当前位置:首页> 石油故事

中国陆上第一口中曲率半径井——任平1井(下)

时间:2016-02-02 09:49 来源:

各油田在任平1井学习人员合影
    施工情况概述
    任平1井的钻井概况可归纳如下:一开钻至503.3m,机械钻速13.53m/h,排量45 L/s,钻头采用445P2,下33.97表套17根。纯钻、辅助、组织停工共用时7天。二开从503.3m至2703m,机械钻速4.46m/h~2.42m/h,排量28~561/s,钻头311P2、311XHP2、311J3、311J224种,生产时间1329h,非生产时间128.35h,辅助工作时间396.28h。钻井过程正常,无井下事故。三开增斜段2703m至3180m。机械钻速1.62m/h~3.072m/h,排量321/s,钻头311ATJ22、215.9J22、215.9J33、215.9J554种,生产时间173.4h,非生产时间338h,辅助工作时间336.88h。进入增斜、水平段后辅助工作量增大,非生产包括整顿、学习时间增多。这中间主要是针对第一次钻水平井需要摸索认识、实践、组织学习。从完井情况看,是比较成功的。
    任平1井作为我国第一口中曲率半径水平井,靶区半径15m。在整个钻井过程中每道工序、每个环节、每项工作都务必做细、做到位。该井新技术应用较多,如油基钻井液,优化钻具组合,应用MWD无线随钻测斜等。整个钻井过程处在可控状态。
    一开用171/2″(445mm)钻头,以打直为原则,钻到503.30m,用0-50KN×65-110r/min×50/s×1.5-3.0MPa的参数轻压钻进,最大井斜0.5°,后下133/8″(339.7mm)表层套管501.829m,座入明化组251.829m,是为了避免打开任丘古潜山而井漏,稳定上部井壁,防止垮塌;在二开上部井段503.30~2037.877m,根据设计要求,确保井身质量,为下部井段打中靶区,采用了刚性满眼钻具组合,121/4″3A+121/4″F1+8″DC×3.225m+121/4″F2+631×630托盘+73/4″无磁DC一根+121/4″F3+631×520+7″DC×15根+5″DP进行轻 压钻进,参数为50-120KN×65 r/min×56l/s×17.0MPa在1990M时,井斜仅1°,满足了下部斜井段及水平段的要求。
    在造斜段及增斜段2037.877~2487.034m,首先用DYNA钻具与J3钻头进行造斜,用2°弯接头到2095.627m,改用单扶正器增斜。先用Ф311J22+Ф310 F1+631×630托盘+Ф187(7″)无磁钻铤进行增斜。因增斜困难,又将无磁钻铤改为Ф156(61/4″)进行强增斜,最大井斜增至42°/2480m,使以下工作进展顺利。
    在稳斜段2487.03m,也是采用了多种钻具结构,因井身质量的要求,先采用了普通的稳斜结构Ф311J22+Ф310 F1+Ф201DC×3.255m +Ф310 F2+631×630托盘+Ф196无磁DC×8.76m+Ф310 F3,用220-240KN×6/min×56/s×19.0MPa稳斜到2569.622m,由于方位右飘过大,又进行扭方位,井斜降到39°后又下微增斜钻具结构Ф31J22+Ф310 F1 +631×630托盘+Ф178无磁DC+8.76m+Ф310 F2钻进到2654.089m,井斜41°,方位80°。井深在2624m以下又采用了普通的稳斜结构,钻到潜山位置,完成二开钻井。
    三开造斜及水平段的钻进也是采用多种钻具结构,钻井参数不断调整,使钻进进展顺利。三开后及水平段钻进与美国(Anadfill)合作,美方公司提出技术措施、钻井参数及注意事项。主要是利用不同的钻具结构满足井身质量要求,使用近钻头扶正器使井眼轴线稳定,井眼轨迹平滑,钻进中及时调整钻井参数来附合井身质量要求,钻头入井、钻具结构改变,进行必要的扩划眼,促使井眼畅通,避免事故发生,确保安全,利用比较先进的MWD无线随钻测斜,可及时掌握井下情况,加快钻进速度。
