巴彦河套油田钻井提速关键技术研究及应用.pdf
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1、技术研究 48 2023年第9期1 巴彦河套油田钻井施工技术难点1.1 地质条件复杂,可钻性差,井眼轨迹控制难度大在巴彦河套油田的钻井作业中,地质条件的复杂性和可钻性的差异性是钻井施工的主要难点之一1。由于该地区的地质结构复杂,地质体不均匀,存在着各种各样的地层,如岩石、泥岩、煤层、砂岩、石灰岩等,这些地层的物理性质和化学性质都不同,导致了在钻井过程中出现了各种复杂的地层条件。此外,由于地质体的非均质性,地层中存在着大量的裂隙和孔洞,导致了可钻性的差异性,这对钻井施工的效率和质量产生了很大的影响2。在这种情况下,井眼轨迹控制变得尤为重要,因为井眼轨迹的偏差会导致井筒变形、井眼塌陷、固井质量差等
2、问题的出现,严重影响钻井工作的效率和安全。为了解决这些问题,需要采用一系列的井眼轨迹控制措施,包括钻具的优化设计、钻井液的合理选择、钻井过程的控制等,以确保钻井施工的质量和效率3。1.2 井径扩大率大,井壁失稳严重在钻井过程中,随着深度的增加,井眼直径会逐渐扩大,这就是井径扩大。在巴彦河套油田,由于地层中石英含量低、黏土含量高,导致井壁稳定性较差,扩大率也较大。井壁的失稳不仅会导致漏失泥浆,造成环空不足,同时还会加重钻头磨损,甚至引发事故。因此,井径扩大率大是该油田钻井施工的一大技术难点。为了解决这一难题,需要制定合理的井壁稳定性评价方法,优化钻头形状和尺寸,合理选择钻井液体系,采用加强井壁的
3、措施,如加强冲洗、钻进稳定剂、加强钻井液稳定性等4。1.3 井底温度高,对钻井工具和钻井液性能要求高井底温度高是巴彦河套油田钻井施工的一大难点。在钻井过程中,井底温度可能会达到200以上,这对钻井工具和钻井液的性能要求很高。高温会使钻井工具受热膨胀,增加摩擦,加剧钻头磨损,对设备寿命造成影响。高温也会影响钻井液的性能,使其黏度降低,增加流动阻力,降低清洁效果,从而影响钻井质量。2 巴彦河套油田钻井技术对策2.1 井身结构优化为了应对井径扩大率大、井壁失稳严重的问题,需要对井身结构进行优化设计5。具体而言,可以通过以下措施来降低井身变形和井壁塌陷的风险,提高井眼轨迹控制的精度:(1)合理选择井眼
4、曲率半径:在钻进过程中,根据井段的地质情况和钻井液性能,合理选择井眼曲率半径,控制井眼轨迹的变化速度和变巴彦河套油田钻井提速关键技术研究及应用左文杰渤海钻探第一钻井工程分公司 天津 300280摘要:以巴彦河套油田为例进行实际案例分析,首先介绍了巴彦河套油田的基本情况和钻井作业的流程,分析了当前钻井作业存在的问题和面临的挑战,概述了钻井轨道优化的原理、方法和实践,以及井眼轨迹控制的技术手段和措施,最后针对巴彦河套油田的实际情况,提出了相应的钻井轨道优化和井眼轨迹控制措施,以期为其他油气田的钻井作业提供借鉴和参考。关键词:钻井轨迹 钻井提速 水力震荡技术 钻井液R e s e a r c h a
5、 n d a p p l i c a t i o n o f k e y t e c h n o l o g i e s t o i n c r e a s e d r i l l i n g s p e e d i n B a y a n H e t a o O i l f i e l dZ u o We n j i eBohai Drilling First Drilling Engineering Branch,Tianjin 300280 Abstract:This paper takes Bayan Hetao oilfield as an example to carry on t
6、he actual case analysis,firstly introduces the basic situation of Bayan Hetao oilfield and the flow of drilling operation,analyzes the existing problems and challenges in the current drilling operation.Then it describes the principle,method and practice of drilling trajectory optimization,as well as
7、 the technical means and measures of borehole trajectory control.Finally,according to the actual situation of Bayan Hetao oilfield,the corresponding drilling track optimization and well trajectory control measures are put forward,in order to provide reference for other oil and gas field drilling ope
8、rations.Keywords:Drilling path;Drilling acceleration;Hydraulic oscillation technique;Drilling fluid 49 技术研究2023年第9期化幅度,降低井身变形和井壁塌陷的风险。(2)采用高强度材料:在井筒设计中,可以采用高强度材料,如高强度钢管或复合材料,来提高井身的强度和刚度,从而减少井身变形的风险。(3)采用环形加强筋:在井身的设计中,可以增加环形加强筋来提高井身的强度和稳定性,减少井壁失稳的风险。(4)采用支撑结构:在井筒设计中,可以采用支撑结构来增强井筒的稳定性和强度,减少井身变形和井壁塌陷的风
9、险。支撑结构包括外壳和支撑框架等。在巴彦河套油田的钻井过程中,井身结构的优化是非常关键的一步。根据设计原则,需要保证钻井完井的安全并降低成本。针对该油田下部古近系-白垩系地层的特点,设计方案考虑到裸眼段越长,井眼浸泡时间就会越长,容易造成地层垮塌失稳的问题。同时,在保障安全钻进的前提下,尽量缩减钻井开次,降低钻完井作业成本。鉴于以上要求,设计出了巴彦河套4500 m 以上深井井身结构方案模板。5300m以浅井采用二开井身结构,5300m以深井采用三开井身结构。其中,二开井身结构包括339.7 mm 导管封固上部疏松地层,一开311.2 mm 钻头钻进 1,1001,200 m,下入339.7
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