套管开窗侧钻水平井技术研究(6)

2.2.6.2侧钻水平井完井管柱 据国外资料Jear-Francois Giamnesini所著《怎样钻水平井》介绍，“从采油角度来看，水平井油层段井径的大小不象直井那么重要，井径缩小不会减产。如今，多数大曲率半径水平井井径为219.1mm，中曲率半径在193.7-114.3mm之间或更小” 。因此，侧钻水平井完井管柱的选择，只要能满足强度和入井条件即可。由于侧钻水平井受原油井套管及井眼曲率的限制，所以完井管柱要进行校核并满足以下公式条件。 1）管体允许的弯曲半径 R0〉R=式中 R0---井眼曲率半径，m R---允许的套管弯曲半径，m E---弹性模量，E=206*10kPa D---管柱外径，cm Yp---钢材的屈服极限，kPa K1---抗弯安全系数，K1=1.8 K2---螺纹连接安全系数，K2=3 2）允许管柱下入最小曲率半径 6EDK1K2 200Yp0.0125L21R0〉R=0.74?d?f 式中R0---井眼曲率半径，mm R---允许管柱入井的最小曲率半径，mm L1---单根套（油）管平均长度，mm ?d ---管体或接箍外径与井眼井径差值，mm f---间隙值，mm（软地层f=1.0；硬地层f=3-6） 3）以全角变化率校核允许管柱下入的经验公式 式中α1---始井斜角, α1=0° α2---终井斜角, α2=90° △ψ---方位角度,( °) 式中α1、α2、△ψ均为设定值。 则sin△α2max=1，计算满足条件，套管弯曲挠度Z0值与井径关系应是 d+2 Z0〈D（条件公式） 5qL4sin???2max?6 Z0=×1038.4EI式中Z0---套管弯曲挠度，cm D---井眼井径，cm d---套管外径，cm q---每米管柱质量，kg/m L---单根套管长度，m I---管材转动惯量，cm E---钢材弹性模量，E=206×10kPa/m 侧钻水平井完井管柱的选择除满足以上条件公式外，还应考虑扶正器与井眼尺寸配合要求和套管柱设计方法中常规的套管与井眼配合尺寸的规定。 624四、经济效益和社会效益 5/2\套管开窗侧钻水平井技术的研究实施，不仅使一批损坏的油井重新投产，达到了低投高效的目的，也使我们掌握了侧钻水平井技术，拓宽了钻井市场。 要想取得侧钻水平井较好的效益，需要油藏工程、采油工程、钻井工程的协调与配合。据国外资料介绍“同直井比较，水平井成本高，但总的效益还是很有竞争力的。成本是直井的1.5-4倍，产量是直井的2-5倍。”侧钻水平井更优于一般水平井，这是因为利用了大部分原油井井眼即可节约钻井进尺，又节约了套管的缘故。 考虑一口侧钻水平井的前景时，尤其是储层复杂且不均匀时，预计产量是很难估计的，因此侧钻水平井的效益主要1决定于生产层的选择正确与否。我局施工的5口开窗侧钻水平井完井后，口井产油量是以前直井的3倍以上，取得了良好的经济效益。 濮1-侧平239井 濮侧平16井 濮1-侧平231井 濮6-侧平65井 濮1-侧平193井 2t/d 11 t/d 7 t/d 4 t/d 4 t/d 研究应用情况： 2004～2005年完成侧钻水平井5口，工程设计符合率100％，井身质量合格率100％。极大地推动中原钻井技术的发展和进步，为油田的井况防治措施提供了保障，一定程度上完善了中原油田注采井网，使小区快剩余油得到最大限度的开采。 五、5/2\套管开窗侧钻水平井现场应用实例 濮6-侧平65井 该井于2004年4月20日开窗侧钻，2004年6月20日完井，钻井周期51.33d，建井周期67.67d，平均机械钻速1.50m/h，裸眼进尺690.00m，完钻井深2955m，水平位移277.43m，最大井斜82.5°，达到了地质设计要求。 濮侧平16井 设计垂深2389.7m，钻探目的是开发沙二上1油层，设计A靶垂深2383.4m，位移183.37m ；B靶2388.9m，位移248.56m；设计最大井斜85.18°；设计轨迹类型直－增－水平段；水平段9177.11米，在油层中穿行69.36米 濮1-侧平193井 濮1-侧平193井是部署在东濮凹陷中央隆起带濮城构造西区的一口5/2″套管内开窗侧钻水平井，井口位于濮城构造西区濮1-193井原井口。设计垂深2397.05m，（斜深2850m），目的层为沙二上1沙组，设计最大井斜89.69°，水平段长200m。实际完钻井深2788m，最大井斜90.5°,水平位移485.41m，水平段长158m，裸眼段长653m。 六、结论与认识 综合地运用了5/2″套管内开窗侧钻水平井的钻井技术，在钻头的优选和应用、井身质量及轨迹控制、安全防卡、小井眼水平井钻井液、固井技术等方面进行了探索和应用，取得了很好的效果，创造了中原油田小井眼水平井钻井多项高难度指标，为今后这类高难度5/2″套管开窗侧钻水平井的施工提供了宝贵的经验。为挖掘老油田剩余油气藏，恢复油田产能，提高采收率探索了一条新思路。 1．科学的选井与合理的剖面设计，是侧钻水平井能否安全施工的先决条件；合理选择造斜工具，对轨迹控制至关重要；加强随钻监控，采用短井段、勤调整、小调整的措施，能有效地保证井眼轨迹的圆滑，减小摩阻和扭矩，是实现优质安全快速钻井的关键。 1191