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QK-水平井射孔技术在塔里木油田的应用分析

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QK 水平 井射孔 技术 塔里木 油田 应用 分析
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水平井射孔技术在塔里木油田的应用分析安丰春 X 姜云辉(大庆油田有限责任公司试油试采公司 )摘要   口不同井身的水平井 ,为确保水平井射孔成功率 ,针对其不同井况 ,设计了不同的水平井射孔管柱 ,确定了射孔相位及孔密 ,探讨了影响射孔质量的原因 ,并给出了具体的解决方法。从而证实国内射孔技术完成高温高压水平井射孔施工的可行性。主题词   塔里木盆地  水平井  定向射孔  优选管柱  质量评价前  言水平井射孔完井技术是提高产能的重要手段之一。随着塔里木油田水平井的不断增多 ,水平井射孔技术越来越受到人们的关注。本文介绍了 1998年以来 ,大庆试采分公司在塔里木油田沙漠腹地成功完成 4 口水平井射孔技术服务过程中所发现的技术难题 ,针对不同井况做了具体分析。同时 ,提出了解决问题的相应措施。水平井概况平井基本数据见表 1 ,井身轨迹在水平段呈余弦曲线状 (见图 1) ,在弧顶处距盖层只有30~ 40 1   平井基本数据完井日期 1998. 04. 25 完钻井深 4227. 0 点 3847. 0 3843. 6 m 人工井底 4222. 0 深 A 点 3977. 0 4227. 0 m 最大造斜度 66. 27° / 100 度 最大井斜 96 度 目的层 CⅢ 油组造斜点 3680. 4 m 油层温度 105 ℃水平段长 250 . 15压井液密度 1. 22 g/ 39. 725297. 4m  244. 4753202. 7383021. 76m  139. 74227. 0平井基本数据见表 2 ,该井是全国第一口阶梯式水平井 (即一个井身轨迹有两个台阶通表 2   平井基本数据完井日期 1998. 12. 08 完钻井深 4622. 15 3862. 25 3860. 09 862. 45 3866. 15 606. 0 深A 点 4172. 15 4372. 25 472. 15 4622. 15 0° / 100 度 最大井斜 93° 目的层 CⅢ 油组造斜点 3364. 79 m 油层温度 116 ℃水平段长 250 . 15压井液密度 1. 19 g/ 725111. 67m  244. 4753350. 2583204. 9173204. 91~ 4621. 16 6 月 油  气  井  测  试 第 10 卷  第 3 期X 安丰春 ,男 ,工程师 ,1990 年毕业于大庆石油学院 ,现主要从事射孔测试技术管理工作。地址 :黑龙江省大庆市让胡路区大庆油田有限责任公司试油试采公司 ,邮政编码 :163412。© 1994 ) (见图 2) 。两个油层可同时开发 ,也可逐层开发 ,在实际施工时采用的是逐层开发方案。平井为普通水平井 ,其基本数据见表 3 ,井身轨迹见图 3。表 3   平井基本数据完井日期 1999. 03. 06 完钻井深 4097. 0 点 3635. 91 3634. 74 m 人工井底 4090. 0 深 A 点 3746. 35 4097. 00 m 最大造斜度 10° / 30 度 最大井斜 91° 目的层 CⅢ 油组造斜点 3410. 0 m 油层温度 98 ℃水平段长 350. 1 . 15压井液密度 1. 20 g/ 77. 8 4097. 8 后开窗侧钻为水平井 ,其井身轨迹见图 4 ,基本数据见表 4。表 4   999. 03. 23 完钻井深 4110. 0 点 3681. 00 3681. 04 m 人工井底 4097. 