,复合时增斜趋势明显,后改为带稳定器,基本可以达到稳斜效果。
③仪器使用情况:本井使用无线随钻仪器(MWD,LWD),前期排量大,含沙量高,导致仪器定子、转子冲刷非常严重。
平均2-3天起钻更换一次配件。
④施工中的复杂情况:其中钻至井深2682m,下放至井深2663m遇阻,悬重由54吨,下降至46吨,上提钻具,甩一根单根,接方钻杆,开泵划眼第一遍,上提至2665m,悬重由54吨上升至66吨,泵压由16MPa上升至21MPa,憋泵。
判断钻具卡死。
经多次解卡操作后,恢复正常。
⑤现场地质指令调整多次造成后期风险大:由于本井钻至水平段时油气显示非常好,地质方为探测油顶和油底,多次调整轨迹,赠加了后续钻具作业风险。
第七章 小井眼钻井技术

第七章小井眼钻井技术塔里木油田由于地质情况复杂,部分井实钻结果与设计相差很大,尤其是探井表现较为突出,同时也存在地层岩性复杂,孔隙压力、坍塌压力、漏失压力预测精度差,复合盐层预测不准等井下复杂情况,增加了钻井工程难度。
为解决以上问题,部分井不得不改变设计,增加套管层序,最后出现4 1/8″小井眼。
也有部分井由于所处地区地质情况复杂,在设计中就是4 1/8″井眼完钻。
塔里木油田碳酸盐岩井段完井大多为5 7/8″或6″井眼。
严格的说5 7/8″或6″井眼为正常完钻井眼。
如轮古、塔中、英买力地区,山前也有个别探井是5 7/8″或6″井眼完钻的。
在碳酸盐岩段5 7/8″或6″井眼出现复杂情况的不多,但个别超深井,如哈6井,在钻进中就遇到不少困难。
山前井完钻为5 7/8″或6″井眼的,施工难度就更大。
1.在5″尾管钻塞注意事项(1)在5″尾管钻塞及钻附件时,下钻中应采用分段开泵循环,循环正常后再继续下钻,尤其钻完尾管挂喇叭口段水泥塞后,下钻中要格外注意,最好先下1~2柱试开泵,根据开泵循环情况决定每次下入多少钻具开泵为好。
(2)在5″尾管钻塞及钻附件时,要注意防卡。
钻附件时,排量要控制在10L/S,泵压也不宜太高,钻压10~20KN为宜,转速以低转速为宜,最好不好超过50RPM,一定要将附件钻碎、钻细,以免给下步生产带来隐患。
在5″尾管内钻塞的钻具组合,一般为复合钻具组合,如3 1/2″钻铤+2 3/8″钻杆+3 1/2″钻杆+5″钻杆。
在钻塞及钻附件时要精心操作,随时注意钻盘扭矩变化,稍有不慎,就有可能将钻具扭断或扭胀扣,造成钻具落井。
如西秋2井就是由于钻塞时造成钻具落井,处理困难,最后事故完井。
(3)在5″尾管内下钻或钻塞时,开泵一定要以小排量顶通,返出正常后再增大排量,开泵不通时,严禁以猛放回水卸压,应上提钻具,采用节流放压的方法。
放压时要转动钻具,严防因抽汲作用将套管附件碎块或水泥块抽吸至钻头与套管之间造成卡钻,尤其在钻附件时要格外注意。
小井眼钻井井控技术

ii b n f i n i n e t rt t n T ets o i — o r l g a o d c d i X ni go f ls n u c e e t at A — t s e e c l oe vr m n oe i . h t f l h l di i s n u t ij n ii d d sc e d d a l . c i at o p co e sm e ln w c e n a le a s
11 排 替 量及 计 算 .. 3
排替 量是 井 内管柱 排替 井 内流体 的体 积 。
() 1 管柱水 眼 畅通 时
