中原油田小井眼完井技术.ppt

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1、 概 述 深井小井眼完井技术 4in套管井工艺配套技术 几 点 认 识 中原油田是典型的复杂断块中原油田是典型的复杂断块油气田，油气田，油气埋藏深油气埋藏深（一般（一般井深在井深在3000m3000m左右左右 ）高温、高压高温、高压（文东油田压力（文东油田压力系数超过了系数超过了1.851.85，地层温度，地层温度130130以上）以上）高矿化度高矿化度（8-358-3510104 4mg/lmg/l）五套盐层五套盐层发育（卫城上盐、发育（卫城上盐、卫城下盐、沙卫城下盐、沙1 1盐、文盐、文9 9盐、盐、文文2323盐盐)。特殊的地质条件（特殊的地质条件（地应力和腐蚀因素地应力和腐蚀因素）和油

2、田开发过程增产增注措）和油田开发过程增产增注措施的实施（施的实施（高压注水、重复射孔、频繁作业高压注水、重复射孔、频繁作业等）造成了大量的套管损等）造成了大量的套管损坏，不仅破坏了注采井网，损失了控制和可采储量，而且制约了增产坏，不仅破坏了注采井网，损失了控制和可采储量，而且制约了增产增注措施的实施，增加了油田稳产难度。增注措施的实施，增加了油田稳产难度。20032003年以来平均当年套损井年以来平均当年套损井110110口左右，损失控制储量达口左右，损失控制储量达500500万吨。万吨。对对长井段套管变形、漏失及套管严重变形、错断和落物复杂长井段套管变形、漏失及套管严重变形、错断和落物复杂的

3、一些的一些井，采用常规大修技术井，采用常规大修技术难以修复难以修复。中原油田油藏埋藏深，打更新井的投资大（文东、文南钻井投资中原油田油藏埋藏深，打更新井的投资大（文东、文南钻井投资10001000万元以上）。万元以上）。开发应用开发应用5 51 1/2 2inin套管下套管下4in4in套管和开窗侧钻技术修复套损井，套管和开窗侧钻技术修复套损井，完善注完善注采井网，挖掘剩余油潜力，恢复控制和可采储量，提高油田开发中采井网，挖掘剩余油潜力，恢复控制和可采储量，提高油田开发中后期的开发效果。后期的开发效果。经过近几年的攻关，解决了多项深井下经过近几年的攻关，解决了多项深井下4in4in套管和开窗侧

4、套管和开窗侧钻的技术难题，形成系列配套的深井下钻的技术难题，形成系列配套的深井下4in4in套管和开窗侧钻系套管和开窗侧钻系列技术：列技术：u抗高温高盐的延迟固井水泥浆体系及小井眼固井工艺技术抗高温高盐的延迟固井水泥浆体系及小井眼固井工艺技术u5 51 1/2 2inin套管井深层开窗侧钻配套技术套管井深层开窗侧钻配套技术u双层套管射孔和双层套管射孔和4in4in套管井射孔技术套管井射孔技术u4in4in套管井压裂、注水、分层及修井技术套管井压裂、注水、分层及修井技术 （一）（一）5 51 1/2 2inin套管内套管内下下4in4in套管完井工艺套管完井工艺（二）（二）5 51 1/2 2i

5、nin套管开窗侧钻完井工艺套管开窗侧钻完井工艺（三）深井小井眼完井配套技术（三）深井小井眼完井配套技术 针对深井下井下针对深井下井下4in4in套管井下温度高、环空隙小、长井套管井下温度高、环空隙小、长井段套管不居中及油层段形成双层套管的技术难题，开发了在段套管不居中及油层段形成双层套管的技术难题，开发了在高温条件下延迟固井的水泥浆体系、回插固井工艺技术、扶高温条件下延迟固井的水泥浆体系、回插固井工艺技术、扶正技术及正技术及4in4in双层套管射孔技术，满足了双层套管射孔技术，满足了5 51 1/2 2inin套管下套管下4in4in套套管完井的需要。管完井的需要。（一）（一）5 51 1/2

6、 2inin套管内下套管内下4in4in套管完井技术套管完井技术 在原在原5 5inin井筒内全井井筒内全井下入下入4in4in套管套管；注入延迟固井水泥浆，再将注入延迟固井水泥浆，再将4in4in套管套管上提上提；水泥浆液面回落后，将水泥浆液面回落后，将4in4in套管套管重新重新插入插入水泥浆中；使环空中的水泥浆重水泥浆中；使环空中的水泥浆重新新均匀分布均匀分布，以提高固井质量。，以提高固井质量。4in套管替浆套管替浆原水泥返高原水泥返高完钻井深完钻井深人工井底人工井底5套管套管4in套管套管胶塞胶塞水泥返高水泥返高 主要用于套管长井段多处漏失、油水井投产年限较长、主要用于套管长井段多处漏