0 点 3808. 0 4110. 0 m 最大造斜度 10° / 30 大井斜 92° 目的层 CⅢ 油组造斜点 3468. 0 m 油层温度 103 ℃水平段长 302 . 15压井液密度 1. 24 g/ 77. 8 4108 可以看出每一口水平井射孔都需要采取相应施工技术方案来确保成功率。射孔相位及孔密要求 水平井射孔相位及孔密见表 5。表 5  各水平井射孔相位及孔密数据井  号 相  位 孔  密 (孔 / m)平、垂直向下 12、 6平 16平 16平 16水平井射孔相位一般采用底边定向、水平方向或垂直向下等方式。以上井号采用水平、垂直向下定向方式 ,主要是为了避免油层吐沙及后期开采套管沉沙。同时 ,还为以后的压裂提供了沿油层延伸的水平通道 ,避免垂直通道可能造成的封闭层被压开的问题。水平井射孔的管柱设计由于水平井的井况不同 ,我们设计了不同的水平井射孔管柱。平井是因部分井段距盖层较近 (最近只有 30 ,所以地质要求在 4011~ 4095 m 段垂直向下射孔 (见表 6) 。为此我们设计了满足地质要求的射孔管柱 ( 见图 5) 。改变弹架配重块位置 ,使射孔方向垂直向下。在设计时考虑到在垂直向下射孔孔密较小 (6 孔 / m) ,易在此井段传爆不良造成返工 ,因此在该处加装一个双向延时起爆器 ,并在首尾各加一个单向延时起爆器 ,延时时间为 1′ 30″。73第 10 卷  第 3 期 安丰春等 :水平井射孔技术在塔里木油田的应用分析© 1994   平井射孔井段及相位要求序号 射孔井段 (m) 厚度 (m) 孔密(孔 / m) 总孔数 相  位1 3980~ 4011 31 12 372 水平方向2 4011~ 4095 84 6 504 垂直向下3 4095~ 4220 125 12 1500 水平方向合计 240 2376平井是全国首口阶梯式水平井 ,经甲方研究先开发下面油层。射孔井段 4436. 00 ~4604. 00 m ,厚度 168 m ,孔密 16 孔 / m ,总孔数 2688孔 ,采用水平方向均布方位。此井射孔管柱为普通水平井射孔管柱。因在 使用延时起爆器效果不明显 ,所以在此管柱未安装延时装置。总零长 1141. 35 m(见图 6) 。平井在 3963. 0~ 3973. 0 m 段测井解释物性不好定为夹层。射孔井段 3746. 0~ 3963. 0m 和 3973. 0~ 4090. 0 m ,总孔数分别为 3472 孔和1872 孔 ,孔密 16 孔 / m ,相位采用水平方向均布。设计射孔管柱时为了传爆顺利 ,在此处加装一个双向起爆器 ,并在上部起爆器和顶部起爆器安装延时装置 ,延时时间为 5 图 7) 。963. 0~ 4018. 0 m 段测井解释物性不好 ,被定为夹层。射孔井段分别为 3748. 5~ 3963. 0 m 和 4018. 0~ 4095. 0 m ,总孔数分别为3432 孔和 1232 孔 ,孔密 16 孔 / m ,相位采用水平方向均布。设计射孔管柱时为了传爆顺利 ,在此处加装两个双向起爆器。因在 使用延时起爆器效果明显 ,所以在该处安装延时装置 ,底部延时 3顶部延时 5 图 8) 。因在 平井施工中加延时装置的效果不明显 ,所以在 平井没有安装延时装置。平井施工后 ,四川 692 厂重新研制延时火药柱。在 平井使用 3 时装置 ,地面井口打压 12 一串射孔枪起爆后卸压 ,等待3′ 17″第二串射孔枪起爆。在 在 3748. 5~ 3963. 0 m 、 4018. 0~ 4095. 0 3 时起爆器 ,现场施工时地面井口打压 18 卸压 ,等待 3′ 8″第一串射孔枪起83 油  气  井  测  试 2001 年 6 月© 1994 ,等待 4′ 52″第二串射孔枪起爆。延时均达到设 计 要求。采用了内定向的射孔枪 ,主要由枪体、弹架、偏心块及轴承等部件组成。