侧钻超短半径水平井J37-26-P14井钻井设计与施工

doi:l

0.3969/j.issn.l001-

0890.

2011.

05.023＜现场交流A侧钻超短半径水平井J37-26-P14井钻井设计与施工朱健军中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆16M53摘要为了提高稠油热采及小规模砂体的开发效果，大庆油田设计施工了侧钻超短半径水平井J37-26-P14并该并完钻并深

629.62m,造斜率20/%曲率半径仅为

3.30m,造斜段水平位移为

2.90m,总水平位移为

22.70m,水平段长

19.58m该井施工中存在剖面设计紧凑、地层可钻性差、侧钻难度大、井眼曲率大造成钻具摩阻大等技术难点，在对超短半径的井身结构及井眼轨迹剖面进行优化设计和主要技术难点进行分析的基础上，制定了相应的技术措施，确保该井顺利完钻该井的顺利完成，为其他侧钻超短半径水平井积累了宝贵经验详细介绍了该井的设计与施工情况关键词侧钻水平井钻井设计井身结构J37-26-P14井中图分类号文献标识码文章编号TE243A1001-0890201105-0106-04Drilling Design and Implementationof SidetrackingUltra-Short RadiusHorizontalWell J37-26-P14Zhu JianjunOilProduction ResearchInstitute ofDaqing OilfieldLtd.,Daqing,Heilongjiang,163453,ChinaAbstract:In orderto improvethe developmentefficiency ofheavy oilthermal recoveryand developmentinsmall sandstonereservoir,a sidetrackingultra-short radius horizontal wellnamed J37-26-P14was designedanddrilled inDaqing Oilfield.Its totaldepth is

629.62m,the build-up rateis20°/m,radius ofcurvature is

3.30m,horizontal displacementin kick-off sectionis only

2.90m,overall horizontaldisplacement is

22.70m,and thehorizontallength is

19.58m.There area lotof difficultiesin drilling,such ascompacted well trajectory,hardformation withpoor drillability,high difficultyin sidetracking,big boreholecurvature withhigh frictionin drilingoperation.Based onthe optimizationof casing program andwelltrajectory,along withanalyzing thedrillingdifficulties,the appropriatetechnical measureswere developedso thatthis wellwas drilledsuccessfully.The paperdescribesthe designand operationof thiswell indetail,and providesprecious experiencefor sidetrackingultra-short radius horizontal wellin thefuture.Key words:sidetracking;horizontal well;drilling design;casingprogram;Well J37-26-P14侧钻短半径水平井钻井技术是20世纪80年代快速层，砂岩厚度

8.2m,有效厚度

5.6m从该井反演剖面发展并日臻完善的一项综合性配套技术为了提高稠结合直井段钻遇砂上看，纵向上储层连续性较好，但东侧为断层，油热采及小规模砂体的开发效果，大庆油田根据超短岩的厚度，其上部和下部砂岩层半径水平井的优选原则，优选江桥油田边部的J37-26-P14收稿日期改回日期井进行侧钻201001-28;2011-08-15o作者简介朱健军1978—,男，黑龙江齐齐哈尔人，2003年毕业于大庆石油学院石油工程专业，2006年获得大庆石油学院油气井工程专钻井工程设计1业工学硕士学位，工程师，主要从事钻井工程设计及科研工作联系方式04595960767,zhujianjun@petrochina.com.cnJ37-26-P14井直井段钻遇萨尔图和高台子油以干层为主，主力油层在平面上较连续预计水平段

1.2钻具组合设计自上而下的砂岩厚度分别为

2.0和

3.Omo开窗修窗钻具组合0120mm铳锥+@73mm钻

1.1井身结构设计杆短节+673mm钻杆；造斜段钻具组合6n8nlm钻头+造斜工具+（p73J37-26-PM井利用老井的直井段，在井深

603.00mmm柔性钻杆+“

116.0mm稳定器+673mm钻杆；处开始侧钻老井眼完钻井深

660.0m,小

177.8mm生产套管下深

657.78叫水泥浆返至地面侧钻后井身水平段钻具组合（D118mm钻头+定位接头+（p73mm柔性钻杆（外接

6108.0m导向管）+

6116.0结构见图1为便于稠油热采，水平段采用筛管完井技mm稳定器+673mm钻杆；术，在侧钻

603.00〜

629.00m井段下入“

6108.0mm导向管+“

73.0mm筛管”完井管柱4）

108.0mm导水平段喷射钻具组合*32mm高压喷嘴+（p32mm连续油管（外接“73mm筛管）向管的内径为

96.00mm,缝宽为

3.24mm,钢级为J55（p

73.0mm筛管的内径为

62.00mm,缝宽为

0.30mm,

1.3井眼轨道优化设计缝长

50.00mm,钢级为N80井眼轨道设计是侧钻短半径水平井设计中的重要---------------------------------------水泥返至地面部分，是一口水平井能否顺利完成的基础，应尽量接近施工实际、降低井眼轨迹控制难度［23在进行剖面设计时，要充分考虑地层特性、工具造斜能力、工艺技术等因素可能对井眼轨迹所产生的影响，特定管柱I|尾管悬挂器位置59200-59500mm和井眼轨迹是否相互适应，此外，还应考虑降低钻井成本，有利于安全钻井［3］在考虑上述问题及油藏地质的基础上，该井采用喇叭口位置定向方式开窗，井身剖面设计为“直一增一稳”，造高压喷嘴

