8徑向井技術(shù)在韋5井的應(yīng)用(yshy)

1、1徑向井技術(shù)在徑向井技術(shù)在W5W5井的應(yīng)用井的應(yīng)用馬開(kāi)良[1]張宗林[1]豐全會(huì)[1]楊永印[2]（1.江蘇油田工程院；2.中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院）摘要摘要：介紹了徑向水平井技術(shù)的主要內(nèi)容、適用條件及在設(shè)計(jì)徑向水平井眼深度和方位時(shí)應(yīng)考慮的因素，重點(diǎn)論述了W5井現(xiàn)場(chǎng)施工中的套管段銑、井下擴(kuò)眼、水平鉆進(jìn)的工藝過(guò)程、技術(shù)參數(shù)及技術(shù)原理。該井創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)徑向井三項(xiàng)紀(jì)錄：三個(gè)徑向分支水平井眼總長(zhǎng)度最長(zhǎng)、單個(gè)徑向分支水平井眼長(zhǎng)度最長(zhǎng)、鉆井周

2、期最短。該井投產(chǎn)初期平均日產(chǎn)油5.1噸，日增油1.5噸，增產(chǎn)40%。該技術(shù)的成功應(yīng)用，為解決類似W5難以進(jìn)行壓裂改造的油田提供了新的增產(chǎn)途徑。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：徑向井；段銑；擴(kuò)眼；水平鉆進(jìn)；完井徑向井技術(shù)及其適用條件徑向井技術(shù)及其適用條件徑向水平井技術(shù)是在老井眼油層部位，利用高壓水射流沿井眼半徑方向鉆出一個(gè)或多個(gè)輻射狀水平井眼的鉆井新技術(shù)[1]。由于轉(zhuǎn)彎半徑很小，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)無(wú)法用于鉆徑向水平井。因此采用高壓水力噴射代替鉆頭破巖是解決

3、徑向水平鉆井技術(shù)的主要思路。其工作原理是通過(guò)液壓實(shí)現(xiàn)柔性鉆具的轉(zhuǎn)向和送鉆，水射流鉆頭非旋轉(zhuǎn)前進(jìn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)破巖鉆孔（見(jiàn)圖1）。徑向水平鉆井技術(shù)要解決的主要問(wèn)題有三個(gè)：一是水射流的鉆孔有一定直徑，滿足采油要求；二是水平鉆進(jìn)能達(dá)到一定長(zhǎng)度，盡量增大泄油面積；三是鉆進(jìn)速度。其中鉆孔直徑和鉆速由水射流噴嘴的破巖能力所決定；水平井眼的長(zhǎng)度與導(dǎo)向器系統(tǒng)的液壓送進(jìn)能力密切相關(guān)。主要工藝過(guò)程有套管段銑、井下擴(kuò)眼、水平鉆進(jìn)、完井等。技術(shù)核心是徑向水平鉆進(jìn)技術(shù)

4、，包括導(dǎo)向器系統(tǒng)、水射流噴嘴以及鉆進(jìn)控制等技術(shù)內(nèi)容。徑向水平井技術(shù)利用原有老井，直接在油層部位鉆徑向水平井眼，增大油層的泄油面積，開(kāi)采剩余油，提高老井產(chǎn)量，工藝周期短，投資少，具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。然而由于其工藝水平的限制徑向水平井也有一定的適用條件：①1500m以內(nèi)的疏松砂巖，便于擴(kuò)眼和水射流鉆進(jìn)；②井斜角在10以內(nèi)，便于套管段銑、擴(kuò)眼和徑向井眼在油層中延伸；③目的層厚度在2m以上，有效孔隙度大于20%，保證投產(chǎn)效益；④目的層以上套