V排 T ( 柱 D 柱 )H 柱 1 -4 =r D 外 — 内 x x 0 / X 6 () 3
是 完钻 井 眼 小 于 常规 完 钻 井 眼 2 5 m 8 ”的井 1 . m( 1 9 眼 . 有 的认 为是 环空 问 隙小 于 2 . 还 5 mm(” 4 1 的井 跟 , ) 而 目前 一 般 是 把小 于 124 (”的井 眼 定 义 为小 5 .mm 6)
井眼 。小 井 眼可降 低钻井 成 本 , 有利 于环保 . 并 目前 小井 眼成 为 一项 热 门钻 井技 术 , 随之 而 来 的 是如 何 控 制小井 眼钻 井过 程 中井控 的 问题 。
式 中 排 排替量 i 一 n; D柱 一钻 柱 ( 或管 柱 ) 内直径 in。 n ( ) 柱水 眼堵 塞时 2管
c r i g t h a i p n i l fw l c n r l e h oo y t e p p rc r e u h o a s n b t e h l— o t ltc n lg n o d n o t e b sc r c p e o e l o t c n l g , h a e a r d o t e c mp r o ewe n t e wel c n r e h oo y i i — ot i t i o
侧钻小井眼钻井技术

钻进参数的选择 钻压的选择要兼顾钻头、
轨迹控制等因素,一般控制在20-60KN,转速
的变化一般对方位变化有较大的影响,高转
速能对右漂方位起到一定抑制作用,一般控
制 在 70-110RPM , 泥 浆 泵 排 量 一 般 要 求 8-
10L/S。
4、预防复杂情况的安全措施
4.1 优化钻井液体系及性能,以满足井眼的稳 定、携砂、防卡、降摩阻、保护油气层等安全 钻井要求。 4.2 加强钻具管理,定期对钻具、接头进行检 查。 4.3 平稳操作、均匀送钻、严禁溜钻、顿钻。
2、施工设计
2.1设计技术标准 结合中原小井眼侧钻实际, 制定出中原油田小井眼侧钻技术标准。特别 是工序标准、质量标准及质量检验方法。 2.2钻井设计 重点要选择好窗口位置、轨迹 设计、钻进钻具组合、钻进参数、钻井液性
能。
目前窗口位置通常选在固井质量好、地层 硬的井段,开窗出去后地层岩性多为泥岩, 在泥岩地层随钻定向,钻速慢,方位控制难, 势必影响小井眼侧钻钻进速度。因此,选择 窗口位置应兼顾窗口下部地层岩性,提高随 钻速度,减少随钻时间,保证快速钻井。
三、问题研究讨论
11、 井号选择
目前井下侧钻水平仍处于起步阶段,对甲方
(采油厂)所提供的侧钻小井眼井号必须有
选择性,遵循由易到难的原则。要综合考虑
侧钻井段地层和轨迹问题。
对侧钻井段地层复杂,特别是开窗后就会遇
到复杂地层而窗口位置无法上移的井,应选
择性放弃,如**井,施工前资料调研查明,
开窗后30米会遇到严重断层井漏,结果当时
铤*1根+ø 73mm(加重)钻杆
或ø 118mm 钻 头 +ø 95mm 螺 杆 + 定 向 接 头
小井眼钻井完井技术

小井眼钻井完井技术摘要:目前吐吐油田小井眼侧钻、加深技术是油田老井挖潜增效和套损井治理最有效的措施之一;但小井眼钻井完钻后,在完井过程中容易出现各种问题的井,占总井数67%;完井周期过长,占建井周期的50%左右。
为此对井筒处理、完井管柱结构优化、固井工艺等方面开展了研究,形成了小井眼完井技术系列,在现场取得了良好的应用效果。
