古巴为岛国, 石油设施依海而建, 甲方投资建设的均为临海大位移水平井。实施大位移水平井不仅可以提高油田的勘探开发面积, 同时也可以大大缩减构建海洋钻井平台的成本, 经济效益显著。两口大位移井分别为SEB-20和SEB-21, 完钻井深分别为6006米和6096米, 完钻位移分别为4696米和4754米。
⋆造斜段井眼尺"大 (444.5mm) , 造斜点浅, 位移大携岩困难, 地层缩径坍塌严重, 复杂情况时有发生。
⋆311.1mm和215.9mm裸眼段长, 滑动钻进困难, 托压严重, 轨迹难以控制。
⋆岩屑床难以彻底清除, 岩屑床的存在导致起下钻困难, 摩阻扭矩增加, 到划眼岩屑床遭到破坏时极容易发生卡钻。
⋆大位移井普遍存在的问题, 套管下入困难, 并且由于施工周期较长, 套管内壁磨损严重。
⋆井斜大, 井段长, 电缆测井很困难, 尤其是在深井段, 因斜度大、压差大, 导致电缆测井难以实施, 取资料难度大。
⋆钻机负荷大, 要求动力设备连续运转时间。
根据软件计算结果分析, 结合SEBORUCO地层情况, 优选出了三维侧位悬链线模型作为设计剖面。
根据三压力剖面计算分析, SEB-20和SEB-21井均采用五开设计。
26"钻头+双母接头730/730+1根9"钻铤+扩眼钻头26"+2根9"钻铤+变扣731/630+3根8"钻铤+8"震击器+6根8"钻铤+变扣631/4A11+3根6.125"钻铤+变扣+27根5"加重钻杆+钻杆到转盘面
17.5"钻头+9.875螺杆+12"球扶+8"浮阀接头+8"定位接头+8″螺旋无磁钻铤1根+8"切割接头+8"螺旋钻铤+8"液压震击器+变扣接头+5.5"加重钻杆6根+5.5"钻杆75根+5.5"加重钻杆33根+5.5"钻杆至转盘面
12.25"钻头+8.5"螺杆+8"浮阀接头+8"定位接头+8"无磁钻铤1根+8"切割接头+8"螺旋钻铤+8"液压震击器+变扣接头+5.5"加重钻杆6根+5.5"钻杆105根+5.5"加重钻杆33根+5.5"钻杆至转盘面
8.5"钻头+6.75"螺杆+6.75"浮阀接头+6.75"定位接头+6.5"无磁钻铤+6.75"切割接头+5"加重钻杆2根+6.5"液压上击器+5"加重钻杆4根+5"钻杆3根+5"CBM根+5"钻杆18根+5"CBM根+5"钻杆24根+5"CBM根+5"钻杆27根+5"CBM根+5"钻杆30根+变扣+5.5"钻杆180根+5.5"加重钻杆42根+5.5"钻杆至转盘面
6"钻头+4.75"螺杆+6"扶正器+4.75"浮阀接头+4.75"定位接头+4.75"无磁加重钻杆+4.75"切割接头+3.5"加重钻杆2根+4.75"震击器+3.5"加重钻杆4根+3.5"钻杆90根+变扣+4"钻杆270根+变扣+5"钻杆225根+5"加重钻杆45根至转盘面
施工过程中, 紧紧围绕井眼清洁、润滑防卡、井壁稳定和保护油气层开展工作, 并根据地质和工序需要及时调整钻井液性能, 较好地保证了施工时的井下安全。
(1) 体系选择
针对地层特性和物性, 在二开至五开井段选用了KCL聚合物不分散钻井液体系, 表明此体系具有防塌能力强、岩屑回收率高、流变参数合理等优点, 能满足大位移井施工需要。
(2) 井壁稳定
⋆应用三压力剖面选择合适的钻井液密度;
⋆适当加大PMHA-2和磺化沥青的用量, 严格控制API失水和高温高压失水;
(3) 井眼清洁
⋆将动塑比控制在0.5左右, 并注意提高低剪切速率下Φ3/Φ6的值, 有效地提高了钻井液携岩能力。
⋆充分使用四级固控设备, 通过筛选筛布目数, 有效地清除钻井液中的固相含量。
⋆定期进行稀稠塞清扫井底, 并且在下套管前裸眼段全部打满封闭。
(4) 采取的措施
⋆采用先进的NDS工程软件进行摩阻/扭矩预测和井眼轨道优选, 确保施工顺利。
⋆为防止出现扭方位或高狗腿度, 从造斜开始到井底全程应用导向马达+MWD控制井眼轨迹, 使井眼规则、平滑, 为下部井眼的钻进和下套管作业提供良好的井眼条件。
⋆为避免在大井斜条件下钻进时出现钻柱吸附卡钻, 采用加重钻杆代替钻铤为钻头加压。
⋆优化水力参数设计, 采用合理排量, 提高钻井液环空返速, 达到了清洁井眼的目的。
⋆加强和坚持短起下钻措施, 钻井过程中, 在钻柱内加上CBM, 有效清除了岩屑床, 弥补了排量不足的缺陷。
⋆采用了扭矩和摩阻控制技术, 在钻井液体系上, 造斜后采用KCL聚合物钻井液体系, 保证了井壁的稳定。并根据井深的增加, 多种润滑剂降低摩阻和扭矩, 改善了顶驱滞动现象。
⋆钻油层段, 采用了MWD+地质专家跟踪测量。根据MWD精确测量的数据, 计算出垂深, 位移, 闭合距以及井底坐标, 结合地质专家丰富的经验判断油层。
⋆对大位移井各项参数优化设计是施工的基础, 剖面选择和井身结构的选择有利于降低降摩减阻和减少井下事故的发生。
⋆优化钻具组合及钻头选型可以大大降低滑动比, 从而提高机械钻速和确保井下安全, 降低建井成本。
⋆配套钻井技术措施和选择优质钻井液体系是大位移井钻井成功的关键之一。
⋆大位移井专用工具的使用是大位移井顺利施工的重要保证, 尽快引进、研制大位移井配套工具, 尤其是旋转导向系统, 为钻更大位移水平井提供装备保障。
摘要：介绍了古巴SEBORUCO区块两口大位移水平井施工详细过程, 总结出了一套适合古巴SEBORUCO区块大位移井工艺技术。
关键词：大位移水平井,岩屑床,井眼净化,井眼轨迹控制, 剖面优化
推荐阅读：