603.00m

632.0mm X62958in斜率最大为20/m,造斜点井深

605.02m,造斜段长

4.54m,水平段长

20.02m,以侧钻点为起点至靶区前端导斜器X

605.02m水平位移为

2.9m,侧钻方位角为90，终靶点垂深

608.9m详细设计结果见表1人工井底64688m套管

6177.8mm X

657.78m图1井身结构示意图Fig.l Schematicof casingprogram）■^^17222^^套管X

13.00m导向管♦1080mm X629,00m筛管筛管

673.0mm,

73.0rnrn X

629.00m表1井眼劲道谢t结果Table1Well trajectorydesign关键点井深/m井斜角/（）方位角/（°）垂深/m视水平位移/m闭合距/m闭合方位角/（°）造斜率/°-m-造斜点

605.

2000605.200000造斜完

609.

2083.

5690.

00607.

872.

542.

5490.

0020.00靶点B

609.

5687.

1490.

00607.

902.

902.

9090.

0010.00靶点C

629.

5887.

1490.

00608.

9022.

9022.

9090.000径水平井，无回旋余地，井眼轨迹控制难度大［4］钻井技术难点与对策22）小井眼超短半径水平井，循环排量小，对井眼清洁度要求高，钻井液悬浮、携岩性能必须良好21技术难点3）侧钻超短半径水平井要求地层稳定，根据该・、井地层特点目前一般只选在砂岩地层1）剖面设计紧凑，而且是2个目标靶的超短半4）井眼曲率大，造成钻具摩阻大，钻压传递困难，岩屑床不易清除向接头1个，*62mmX689mm变扣接头1个+5）增斜段增斜率约为20/m,而且增斜段短柔性钻@89mmXO.62m定位短接1个+662mm油管5根6杆造斜调控余地小，测量滞后问题在短半径水平井增斜89mm油管58根），配合磁性定位2次，将斜向器上段尤为突出，技术人员必须具有较高的预见性且对工具尖下深调整为

605.02m,配合陀螺确定方位2次，将方性能非常熟悉位确定为接近

902.2技术措施及对策

3.2钻进施工1）套管开窗时注意泵压变化，开窗后窗口修整10斜向器坐封成功后，起出导斜管柱，下入开窗钻具min以上组合（6120mm复式铳锥+“

88.9mm钻铤十（p73mm2）开窗过程中，严格控制钻压和转速，保证设备连钻杆）在

605.02〜

606.92m井段进行磨铳开窗，开续运转，确保排量，及时观察铁屑返出量及形状窗后进行修窗作业，确保窗口齐整3）当造斜钻具组合下至井深

605.02m时，校正指下人造斜钻具组合

（1）118mm造斜钻头+“73重表，进行第二次定位，确保造斜器与斜向器完全重合，mm柔性钻杆（外接

6108.0m导向管）+

6116.0mm方位角与实测方位角重合稳定器+$73mm钻杆，自井深

605.02m开始进行造4）由于地层倾角

3.87，造斜段每钻进1m需要斜钻进,钻压

2.5〜25kN,排量400L/min,转速58将实钻井眼轨迹与设计井眼轨道进行对比分析，采取有r/min,泵压5MPa,造斜钻进至井深

610.04m,进尺

5.02效手段，提高中靶精度m,井斜角

92.8°,水平位移仅

2.9m,完成造斜段的施工5）调整方位时要停泵，严格按柔性钻具操作规程采用旋转喷射方式钻进（e14mm喷嘴），泵压10〜35执行MPa,排量大于

0.8m3/min,30min后出口未见砂岩，进6）水平段钻进过程中需随时观察扭矩变化，防止尺

1.54m后无进尺，经分析认为水平段喷射钻进效果扭伤钻具洗井时转动钻具，防止卡钻保证裸眼井段不好，采用常规水平井钻进方式液柱压力与地层孔隙压力平衡，避免压力激动停工阶下入水平段钻具组合4）

120.00mm三牙轮钻+4）段，所有井内钻具都要起至侧钻点以上正常钻进和循73mm柔性钻杆X

22.96m+4）

118.0mm稳定器环钻井液时，要在振动筛处计量岩屑量每次起钻时检+“73mm钻杆，钻压3〜20kN,排量450L/min,转速查窗口部位的钻具，发现问题及时更换58r/min,泵压