5、管完好，便于施工作業(yè)和采油。W5斷塊是受構(gòu)造控制、巖性影響的具有統(tǒng)一油水界面的層狀油藏。地下原油粘度290mPas左右，屬稠油斷鼻油藏。W5井為直井，位于W5斷塊中部，完鉆井深1250m，?139.7N80?7.72的油層套管下深1181.54m，人工井底1161.70m，環(huán)空水泥返深549m。油藏埋深1065m，地層壓力系數(shù)0.97，E2f1砂巖油層平均孔隙度24.1%，平均滲透率200.5103μm2，主力油層8號(hào)層厚10.6m，距

6、離10號(hào)水層12m，如用壓裂改造措施極易產(chǎn)生水竄，尤其適合采用徑向水平井技術(shù)進(jìn)行改造。鉆井設(shè)計(jì)鉆井設(shè)計(jì)W5斷塊地層北傾，地層傾角4.2，最大主應(yīng)力方向?yàn)?7.5，根據(jù)周圍采油井的生產(chǎn)情況并考慮注水井的影響，按有利于提高產(chǎn)量的順序依次設(shè)計(jì)徑向水平井眼的方位分別為：A井眼33.23.2二級(jí)擴(kuò)眼二級(jí)擴(kuò)眼將一級(jí)擴(kuò)眼鉆具組合中的擴(kuò)眼器更換為GLKKQ140－2擴(kuò)眼器0.9m，其它不變。擴(kuò)眼工序同一級(jí)擴(kuò)眼，擴(kuò)眼參數(shù)見(jiàn)表3。表3二級(jí)擴(kuò)眼工藝參數(shù)鉆壓k

7、N轉(zhuǎn)速rmin泵壓MPa排量ls20～30608～1010二級(jí)擴(kuò)眼井段1062.77－1066.42m，段長(zhǎng)3.65m，擴(kuò)眼過(guò)程工作平穩(wěn)，無(wú)蹩跳現(xiàn)象，但起出二級(jí)擴(kuò)眼器發(fā)現(xiàn)在其上部1.88m處扶正器的連接螺紋產(chǎn)生了殘余彎曲變形且母扣脹扣0.5mm，擴(kuò)眼器前牙輪斷齒6顆，活塞桿失效，表明下部鉆具組合的剛性不足或鉆壓偏大。4井徑測(cè)量井徑測(cè)量為了能測(cè)量出擴(kuò)眼段620mm以上的井徑，測(cè)井公司將四臂井徑測(cè)量臂從原來(lái)的235mm加長(zhǎng)至330mm。從井

8、徑曲線（圖2）中可以看出擴(kuò)眼段1063～1064m井徑達(dá)到了600mm以上，而上部1063～1061m因測(cè)量臂逐漸進(jìn)入套管使井徑均勻減小，而下部1065.0～1066.42m井徑小于500mm，也證明了二級(jí)擴(kuò)眼時(shí)下部鉆具彎曲造成井徑縮小。圖2二級(jí)擴(kuò)眼后的井徑曲線5重復(fù)二級(jí)擴(kuò)眼重復(fù)二級(jí)擴(kuò)眼吸取第一次二級(jí)擴(kuò)眼的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，調(diào)整下部鉆具組合，用φ105鉆鋌代替原扶正器組合，增加下部鉆具的剛性，其鉆具組合為：GLKKQ140－2擴(kuò)眼器0.9mNC

9、38NC26接頭0.25mφ105鉆鋌8.55m＋φ120穩(wěn)定器0.2m＋φ73加重鉆桿116.31m＋φ73鉆桿。同時(shí)調(diào)整擴(kuò)眼工藝參數(shù)，控制鉆壓不大于5kN，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速提高到100rmin。對(duì)照井徑曲線，重點(diǎn)擴(kuò)大下部1065.0～1066.42m的小井徑段，起出擴(kuò)眼器磨損較小，鉆具也無(wú)彎曲變形，擴(kuò)眼器前牙輪的實(shí)際工作長(zhǎng)度為75mm，表明在原井眼基礎(chǔ)上又?jǐn)U大了150mm，理論計(jì)算此次將井眼擴(kuò)大至650mm以上，可以滿足轉(zhuǎn)向器的工作要求。6