8徑向井技術在韋5井的應用(yshy)

1、1徑向井技術在徑向井技術在W5W5井的應用井的應用馬開良[1]張宗林[1]豐全會[1]楊永印[2]（1.江蘇油田工程院；2.中國石油大學（華東）石油工程學院）摘要摘要：介紹了徑向水平井技術的主要內(nèi)容、適用條件及在設計徑向水平井眼深度和方位時應考慮的因素，重點論述了W5井現(xiàn)場施工中的套管段銑、井下擴眼、水平鉆進的工藝過程、技術參數(shù)及技術原理。該井創(chuàng)造了國內(nèi)徑向井三項紀錄：三個徑向分支水平井眼總長度最長、單個徑向分支水平井眼長度最長、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%。該技術的成功應用，為解決類似W5難以進行壓裂改造的油田提供了新的增產(chǎn)途徑。關鍵詞關鍵詞：徑向井；段銑；擴眼；水平鉆進；完井徑向井技術及其適用條件徑向井技術及其適用條件徑向水平井技術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或多個輻射狀水平井眼的鉆井新技術[1]。由于轉(zhuǎn)彎半徑很小，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)鉆井技術無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、徑向水平鉆井技術的主要思路。其工作原理是通過液壓實現(xiàn)柔性鉆具的轉(zhuǎn)向和送鉆，水射流鉆頭非旋轉(zhuǎn)前進實現(xiàn)連續(xù)破巖鉆孔（見圖1）。徑向水平鉆井技術要解決的主要問題有三個：一是水射流的鉆孔有一定直徑，滿足采油要求；二是水平鉆進能達到一定長度，盡量增大泄油面積；三是鉆進速度。其中鉆孔直徑和鉆速由水射流噴嘴的破巖能力所決定；水平井眼的長度與導向器系統(tǒng)的液壓送進能力密切相關。主要工藝過程有套管段銑、井下擴眼、水平鉆進、完井等。技術核心是徑向水平鉆進技術

4、，包括導向器系統(tǒng)、水射流噴嘴以及鉆進控制等技術內(nèi)容。徑向水平井技術利用原有老井，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，具有良好的技術經(jīng)濟效益。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，便于擴眼和水射流鉆進；②井斜角在10以內(nèi)，便于套管段銑、擴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號層厚10.6m，距

6、離10號水層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進行改造。鉆井設計鉆井設計W5斷塊地層北傾，地層傾角4.2，最大主應力方向為27.5，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)量的順序依次設計徑向水平井眼的方位分別為：A井眼33.23.2二級擴眼二級擴眼將一級擴眼鉆具組合中的擴眼器更換為GLKKQ140－2擴眼器0.9m，其它不變。擴眼工序同一級擴眼，擴眼參數(shù)見表3。表3二級擴眼工藝參數(shù)鉆壓k

7、N轉(zhuǎn)速rmin泵壓MPa排量ls20～30608～1010二級擴眼井段1062.77－1066.42m，段長3.65m，擴眼過程工作平穩(wěn)，無蹩跳現(xiàn)象，但起出二級擴眼器發(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井徑測量井徑測量為了能測量出擴眼段620mm以上的井徑，測井公司將四臂井徑測量臂從原來的235mm加長至330mm。從井

8、徑曲線（圖2）中可以看出擴眼段1063～1064m井徑達到了600mm以上，而上部1063～1061m因測量臂逐漸進入套管使井徑均勻減小，而下部1065.0～1066.42m井徑小于500mm，也證明了二級擴眼時下部鉆具彎曲造成井徑縮小。圖2二級擴眼后的井徑曲線5重復二級擴眼重復二級擴眼吸取第一次二級擴眼的經(jīng)驗教訓，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。同時調(diào)整擴眼工藝參數(shù)，控制鉆壓不大于5kN，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速提高到100rmin。對照井徑曲線，重點擴大下部1065.0～1066.42m的小井徑段，起出擴眼器磨損較小，鉆具也無彎曲變形，擴眼器前牙輪的實際工作長度為75mm，表明在原井眼基礎上又擴大了150mm，理論計算此次將井眼擴大至650mm以上，可以滿足轉(zhuǎn)向器的工作要求。6