论文部分内容阅读
塔里木盆地沙漠边缘储层埋藏较深、岩性复杂多变、地层压力系统变化大等特点导致施工中出现:①.定向施工时摩阻及扭矩大,托压严重、井眼轨迹难控制;②.在造斜段受弯曲应力影响,易造成钻具疲劳破坏;③.环空压耗大,水利参数难以最大优化;④井壁不稳定,泥岩易水化,使钻井液性能不稳定等。井底压力快速递减导以及主油层遭到水淹致油井寿命短、产量递减快,严重影响了老井的开发效益。塔里木油田沙漠边缘侧钻水平井是油气生产老区块提产的有效手段,其原因是比钻新井、调整井相对容易,既可以大幅节约开发成本,又可以达到良好的开发效果。本文针对塔里木盆地沙漠边缘地区裸眼井段长、轨迹设计及控制困难、加之高温高压复杂的地质条件等问题,开展了该地区深部侧钻水平井技术的研究,形成了适于该地区井深、地温高地质情况复杂等特点的深部侧钻水平井技术。基于钻柱三维刚杆摩阻扭矩计算模型,对比分析了钻柱在不同井眼轨迹条件下的摩阻扭矩分布,优选出了侧钻水平井的井眼轨迹;对比分析不同钻柱结构在各种工况下的累积摩阻和扭矩,确定了适用于超深侧钻水平井的最优钻具组合;针对小井眼开窗侧钻过程,环空间隙小、钻柱偏心、环空摩阻大等特点,优选了适合小井眼的水力参数;针对地质特征和老区开采情况,室内评价了现有钻井液体系性能,改进了抗高温高润滑钻井液体系配方。研究结果表明,塔里木沙漠边缘裸眼侧钻水平井可选择适当的的造斜率,并根据靶区垂深、水平位移及特殊层段避水要求等,选择合适的双增稳剖面,优化井眼轨迹设计;在水平位移、垂深相同的情况下,当井眼曲率在15°/30m～25°/30m时,摩阻、扭矩变化不大;超深套管开窗侧钻井钻柱在钻井过程中会发生屈曲,钻柱发生屈曲后与井壁的接触力变大,进一步增大了轴向摩擦力与周向摩擦力;考虑钻柱屈曲后的钻柱摩阻扭矩更加接近真实值;考虑接头时计算泵压值与现场实测泵压吻合较好,二者相差不到1MPa,误差小于5%,在额定泵压不变的情况下,排量越大,水平段极限延伸长度越短,排量一定,泵压越大,极限延伸长度越大;通过优选处理剂,得到了抗高温高润滑钻井液体系配方为:4%膨润土+0.3%KPAM+0.2%NPAN+1.5%SMP-1+1.5%SMP-2+1～2%SPNH+2%YK-H+原油+1%乳化剂+1～2%润滑剂+2%QS-2。通过优化塔里木盆地沙漠边缘超深侧钻水平井设计,大力推广小接箍钻杆在塔里木盆地沙漠边缘超深侧钻水平井中的施工,2017年塔里木盆地沙漠边缘超深侧钻水平井机械钻速相对往年有明显提高。