关键词:小井眼井筒处理固井1 小井眼完井技术对策1.1 优化钻井液体系针对小井眼存在环空间隙小、摩阻大、井壁稳定性差、下钻波动压力大、易发生测井仪器、套管下入难等问题,针对以上情况对钻井液提出了更高的要求。
根据纳米乳液钻井液技术的优点,在小井眼侧钻井中应用纳米乳液钻井液技术,既能保证钻井顺利,又能保证完钻后无需较大调整泥浆性,就能满足测井、下套管时泥浆性能要求。
纳米乳液聚合物钻井液的配方:46%坂土+0.3%~0.5%KPAM+0.2%NaOH+1%NaHPAN+0.3%~0.5%CMC+0.2%XC+0.2%XY-27+2.5%~3%纳米乳液+1%~1.5%极压润滑剂。
纳米乳液聚磺钻井液:4%~6%坂土+0.3%~0.5%KPAM+0.2%NaOH+0.3%~0.5%CMC+0.2%XC+0.2%SMT+2%SPNH+3%LYDF+2%SMP+1%PSC +2.5%~3%纳米乳液+1%~1.5%极压润滑剂。
根据现场实验证明,纳米乳液钻井液有以下优点:①该体系适用性强,可满足不同施工工艺过程要求。
②良好的润滑性和减阻防卡功能。
③强抑制性和稳定井壁功能。
④对储层较好的保护效果。
⑤对环境污染小。
1.2 井筒处理技术测井和下套管是侧钻井最重要的工p根据实验可知水泥环厚度在12.7mm~25.4mm内,抗压强度随水泥环厚度增加而增加,在水泥环厚度大于25.4mm后强度增加较慢;而剪切强度随厚度增加而减小,渗透率随厚度的增加而增大,但是水泥环厚度在12.7mm~25.4mm内剪切强度降低和渗透率增加弧度较小,水泥环的厚度超过25.4mm,剪切强度急剧减小和渗透率急剧增大,一般小井眼选择水泥环厚度在20mm~25.4mm。
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小井眼钻井施工技术分析
【摘要】小井眼钻井技术在中国的流行,是我国石油开发增加开采量,降低开采成本的内在需求。
小井眼钻井技术不仅仅是针对钻井、探井、修井等一系列实际开发挖掘的过程,而且必须配套相应的石油设备和辅助技艺。
我国的小井眼钻井技术并不十分高明。
学习国外先进石油公司的小井眼钻井技艺和方法,购进相关小井眼钻井设备进行钻井作业。
对于了解国外先进小井眼钻井技术的发展状况和促进我国小井眼钻井技术的提高作用巨大。
【关键词】小井眼钻井
1 小井眼钻井技术及其运用环境
小井眼技术是指利用小尺寸钻头,对井眼尺寸偏小的钻井,配套小井眼早期井涌预警、检测技术液等配套措施,对规模较小的油田和油井进行钻井开采的新技术。
小井眼钻井技术对于老井的侧钻和再钻进行二次开发也起着不可替代的作用。
经济高速发展使石油需求日益剧增。
客观上,加入世贸组织也给我国的原油产业带来了一定的冲击。
石油市场竞争异常激烈。
虽然我国地大物博,油气资源十分丰富。
但是,我国石油勘探、开采的技术并不先进、对于油气资源的勘探开发的程度很低,寻求新储量的任务很重。
目前,我国的小井眼钻井技术高速发展,在开发小型油藏、边际油藏、低渗油田等方面发挥了巨大的作用。
例如大庆油田、长庆油田等地的石油开采技术比较成熟,已经进入了油气资源开发的后期阶段,产量比之早期,趋于下降。
小井眼技术在老油田诸如此地的再钻井,成为
了老井开发油气资源的新手段。
对于常规深井平台来说,这种手段效果立竿见影,并且经济效益十分可观。
小井眼技术针对大量的低渗油田和较小的边际油藏的利用,可以减少使用常规钻井的成本。
常规钻井针对如此小型的油气资源的使用并不能取得预期相称的
经济效益。
同时,也使增加我国石油的开采量成为了可能,也能带动油田所在区域的经济发展。