7、失、油水井投产年限较长、套管腐蚀严重油水井的修复。套管腐蚀严重油水井的修复。1 1、全井下、全井下4in4in套管工艺套管工艺 。全井下全井下4in4in套管延迟固井施工过程示意图套管延迟固井施工过程示意图原井原井水水泥返高泥返高胶塞胶塞4in4in套管替浆套管替浆深度深度人工井底人工井底5 51 1/2 2inin套管套管完钻井深完钻井深4in4in套管上提套管上提位置位置4in4in套管完井套管完井深度深度水泥返高水泥返高。4in4in套管固井套管固井全井下全井下4in4in套管施工工艺套管施工工艺 4in4in套管悬挂在下部套损段或生产段，套管悬挂在下部套损段或生产段，采用采用5 51

8、1/2 2in-4in in-4in 套管悬挂器，悬挂套管悬挂器，悬挂4in4in套管，套管，用用2 27 7/8 8inin钻杆携带下井，然钻杆携带下井，然后回插固井，悬挂器坐挂。后回插固井，悬挂器坐挂。胶塞5套管4in套管原水泥返高完钻井深球座悬挂器水泥返高人工井底用于上部套管完好而下部套管或局部套管损坏的油水井修复用于上部套管完好而下部套管或局部套管损坏的油水井修复2 2、悬挂、悬挂4in4in套管工艺套管工艺 开窗位置深、套管壁厚大、过盐膏层，侧钻难度大开窗位置深、套管壁厚大、过盐膏层，侧钻难度大;地层压力高，泥浆密度大，循环压力高；地层压力高，泥浆密度大，循环压力高；高温、高盐，固井

9、介面胶结不好；高温、高盐，固井介面胶结不好；环空间隙小，固井水泥环薄，射孔易碎裂，造成层间封堵环空间隙小，固井水泥环薄，射孔易碎裂，造成层间封堵实效。实效。（二）（二）5 51 1/2 2inin套管开窗侧钻完井技术套管开窗侧钻完井技术应用于上部套管完好下部套管严重变形或错断、落物复杂无法应用于上部套管完好下部套管严重变形或错断、落物复杂无法修复以及为挖掘剩余油潜力的油水井修复修复以及为挖掘剩余油潜力的油水井修复深井开窗侧钻的技术难点深井开窗侧钻的技术难点 u井筒准备；井筒准备；u开窗修窗；开窗修窗；u随钻定向；随钻定向；u测井；测井；u悬挂悬挂4in4in套管延迟固井；套管延迟固井；u投产（

10、投注）等工序。投产（投注）等工序。开窗侧钻技术施工工艺开窗侧钻技术施工工艺 应用坐封可靠的液压卡瓦封隔应用坐封可靠的液压卡瓦封隔式斜向器，确保斜向器固定牢固；式斜向器，确保斜向器固定牢固；实现座斜、开窗修窗一次完成，减实现座斜、开窗修窗一次完成，减少起下钻具，提高效率。少起下钻具，提高效率。1 1、斜向器开窗修一体化工具、斜向器开窗修一体化工具（三）深井小井眼完井配套技术（三）深井小井眼完井配套技术 在保持高排量的情况下，从改变钻井液成分入手，在保持高排量的情况下，从改变钻井液成分入手，开发出一种开发出一种低固相低摩阻的新型钻井液体系低固相低摩阻的新型钻井液体系，最大限度，最大限度地减少钻井液

11、本身的流动内阻力和钻井液与井壁、钻杆地减少钻井液本身的流动内阻力和钻井液与井壁、钻杆之间的摩擦力，从而达到降低泵压的目的。之间的摩擦力，从而达到降低泵压的目的。2 2、低摩阻钻井液体系、低摩阻钻井液体系 利用转盘和动力钻具两种动力同时驱动高效利用转盘和动力钻具两种动力同时驱动高效PDCPDC钻头钻进。钻头钻进。并通过优选动力钻具、并通过优选动力钻具、PDCPDC钻头钻头和优化钻具结构，使平均钻速比和优化钻具结构，使平均钻速比提高提高21%21%，缩短了施工周期，取得良好效果。，缩短了施工周期，取得良好效果。钻进方式钻进方式钻头钻头型号型号井段井段（m m）进尺进尺（m m）纯钻时间纯钻时间（h