5.5MPa,钻至井深

629.62m完钻，水平段总进尺

24.60m,总水平位移

22.70m,耗时约10h,平现场施工3均机械钻速

2.46m/h

3.3实钻数据

3.1钻前准备J37-26-P14井侧钻点井深

605.02m,入靶点井深起出原井生产管柱后下入刮蜡热洗管柱（（pl

52610.04m,完钻井深

629.62m,水平段长度

19.58m,总水mm带眼刮蜡器1个+

（1）89mm油管58根十（p62mm平位移

22.70m,造斜段曲率半径

3.30m,平均造斜率

18.油管10根）到人工井底，用24m375℃热水加120kg热泡沫反循环洗井5/m长

28.2m的防砂筛管下深

629.5m,悬挂封隔器位于井深

599.3m处下入通井管柱（力152mm通井规XL5m+cp62mm油管7根+689mm油管58根）通井至井深

615.该井测试后日产油量是相同条件下直井的2倍25mo下入试压管柱（FXY445-148可捞式桥塞1套+4结论及建议（p89mm油管58根+（I）62mm油管3根）至井深

581.15m,投球丢手后起出丢手管柱，连接试压管线，1）侧钻超短半径水平井钻进过程中应用了柔性钻杆加导向管，大大提高了钻进速度与井眼轨迹油管正打压10MPa,稳压30min,压力不降，合格的控制精度，保证了井眼轨迹精确中靶，实钻井眼轨迹达到了设计要求下入打捞管柱（FXY445-148可捞式桥塞专用打捞工具1个+689mm油管62根），将井内桥塞捞出2针对曲率半径小、造斜段水平位移短等短半径下入导斜管柱（636mm送斜杆1根+4）105mm定水平井钻井特点，导斜器的设计下入深度及陀螺仪的定位都需要准确无误后才能测试丢手，造斜段及水平段钻进钻具组合的设计及应用对于井眼轨迹计与施工[J].石油钻探技术，2007,356:57-

59.的控制十分重要Ni Yimin,Yuan Yongsong,Zhao Jinhai,et al.Designand3超短半径侧钻水平井技术需要根据侧钻地层的implementation oftwo ultra-short radiusside-tracking horizontal地质特点优化井身结构，确定适合造斜率大的井眼轨迹wells inShengli Oilfield[J].Petroleum DrillingTechniques,剖面设计，并制定详细的技术措施及施工步骤来指导现场2007,356:57-

59.施工

[3]陈世春，王树超.小井眼侧钻短半径水平并钻井技术[J].石油钻采工艺，2007,293:11-

14.参考文献Chen Shichun,Wang Shuchao.Slim holesidetracking andshort-radiushorizontalwelldrilling technology[J].Oil Drilling⑴燕金友，张克键，董士同.深井小井眼短半径水平井钻井技术[J].石油.Production Technology,2007,293:11-

14.钻探技术,2006,344:34-

37.

[4]蔡元.中1H侧钻短半径水平井钻井技术[J].断块油气田，Yan Jinyou,Zhang Kejian,Dong Shitong.Short-radiushorizontal2007,141:58-

60.drilling technologyfor deep-slim holesections!J].Petroleum DrillingTechniques,2006,344:34-

37.Cai Yuan.Sidetracking technologyof horizontalwell Middle1Hwith shortradius[JJ.Fault-Block OilGasField,2007,141:58-

60.⑵倪益民，袁永嵩，赵金海，等.胜利油田两口超短半径侧钻水平并的设示当示示示当示出示出出示元坝地区须家河组首获工业气流为加快非常规油气勘探步伐，中国石化勘探南方分公司对元坝地区进行了录井、测井资料综合分析，优选出元坝6井须家河组三段进行测试元坝6井为区域探井，以下二叠统栖霞组、茅口组为主要目的层，兼探下三叠统飞仙关组，完钻井深7350m测试目的层为4406〜4440m井段，主要岩性为泥岩、碳质泥岩、含砾细砂岩和粉砂岩近日，在该测试目的层段获

2.05X104nP/d的天然气，标志着元坝6井测试施工成功这是元坝地区首次在须家河组泥页岩气层试获工业气流，不仅为页岩气层的测试积累了施工经验，也拓宽了元坝探区的勘探层系和勘探领域中国石化完成首口页岩气水平井压裂施工东褶皱带石柱复向斜中部建南构近日，江汉油田完成建页HF-1井的大规模分段压裂施工该井是中国石化部署在上扬子地台边缘川造的浅层页岩气井，也是中国石化首口页岩气水平井该井完钻井深

1777.77m,垂深

613.58m,水平段长

1022.52m施工中，江汉油田动用14台2000型压裂车、两台混砂车、两台仪表车，进行了4d的连续压裂，按照压裂设计要求顺利完成了7段压裂，实现即供、即配、即注等连续施工作业共注人压裂液

12070.OnA加砂

394.5m3,创中国石化页岩气井压裂施工入井液量最多、加砂量最大纪录。