石油是非常珍贵的不可再生资源,国际油价竞争激烈,进入我国的石油品种和数量也随着国门的打开涌进中国市场。
这对于我们国内的石油生产企业提出了更高的要求。
面对严峻的考验,要求企业力争投入最小化,收益最大化。
如何降低勘探、开发成本。
这其中,钻井的成本是关键。
利用小井眼钻井技术,提高钻井成功率,是降低石油钻井成本的最有效方式。
结合我国油田和钻井技术的实际状况,吸收外国先进的小井眼钻井经验,突破我国目前石油开采、探井、钻井的瓶颈。
这样才能提高企业在石油市场上的竞争力。
我国土地的实际利用状况是,人多地少,人均土地资源十分贫乏。
工业中石油的开采,占地钻井和环境的污染问题十分严重。
小钻井技术的大量推广和采用无疑会减轻此类人地矛盾和缓解生态问题。
2 小井眼钻井施工的特点
小井眼钻井施工的程序一般如下,第一,井眼轨迹的设计。
对于要开窗进行侧钻的水平井来说,对井眼轨迹的形状进行认真计算和预测,是保证其科学和顺利施工的基础。
小井眼钻井技术除了考虑常规钻井的特点外,必须考虑开窗、造斜率、井段短、井眼小等自
身环境限制。
便于石油开采,实现科学钻井是另一个客观要求。
第二,进行开窗、修窗和试钻。
地面仪器和钻井定向的工具必须检查好,螺旋和有线的仪器尽量做到下井一次成功到井底。
进行开窗,铣锥初铣套管时,降低压力和转速。
用强磁铁清除出口处的铁屑。
反复进行测试,保证窗口没有异常情况。
修窗后进行试钻工作,试钻是正式进行钻井的垫脚石。
应该尽量保证无阻拦。
第四,保证钻井液的润滑性。
小井眼一般井斜较大,造斜率高。
要求钻井液粘度较高,带沙率高,润滑性好。
性能稳定的润滑液对于保护油气层,机器维护,加大环境的接受力都有好处。
润滑液的质量是保证小井眼钻井技术成功的关键。
小井眼钻井施工技术与常规钻井平台不同在于小井眼环境空间间隙非常狭小。
在这种环境下面运用小井眼技术,有几个需要客服的环境因素。
第一,空间间隙小,环空地带压力非常大。
在环空压力大的情况下,井下非常容易发生井漏的问题。
井漏问题是石油资源开采最怕也是最容易遇到的问题。
一旦发生井漏问题,后果不堪设想。
小井眼钻井技术的运用环境客观上加大了这种井漏事故发生的可能性。
第二,小井眼技术的运用中泵压相对来说比较高。
机器长时间在压力高的工作环境下运行会对设备的保障产生更高的要求。
要时刻保持对钻具的安全问题、隐患的关注。
第三,受钻井环境和钻具、井眼的条件限制。
空间狭窄、地理环境恶劣。
钻井过程中,石油的排量受到限制。
同时在钻井过程中产生的排泥、排沙问题非常困难。
第四,施工中,需要预测和绘制井眼轨迹用以科学钻
井并减少事故的发生。
例如,测斜时要求以录井钻头的位置为准。
对于发生造斜率出现误差或是异常的状况,要求反复测量,减少误差,并且考虑地层物质对于方位产生的影响。
小井眼钻井的井眼轨迹非常难以控制。
造斜率不容易精确和稳定。
在滑动钻井的过程中,要保持对每一个单根钻进的情况和反应跟进。
第五,小井眼钻井技术完成钻井作业的工序复杂繁琐,加大了完成钻井作业的难度。
在钻井的过程中,掉落硬物的话,非常容易被卡。
井控要求高,特别是对于钻井液的质量要求高。
钻井液质量是能否顺利完成钻井的关键。
小井眼施工对于钻井液的质量要求尤其严苛。
参考文献
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[3] 艾贵成,王宝成,李佳.深井小井眼钻井液技术[j].石油钻采工艺,2007, 29(3)。