z502c短半径开窗侧钻水平井技术

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1、Z502C短半径开窗侧钻水平井技术【摘要】2012年4月在哈萨克斯坦热德拜油田完成了一口Ф168.3mm套管开窗侧钻水平井，井号为Z502C。本文重点从开窗施工工艺、直井段大负位移的待钻设计、短半径水平井轨迹控制出发，分析了该井钻井技术难点，提出了相应的对策，并阐述了井眼轨迹控制实施方案。【关键词】热德拜油田，开窗侧钻水平井，短半径，轨迹控制，Z502C。1.概述哈萨克斯坦热德拜油田从地质构造上认为是热德拜—乌津大地构造台阶，沉积于南曼格什拉克拗陷北缘。中曼格什拉克隆起区、南曼格什拉克拗陷和卡拉博加兹穹窿是南曼格

2、什拉克地台主要的构造单元。热德拜构造是热德拜—乌津地台巨型局部构造之一。储层岩性以砂岩、粉砂岩为主，平面和剖面非均质性较强。该井区含油饱和度高，储层物性好，储量丰度高，井距较大，剩余油富集，具有较大的挖掘潜力，同时可以扩大储量动用程度，提高采油速度，满足侧钻水平井的要求。Z502直井开钻日期：1974-07-05，完钻日期：1974-08-04。Z502C井设计工期35天。斜井段设计工期15天，实际造斜至完钻工期6.77天，与设计相比节约工期8.23天。2.剖面设计与施工策划2.1井身剖面设计表1设计井眼轨道数据

3、井深m井斜°方位°垂深m南北位移m东西位移m狗腿度°/30m视位移m备注17163.00255.2117160.000.000.000.00开窗点17503.00255.211749.95-0.45-1.720.001.781852.0384.62255.171817.51-17.04-64.372466.591905.2984.62255.171822.50-30.61-115.630.00119.621935.8289.71255.211824.01-38.40-145.105150.10A点2135.958

4、9.71255.211825.01-89.49-338.600.00350.23B点2.2技术难点（1）井斜、方位是衡量井眼轨迹的主要指标，侧钻水平井因造斜井段短、造斜率高，井眼轨迹调整余地小，这给侧钻水平井井眼轨迹控制提出很高要求。靶窗半高仅为0.75m，半宽为5m。井眼轨迹控制精度要求高，入窗施工难度大。（2）Ф140mm斜向器的定位定向和Ф168.3mm套管开窗施工。（3）使用陀螺复测井口到开窗点这一井段的井眼轨迹，开窗点视位移为-59.72m，且井斜比较大，增加了轨迹控制难度。2.3相应对策（1）造斜段的

5、造斜率应自上而下逐步变小，这样不仅轨迹容易控制、所用钻具容易通过，而且能给下部井段控制留有余地，为下部井段控制创造宽松环境。造斜钻进时，应避免单纯的扭向或增斜，要把扭向合理的分布在增斜过程中，以保持井眼的连续平滑，避免井眼轨迹的突变。实际井眼轨迹沿待钻曲线或其上方控制为宜。（2）斜向器定位定向：斜向器在上提至钻台时要平稳缓慢，防止送入管变形。下钻过程要均匀下放，不得猛刹猛放，下放速度要慢(2min/柱)且时刻注意指重表，遇阻不得超过20kN，以防在下钻中途斜向器固定锚先期工作，造成斜向器失败或过早剪断悬挂螺栓，导

6、致不必要的打捞斜向器作业。下钻时禁止开泵，严禁顺时针转动转盘。下钻至预定井深后，用陀螺测斜仪确定斜向器方位后，投球坐封定位。套管开窗：铣锥下到距导尖0.5m时，缓慢旋转下放到导尖位置开始开窗。初始阶段，磨铣参数：钻压5~10kN，转速30~60r/min，排量10~15l/s。磨铣要求：从铣锥接触导斜器至铣锥底部与套管接触，磨铣出均匀接触面，采用轻压慢转方式磨铣。稳定阶段，磨铣参数：钻压10~20kN，转速60~70r/min，排量10~15l/s。磨铣要求：轻压快钻，均匀磨铣。出窗阶段，磨铣参数：钻压5~10k

7、N，转速60~70r/min，排量10~15l/s。磨铣要求：磨铣中要注意井内返出物，反复划眼磨铣，修整窗口直至上提、下放无明显挂卡为止。（3）井眼轨迹计算模式：动力钻具钻进时，井斜变化率Kαi、方位变化率KФi与工具造斜率K之间的关系：Kαi=K·cosωiKФi=K·(sinωi/sinαi)·dLi采用模拟法设计待钻井眼：计算待钻井眼设计剖面终点相对于地质设计靶点的纵向和横向偏差，造斜段始终以A靶点为目标点，水平段则以纵向和横向偏差最小为目标，若不满足设计要求，重新选定造斜率或工具面角，重复计算，直到满足设

8、计要求为止。做出待钻设计如下：这样该井A点井深增加63.64m，B点井深增加63.66m。裸眼钻进25m至井深1741m，既消除磁干扰又达到提前造斜，追回负位移的目的，设计造斜率25°/30m与2.75°螺杆实际造斜能力一致，提高了实钻与设计的相符度。3.井眼轨迹控制技术3.1直井段施工：开修窗井段自井深1716m至井深1719.5m，后下常规钻具稳斜钻进到井深1741m