12、 h）机械钻速机械钻速（m/hm/h）地层地层转盘钻进转盘钻进单牙轮单牙轮2865-29422865-2942777762621.241.24S3S3中中双驱钻进双驱钻进PDCPDC2942-31502942-315020820882822.532.53S3S3中中文文209-209-侧侧2 2井双驱钻进效果对比井双驱钻进效果对比3 3、提高小井眼机械钻速、提高小井眼机械钻速 4 4、固井水泥浆体系、固井水泥浆体系 考虑到小井眼、小环空、封固井段长的特点，考虑到小井眼、小环空、封固井段长的特点，研研究出了优质水泥浆体系，具有究出了优质水泥浆体系，具有抗高温高盐、浆体稠度低、抗高温高盐、浆体稠度

13、低、过渡时间短、稠化时间易调、良好的防窜性能过渡时间短、稠化时间易调、良好的防窜性能等优点，可等优点，可满足满足井温井温130130的高温条件下的高温条件下深井下深井下4in4in套管套管延迟延迟固井的固井的需要。需要。l 稠度较低稠度较低（小于（小于15BC15BC），），有利于紊流顶替。有利于紊流顶替。l 稠化过渡时间短，稠化时稠化过渡时间短，稠化时间可根据需要调整。间可根据需要调整。l 易于控制失重易于控制失重，减小油气，减小油气窜发生。窜发生。水泥浆的稠化特点水泥浆的稠化特点 水泥浆的流变性、失水、抗压强度性能水泥浆的流变性、失水、抗压强度性能 检测项目流变性能95*常压失水ml135

14、*6.9MPa*30min抗压强度MPa135*21MPa*48hSPN值nK/Pa.sn测定值0.820.820.110.11424217.817.81.51.5流动性好、失水低、抗压强度高特点；流动性好、失水低、抗压强度高特点；SPNSPN值较低，说明该水泥值较低，说明该水泥浆体系具有浆体系具有较强的防窜性能。较强的防窜性能。水泥浆抗盐性能水泥浆抗盐性能 18%盐水配制的水泥浆性能检测项目稠化时间变化率%流变性能95*常压失水ml135*6.9MPa*30min抗压强度MPa135*21MPa*48hnk测定值8.08.00.680.680.260.26676716.916.9 用用较高浓

15、度的盐水较高浓度的盐水配制该水泥浆，其水泥浆仍具有配制该水泥浆，其水泥浆仍具有良好的流动良好的流动性能及稠化特点，水泥浆失水性能及稠化特点，水泥浆失水仍可较好地满足固井需要。仍可较好地满足固井需要。采用水力液压式扩眼器进入裸眼内进行扩眼，扩眼后井径扩大采用水力液压式扩眼器进入裸眼内进行扩眼，扩眼后井径扩大至至140mm140mm左右，提高了固井质量。左右，提高了固井质量。5 5、固井工艺、固井工艺水力扩孔眼技术水力扩孔眼技术H12-c5后后H12-c5前前 套管本体加焊扶正块技术，套管本体加焊扶正块技术，加焊后外径加焊后外径114-118mm114-118mm。保证套管居中。保证套管居中。液压

16、扶正器连接于液压扶正器连接于4in4in套套管管柱中间，悬挂器座挂后，管管柱中间，悬挂器座挂后，打压，扶正体撑在套管内壁，打压，扶正体撑在套管内壁，使得使得4in4in套管在套管内居中。套管在套管内居中。扶正技术扶正技术液压扶正器液压扶正器套管本体焊接扶正块套管本体焊接扶正块 套管串中的悬挂器（在固井过程中，固井碰阀不坐挂，上套管串中的悬挂器（在固井过程中，固井碰阀不坐挂，上下拉动回插套管串后蹩压坐挂下拉动回插套管串后蹩压坐挂)施工时上提下放套管，均匀环空施工时上提下放套管，均匀环空泥浆，有效地提高小井眼固井质量。泥浆，有效地提高小井眼固井质量。5 51 1/2 2 in-4in in-4in液压回插式悬挂器液压回插式悬挂器 模具制作：模具制作：N80N80：4in4in7.87.8mmmm套管套管 N80N80：5 51 1/2 2inin9.199.19mmmm套管，模具高度套管，模具高度1.5m1.5m 直径直径1.0m1.0m，充填物为水泥充填物为水泥 射孔类型射孔类型：73-II B73-II B射孔弹，孔密射孔弹，孔密1212孔孔/米米技术参数技术参数：平均入孔孔径：平均入