防碰绕障钻井技术的概述与应用

马永峰

摘要：目前有一种情况是30多年的开发以后，在一些老油田的基础上又进行二次开发。地形条件和周围的邻井会较大的限制水平井的开发与施工。与此同时，在施工的过程中也会经常出现碰撞的问题。在部分情况下，如果发生碰撞问题，那么将会被施工的进度以及安全性产生极大的挑战。本文主要对防碰绕障钻井技术进行一个大概的描述，并且對其应用方面进行介绍。

在过去对老油田进行开发的时候，选址大部分位于山区。历史上遗留下来的井网比较密集，在一定程度上限制了水平井的施工。在施工过程中的碰撞问题也时常发生，这在一定程度上增加了平井施工的难度。

水平井的施工开采的主要目的是为了开采老油田剩余的未开发的油量。实现资源的最大化利用。水平井的施工绕障困难，但是如果可以进行下去，那么回报是相当可观的。所以要着力于缩短施工周期，提高施工质量。

一、目前部分井的的施工概况

本文将通过举例马岭油田南区的南平1井来进行说明，设计的方位是235.58°，靶前距是263.21米，入窗垂深1243.35米，靶区上下偏差1.5米，左右偏差10米。设计水平段4个靶点187米，实际数据：靶前距236.21米。入窗上偏差1.29米，左右偏差4.56米，在设计轨迹周围有六口邻井。

二、施工难点

（一）南平一井所受的制约条件主要是由其地理环境造成的。因为其所处位置是山区，而且周围邻井比较多，且在原来开采过的老油田之上继续施工。其在施工过程中要在原来的老井往之间继续穿行，并且要同时注意直井段和定向增斜段的防碰，大大的增加了施工的难度，和防碰的重要性。

（二）南平1井下面的老油田是在上世纪的70年代施工完成的。受当时科技水平和研发能力的限制，当时收集油田个井道数据的方式非常有限。在钻井过程中使用虹吸测斜仪，防碰数据的完成也只能使用完井电测技术。因此，在过去遗留下的一些数据里面，有着较大的误差，不能够直接使用。防碰绕障技术还是不能够很好的实施，因此在施工过程中易发生碰撞事件。在施工记录中曾经有过与老油田的井相距19米而险些相撞的事情。巨大的安全隐患将会拖慢施工进度以及对施工人员造成一定的心理负担和影响。

（三）老井与新井的数据以及基本的设计纸有所不同，因此如果不加运算直接施工将必定发生碰撞事故。

（四）为了保证施工能够顺利的高效的完成，必须在保证防碰绕障的同时加快施工进度，保证轨迹顺利入窗。

三、施工前的准备

（一）由专员负责手机以上六口井的。全部数据并且加以整理，分析。具体应当收集的数据有，井口坐标，地面海拔，补心海拔以及钻井过程中的单点测斜数据。而后完成相关计算。

（二）确定防碰关键点以及绕障原则

在此过程中，应该请负责安全的相关人员对各井的数据进行计算，从而得出各井之间安全距离。在一般情况下，防碰绕障的安全距离应当保持三十米以上。

四、确定防碰绕障方案

（一）大方位绕障

大方位绕障是一种较为老旧的绕障方案，其主要方式是从直井段开始防碰绕障的实施。在直井段的时候控制方位为290°到360°。造斜时候的方位为280°，再把方位降到设计值时再绕过垂深。但是需要考虑的问题是方味需要扭45°，防碰绕障的安全距离是30米以上。而考虑到该地区独特的地理形势，大方位绕障的方案刚好能够穿过270°方位线。此方案对计算的准确度以及误差有较大的要求。对相关计算人员的素质要求较高，如果产生一点误差就有可能发生碰撞事件，因此不可采纳。

（二）小方位绕障

采用小方位绕障时，直井段控制在120多到180°。造斜时角度控制在200°。此方案的安全系数较高，可以采用。

五、轨迹控制和防碰技术

（一）直井段轨迹控制

直井缎位于施工时候的前期。能否在直井段进行精确的施工，并且保证安全是为接下来的施工打下坚实基础的重要一步。因此要予以足够的重视。具体的控制方法如下：在控制直井段轨迹的时候要采用设备多元化交替进行，互相辅助完成既定任务的方法。使用复合钻井与滑动钻井二者相结合。同时搭配使用无线随钻仪器。按照计算好的角度以及深度进行状态防止发生碰撞，如前所述，同时保证以后的施工顺利进行。

（二）增斜段防碰轨迹控制技术

在井深929米的时候开始边造斜边绕障，使用直井段相同的钻具结构设计方位235°，实际绕障造斜方位180°，案防碰绕障模拟数据在景深982米石径斜8.57°方位达到195°完成造斜段钻进，由于PDC钻头扭方位困难，起钻换牙轮钻头进行增协绕障施工。在增斜段继续增斜增方位进行防碰绕障，此时案防碰绕障模拟数据在曾井斜的同时方位逐渐增大，具体钻至井深1080米井斜31°方位控制在225°至井深1107米时。井斜36.5米，方位控制到设计方位235°绕障结束，再全部绕障段，两井距离在30米以上，绕账成功。

总结

钻井施工防碰工作非常重要，在水平井的设计环节有水平井钻紧施工方参与防碰设计，以便钻井防碰绕障施工更加顺利。要认真分析施工井周边各井的数据准确把握地质资料，有利于在施工过程中减少突发事件。在进行绕障水平对接井施工中，要充分考虑障碍物的面积，预留下足够的空间。在绕障水平井施工中，承重传尽量不进入方位变化趋势，大雨大井斜角井段，避免钻具。扭距过大发生断裂。在各种水平井施工中，复合钻可起到优化井身轨迹，防止方位漂移。提高钻进速度，减少施工。风险的作用。除此之外，在井网密集地区进行防碰绕障钻井设计时，要参考邻井情况，合理设计井深剖面，做好防碰分析及扫描工作。精密的随钻测量仪器是防碰绕障工程重要的保障。本井利用了单身螺杆和MWD配合使用现场的准确判断和调整，达到了精确控制的目的，本井施工中能够绕过多口老井，并顺利完成得益于钻具结合的优选和正确合理的操作和施工，通过本井的成功是实施。为在类似井网密集的地区也应该。恰当的利用绕障技术实施水平井从技术上是可行的。

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