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南堡12-165井定向段交碰原因分析及启示

2019-02-12潘俊英

科学与技术 2019年2期
关键词:井眼定向井钻具

摘要:油气井间的防碰问题是关系钻井安全和油气有效开发的重大问题,本文以南堡12-165井的钻井磁参数异常,可能发生交碰为例,分析了该井轨迹可能交碰的具体原因,根据本井的处理措施得到了一些启示,希望能对同类型定向井的防碰工作有一定的借鉴意义。

关键词:南堡12-165;井眼轨迹;交碰;原因分析;启示

南堡油田主要利用陆岸终端和人工岛实施定向井实现海油陆采,提高地面利用效率,降低综合开发成本。由于人工岛地面空间较小,井口密集,定向井上部井段密度较大,使得井眼交碰风险大,既影响了钻井作业的安全、延长了钻井周期,也增加了钻探过程的成本。现有的防碰手段皆基于实测数据及防碰扫描算法,虽然由于实测数据误差的存在及防碰扫描算法的局限,防碰效果并不理想,但可以在一定程度上减少该类事故的发生。然而上部井段防碰距离一般比较小,如何减小该过程的交碰风险一直困扰着钻井工作者。南堡12-165井设计井深4118m,造斜点155.41m。该井在钻进至749.66m时,测斜结果显示磁参数异常,循环观察油气气味重,液面见油花,磁参数异常的原因难以判定。笔者对该次事故的经过、发生原因及处理方法进行了论述,并得出了一些启示,以期对今后该类情况的处理起到借鉴作用。

1 设计概况

南堡12-165井位于南堡油田1号构造1-1区南堡12-160井区构造较高部位,是海油陆采丛式定向井中的一口三开井。本井为单靶点井,开发馆四油藏,是一口双增双稳微降的定向井,最大井斜角64°。

2 施工经过

该井155.41m开始定向钻进,二开钻进过程中,螺杆钻具正常定向钻进至749.66m,出现定向工具面异常,钻具无憋跳,泵压、钻压、扭矩无异常,泥浆液面无变化、灌入返出正常,测斜后测深728.66m处见磁干扰,钻具上提4m后复测,测深724.66m处磁干扰减少但仍存在,循环观察油气气味重,液面见油花,经地质荧光测试显示为弱荧光。后采用常规钻具下钻到底进行循环,期间泥浆返出正常,有较重油气味,投多点测斜,多点数据中测点:井深724.87m、井斜角35.53°、方位角280.55°;井深729.91m、井斜角35.49°、方位角290.69°,方位受磁干扰影响,上下其他测点参数正常。又采用电缆测井测双侧向和磁定位,显示728.5m处有磁干扰,上下其他测点参数正常。

钻具组合:Φ311.1mmPDC钻头×0.38m+Φ244.5mm螺杆钻具×8.87m+Φ203mm止回阀×0.49m+Φ308mm稳定器×1.88m+Φ203mm无磁钻铤×8.53m+MWD短节×1.83m+Φ203mm无磁钻铤×8.55m+Φ203mm转换接头×0.48m+Φ139.7mm加重钻杆×102.93m+Φ178mm转换接头×0.47m+Φ178mm震击器×6.15m+Φ178mm转换接头×0.48m+Φ139.7mm加重钻杆×74.75m+Φ139.7mm钻杆。

事后该井填井侧钻,侧钻点521m。

3 原因分析

本井在该井段主要与同区块的三口井防碰距离较近,其中,防碰掃描距离在20m之内的只有南堡12-斜72一口井。防碰关系如下图1 a和b所示。

通过防碰扫描计算,本井设计轨道与南堡12-斜72井在749.87m处距离最近,最近距离10.46m;实钻轨迹在739m处与南堡12-斜72井轨迹相距12.95m,设计与实钻参数所做的防碰扫描如图2所示。由于钻进过程中钻具无憋跳现象,泵压、钻压、扭矩无异常,泥浆液面无变化,并且返出的钻井液中不含有过多的铁屑,说明钻进的井眼与邻井距离过近,但并未产生实质性交碰。致使仪器磁测量参数异常的原因应该是两井眼的距离过近,邻井套管在地磁场作用下磁化,产生的磁化磁场影响到了仪器的磁通门。

4 事故处理得到的启示

(1)在处理该类事故时,通常有2种方法:①填井侧钻,尽量增大两井眼间的距离;②试探性钻进,看能否使两井眼分离。第1种方法比较安全,但是会大幅增加钻井成本;第2种方法存在一定的风险,如果实施成功,可将损失减小到最低,但一旦失败,可能会导致两井眼相碰。本井采用了填井侧钻,虽然保证了钻井安全,但大幅增加了钻井成本。鉴于本井的实际情况,两井眼并未产生实质性交碰。从本井段钻具组合看出,测点与钻头之间存在11.62m的盲区,并且由磁参数异常点位置可知,与邻井最近位置已钻过,可以进行试探性继续钻进,下入螺杆钻具+牙轮钻头进行试探性定向钻进,试探性钻进过程中,密切注意观察钻压扭矩的变化情况,如发现异常,立即停钻,改采取其他措施。

(2)防碰井段在钻井施工过程中要加密测点,及时根据MWD的G Total、B Total 以及Dip的变化,及时掌握井下磁力场的变化,保证井眼安全。

5 结论及建议

(1)处理钻进中磁参数异常情况通常有填井侧钻和试探性钻进2种做法。南堡12-165井采用了填井侧钻,本方法相对安全但增加钻井成本,建议以后在这种情况下,可以采用试探性钻进方式,在钻进过程中时刻注意岩屑的返出情况及测斜仪器的磁参数,准确地判断出井眼的分离。(2)开展磁干扰下轨迹参数修正方法等方面的研究,减小定向井防碰风险。

参考文献

[1]刘永旺,管志川,王伟等. 丛式井组直井段交碰风险评价及设计优化[J]. 中国安全生产科学技术,2015,11(10):85-89

[2]刘永旺,管志川,史玉才等. 井眼防碰技术存在的问题及主动防碰方法探讨[J]. 石油钻采工艺,2011,33(6):14-18

[3]王恒,崔永辉.草4丛式井组相碰事故经验与教训[J]. 钻采工艺,2007,30(4):151,158

作者简介:潘俊英,2008年毕业于中国石油大学(华东)获硕士学位,一直从事钻井设计、方案编制及相关科研工作。

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