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港西一号井丛场井眼轨迹优选

2019-02-28王国娜

科学与财富 2019年1期

摘 要:港西一号井丛场位于大港油田港西开发区中北部,井口槽多,周围老井密集,面临着防碰关系紧张,井眼轨迹优化难度大以及降本增效等难点,因此井眼轨迹进行优选保障优快钻井有着重要意义。

关键词:井丛场 井眼轨迹优化 防碰优化

井丛场建设能够减少征地面积,降低开发成本,是大港油田近年主推的钻井模式,港西一号井丛场位于大港油田港西地区,单平台含井25口,是2018年大港油田实施的最大规模陆上井丛场上。不同于单井井眼轨迹设计,井丛场井眼轨迹设计需要综合多方因素,地质、工程协同优选。

1工程概况技技术难点

大港油田港西一号平台位于港西开发区中北部,构造形态为受港西9号断层制约,被15、16号断层所切割的鼻状构造。主要发育含油层位为明化、馆陶组,储层胶结疏松、易出砂,油层埋深694m-1450m,含油面积4.4km2,上报地质储量743.1×104t。

港西一号井丛场位于港西二区西6-12-5井区,主要目的层位明三4、馆一2储层。新部署槽口24个,利用井场内老井2口(1油1水),形成规模化的井丛场。采用单排布井,井间距6m,采用简易轨道移动,电动钻机批钻作业,2部钻机,1号钻机1-14#方向表层批钻,反向实施油层段批钻;2号钻机15-26#方向实施。

井眼轨迹优选过程中主要存在以下难点:

(1)港西一号井丛场处于港西二区,老区经过多次加密与调整,井网密度大,井场征地难度大,地面点选择困难,地下靶点分布错杂,致使防碰关系紧张。经统计二区井网密度高达44口/Km2,井场周围分布鱼虾池,水泥路,高压线等设施,井场面积受限。

(2)平台井数较多,井型多样,水平井与常规井混合,油、水井共存,综合考虑满足产能需求、安全施工、降成本与利于后期工艺措施因素,整体井眼轨迹难度大。港西一号平台油、水井混合部署从利于后期注水工艺, 要求水井相对集中布置,水平井和常规井混合部署,给整体井眼轨迹优化带来难度。

2井眼轨迹优选

港西一号平台原部署槽口28个(含老井两口),井口间距5m;部署地质目标点32个。地质、工程动态化协同工作,优化井网部署、优化安全防碰,优化轨迹设计,共同完成钻井工程井眼轨迹方案部署,满足该低成本,高效开发的需求

港西一号井丛场初始靶点,以“水平位移之和最小”、“总井深之和最小”等作为优选指标进行了分析 [1-2],考虑水井相对集中布置的产能需求,初步进行井口—靶点匹配,形成初步方案,为进行下一步的井网优化与轨迹精细调整奠定基础。共部署新井26口,利用1-28号槽口,含水平井1口(西3-12-4H)。针对初始方案中26口新井进行井网优化,针对防碰风险高,施工难度大的井进行合理优化

(1)优化井网部署,减小施工难度与防碰风险。以某单井为例,由于靶前位移大,利用最近槽口进行设计,亦存在施工风险与施工难度: 造斜点浅,造斜率大,浅部地层疏松,不利造斜; 井斜角大,结合地层特性,第二段造斜率提至3.0deg/30m,井斜角仍达到62.78deg,结合本区明化、馆陶储层疏松易出砂特征,不利于钻进过程中携岩屑砂岩; 防碰风险高,与完钻邻井,测深198m时距离仅为0.95m ,因此考虑施工可行性与经济性,地质、工程协同,最終取消该井实施,优化平台井网与井型,优化井网部署。

(2) 地质工程一体化,优化地质目标与轨迹参数,确保所有设计井的安全部署与实施,且井眼轨迹力求简单,实现全部剖面二维化,减小施工难度及降低钻井 。共调整靶点5口,优化轨迹,实现由不可行--可行,确保各单井实施,满足产能需求,降低施工难度与钻井成本。某单井原靶点轨迹与邻井距离近,且受防碰关系制约,调整剖面与轨迹参数均不可行,产能组织,地质部门与工程院设计人员现场协同办公,在允许范围内调整靶点,降低防碰风险,满足施工可行性(图3)。

(3)满足产能需求及防碰要求前提下,优化剖面达到节约进尺,直接降低钻井陈本的目的

优化后井网中存在7口位移较大的常规井(>500m),本着钻采一体化的原则,在施工可行前提下,通过优化轨迹参数,增大造斜率,井斜角均控制在40°以下,平均每口井节约进尺20m,针对本区易出砂地层,钻井过程中,可减少携岩屑携砂困难,降低施工过程复杂发生。

3 结论与认识

(1) 经优化形成港西二区1号平台井从场钻井设计方案,部署新井24口(14油10水),利用井场内老井2口(1油1水)(图4),形成26口井规模的井丛场(15油11水),其中含水平井2口 均设计为常规剖面,实现无三维绕障等复杂井,减小施工难度,满足了产能需求。

(2) 24口新井钻目前全部实现安全完钻,实现较高经济利益。26口临时征地面积230m*80m(28亩),永久征地面积210m*58m(18亩)。节约临时征地276亩、永久征地28.4亩;节约临赔184万元、征地285万元。通过井眼轨迹适应性分析,较常规井,平均机械钻速得到提高,平均钻井周期稳步减少;机械钻速提高了14.84%,钻井周期缩短了26.84%,实现了港西一号平台开发井安全快速钻井。

参考文献:

[1] 柳毓松,廉培庆,同登科,等.利用遗传算法进行水平井水平段长度优化设计[J].石油学报,2008,29(2):296-299.Liu Yusong,Lian Peiqing,Tong Dengke,et al.Optimum design of the horizontal section length in a horizontal well using geneticalgorithm[J].Acta Petrolei Sinica,2008,29(2):296~299.

[2] Garcia-diaz J C,Startzman R,Hogg G L.A new methodology for minimizing investment in the development of offshore fields[ R]. SPE 26018,1996.

作者简介:

王国娜(1983.6),女,35岁,汉族,河南洛阳人;2011年毕业于中国石油大学(华东)矿产普查与勘探,硕士;工程师,现主要从事钻井工程设计及相关研究工作,通讯地址:大港油田石油工程研究院。