这四口水平井全都位于沙漠腹地 ,无法避免风砂 ,造成弹架上的轴承进砂子致使轴承旋转不灵 ,相位不准 ,从而影响射孔定向质量。目前解决办法一是在施工现场板房里联枪 ,或在基地装枪。二是选用封闭轴承。枪身与中接密封圈规格不统一 ,易混淆。解决办法是增强现场施工人员的责任心 ,并且要求厂家统一密封圈规格。3. 联炮时间不宜过早。新疆测井公司射孔队在平井施工时枪身发生聚爆 ,枪身炸断数段落井 ,造成严重的损失。分析其原因为长时间存放时 (联炮时间距射孔施工时间提前了一个月 ) ,为防止枪身进砂用帆布盖在射孔枪上 ,由于帆布不透气 ,地表水气进入射孔枪 ,使火工品受潮 ,发生聚爆。平井施工中发现长弹架 (4 m)高孔密 (16 孔 / m) 联满弹后 ,弹架承重易弯曲 ,从而使轴承不能正常旋转 ,影响射孔质量。在该井射孔后就有几柱射孔枪定向偏差较大。在以后的两口水平井施工时采用了 3 m 枪 ,每米加装轴承 ,解决了定向问题。5. 在 平井施工时水平枪弹架的固定使用双向旋进挡环 ,如果一方旋过位则另一方不能到位 ,上中接时就不能上紧 ,影响施工进度。整改后在水平枪的一头使用卡簧固定 ,另一头仍使用原设计。 (下转 44 页 )93第 10 卷  第 3 期 安丰春等 :水平井射孔技术在塔里木油田的应用分析© 1994 ,速度快 ,一般 3~ 5 h 即可 完成施工 ,较机械桥塞和水泥塞可缩短 10 h 以上。2. 电缆桥塞定位准确。由于电缆桥塞结构紧凑 ,长度极短 ,且由测井深度校正 ,定位误差小于1 m ,可封隔夹层小到 1 m 至 5 m 的油气水薄层。3. 电缆桥塞施工成本低。用电缆桥塞代替水泥塞 ,直接施工费用可减少 50 %以上。4. 电缆桥塞施工成功率高。只要准备充分 ,井身质量良好 ,井下无脏物 ,即使在深井或超深井中施工也极少出现施工失败现象。5. 电缆桥塞结构简单 ,重量轻 ,维修保养方便。电缆桥塞作为一种油水井层位封隔装置 ,具有工艺简单、成功率高、费用低、速度快、坐封可靠、深度准确的特点 ,是油田开发中后期堵水工艺的一种重要手段。本文收稿日期 :2000 - 05 - 01  编辑 :刘振庆(上接 39 页 )结  论1. 国内射孔技术能够完成高温高压水平井射孔施工。2. 分段延时起爆技术是检测全井段是否射开及保护油层套管的优选方式。3. 在深井复杂井况水平井射孔施工管柱中使用防退扣接头应作为设计标准。本文收稿日期 :2001 - 04 - 16  编辑 :刘振庆(上接 41 页 )结  论1. 老井复查、重新试油是一项低投入、高产出的勘探工程 ,它能够充分利用油田现有老井挖掘潜力 ,节约勘探投资 ,具有重要的地质意义和可观的经济效益。2. 老井试油成功率高与复查层位可靠、措施针对性强、工艺技术进步密不可分 ,科技投入的高回报在老井重新试油中得到进一步的印证。3. 老井新层系的提出并投入实施是老井复查工作的延伸和发展 ,进一步丰富了复查工作的内容和成果。本文收稿日期 :2001 - 03 - 15  编辑 :许兰婷44 油  气  井  测  试 2001 年 6 月© 1994 ( 3) 10 :32~ 35 is a in is To do be by of be by of be be a to of on 3) 10 :36~ 39 L in of in of s it is of P/ HT is 2001( 3) 10 :40~ 41 of of By of of in to of in of in It is in of no of an a 2001( 3) 10 :42~ 44 5 s of of It of of of is in It X 2001( 3) 10 :45~ 47 , on PR of a PR to in 2001( 3) 10 :48~ 51 ,  气  井  测  试 2001 年 6 月© 1994
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