方位漂移在钻井施工中的影响
2014-12-11卢文亮青海钻井公司项目部定向组青海816400
卢文亮(青海钻井公司项目部定向组 青海 816400)
前言
在钻井施工过程中,采用钻盘钻进方式时,由于底层因素、钻头类型、钻具组合等因素的影响,井眼会发生方位增加或方位减小的自然变化现象,这就是“方位漂移”。方位漂移规律不仅与地层特性有关,而且还与钻头类型、钻具组合和钻井参数等因素有着一定的联系。方位漂移规律通常用方位漂移率来表示,即单位井深内方位的额外变化量。通常将方位随井深的增加而增大的情况称为“右漂”,方位漂移率为正;将方位随井深的增加而减小的情况称为“左漂”,方位漂移率为负。在方位漂移严重的地区,在钻井施工中往往很难保证井深质量,就是因为在定向时方位的变化,造成了不必要的“狗腿度”(全角变化率)。给井对后期作业带来了不必的麻烦。在调整方位时又费时又费力,增加了钻井周期,造成成本上升。
实践中,我们可以利用地层自然漂移规律来提高井眼轨迹控制精度。因此在施工中要熟悉该区块的岩性、断层深度、钻头型号、钻具组合以及底层倾角。在钻井定向施工中,增加一个“超前角”。可以有效避免方位漂移在钻井施工中造成的不必要的麻烦。
一、方位漂移在直井降斜时的影响
在青海西部英东地区施工的英38-1-C井时,设计井深1410.00m,要求完钻时最大井斜≤2°;全角变化率≤1.5°。
降斜时钻具组合∮215.9mm钻头+∮172mm单弯螺杆×1°+定向接头直接头+∮158.7无磁钻铤1根+∮158.7mm3柱钻铤+∮127.0mm钻杆。
在钻至井深910m时井斜0.57°,方位81.6°,钻进到井深1187m井斜达到1.8°,方位191.3°。其中方位增加了109.7°。这时决定降斜,但是施工者忽略了方位漂移,在降斜后井斜0.92°方位287°。方位从191.3°增加到287°增加了95.7°造成全角变化率为2.25°,超出了工程设计严重影响了井身质量,影响后期作业。
二、方位漂移在定向井时的影响
在青海西部英东地区施工的英17-1-A6井时,设计井底设计垂深1912.00m,井底闭合方位147.35°;最大井斜角 8.70°;井底闭合距122.33m;造斜点井深1040.00 m;靶心距20m由此可以算出方位应控制在147.35±9.4°。
造斜时钻具组合∮215.9mm钻头+∮172mm单弯螺杆×1.25°+定向接头直接头+∮158.7mm无磁钻铤1根+∮158.7mm2柱钻铤∮+127.0mm3柱加重钻杆+∮127.0mm钻杆。
但是调正好方位井斜增加到4.83°时方位下降,方位从142°将至133.6°。
在此后的钻进中不停的调正方位,增加了施工的难度,同时钻井时间增加,成本上升。在最后完井时勉强中靶。
由上图可以看出完钻时井斜11.3°,井底闭合距115.94m,井斜比设计多了2.6°,井底闭合距少了6.39m。
从设计中可以看出这是一口很简单的小定向井,但结果不是很理想。由上图可以看出井斜在8.75°是,闭合距才90.34。这就是施工者忽略了方位漂移,不能很好的控制方位,这才导致增大井斜来增加闭合距使闭合距达到设计要求。以至于井斜超出了设计要求。上述两个例子说明,方位漂移在钻井施工中的影响,如果施工者在施工时能意识到方位漂移的影响,提前防范可以减少工作时的麻烦,同时也可以提高井身质量缩短钻井周期降低成本。
三、结论建议
1.在施工时确定方位漂移,最简单有效的方法就是在钻进到井的中期时,连续测斜50-100 m观察方位的变化,来确定方位漂移,同时可以算出方位漂移率。
2.产生方位漂移的原因很多,施工者要加深对方位漂移的认识,做到提前预防,这样才能减少方位漂移在施工时的影响。
[1]赵明道,应用方位漂移控制定向井井身轨迹,天然气工业,1987年第2期.
[2]帅健等,用实钻资料研究方位漂移规律,石油钻探技术,1996年3月.
[3]刘军生,柴达木盆地井眼轨迹控制技术,2004年10月.