    该井管理上严细认真,井控在二、三开前采用了标准的井口装置,分别采用35-210.23-210全套防喷器,并安装好了节流管汇、压井管汇、放喷管线、油水分离器等。进行了封井器试压及套管、节流管汇试压。在钻开油层前、钻油层中进行了放喷演习。由于上下各方面对任平1井的高度重视,各方面措施得当,钻井施工比较安全顺利并达到了预期目的。
    钻井工具使用
    任平1井,钻头选型合理,钻井参数控制得当。从一开到二开用445R2一只钻完。二开后用311P2、XHP26只,J35只,J227只,ATJ222只,J333只,J5510只,L×271(比利时产)1只共计34只钻头。其中进入JXW地层用钻头15只,占总量的44%。
    为确保任平1井成功,钻井液性能至关重要。任平1井钻井液实际应用较为科学。基本满足钻井施工要求。
    一开、二开钻井液因井眼尺寸大,开钻前进行了白土浆予水化处理,采用NPAN、PC141聚合物体系。到二开下部,加上抗高温材料SMP及润滑剂8501高聚物CMC的及时调整处理,满足了在171/2″(445)及121/4(311)大井眼,大斜度43°,井壁稳定,起下钻正常,确保了井下安全。
    三开采用了油基钻井液体系。为防止井漏,配60%柴油,40%水的钻井液。任丘古潜山11井山头,地层压力系数0.938mp,水包油钻井液体系,在整个三开钻进中密度保持在0.89~0.97mp之间,根据地层发育情况及时调整密度,满足井下要求,保护油气层,达到近平衡钻井。该钻井液体系附合电导率的要求,满足了MWD测斜仪在液相中的正常使用,也有效地满足了地层压力系数<1的地层钻井。
    为确保钻井液性能,配备了四级净化固控设备(振动筛、除砂器、除泥清洗器、离心机),加上密闭式循环罐,配有卧式及升降式搅拌电机。使全井钻井液性能稳定,保护了井壁,保护了油气层,也保证了钻井顺利。
    井下事故处理
    任平1井整个钻井过程中,发生两次井下事故。分别是:在井深2487.034m时发生掉钻具事故。事故发生原因是在下钻过程中,因扣未上紧,螺旋扶正器在下放过程中逆向旋转造成脱扣落井。落鱼Ф311J22+Ф310F1+Ф202短dc,全长5.455m。处理事故用了24.20h,采用下631×410+411×410安全接头+上击器+加速器+Ф178DC×3根+Ф120DP对扣打捞成功。在井深2591.870m时发生断钻具事故。事故发生原因是钻进中泵压突然下降19.6MPa,降至16.0 MPa,悬重84↘70t,判断钻具断在井下。分析认为,在斜井中使用时间过长,造成钻具疲劳损坏。落鱼Ф311J2+Ф310F1+631×630+631×520+Ф178无磁钻铤一根+521×630+F2+631×520+Ф179DC×14根。全长136.661m。处理事故用17.10h,采用下Ф213(83/8″卡瓦打捞筒+411×410安全接头+下击器+上击器+Ф178DC×3根+加速器+Ф127DP+133KL打捞上提72t-140t成功。
     技术成果总结
    通过任平1井的钻井工作,尤其是国内13家油田派人到现场学习实践,接触到国外中曲率水平井的新工具、新仪器和水平井钻井工艺以及管理经验。锻炼了队伍,培养了一批水平井技术骨干。该井取得了五项技术成果:完成了我国第一口中曲率半径水平井,最大造斜率30m11.33°,钻盘造斜最大造斜率30m8.5°,均为全国最高水平;三开钻进过程中达到了近平衡压力钻井,地层压力系数为0.938,钻井液密度最低0.89,最高0.96;应用了底密度油基钻井液,最大油水比达到了6:4,保护了油气藏,保证了水平井段钻井施工;应用斯伦贝谢测井技术,成功完成了我国第一口中曲率半径水平井测井;301米水平井段在垂直深度上下偏差控制在0~+3.55之内,左右偏差<±10米,与设计数据基本吻合。
    实现了水平井增产的效果。任平1井完钻后,采用斯伦贝谢公司的水平井电测技术进行了中曲率增斜井段和水平井段的完井电测,进行了中途测试,井初步测试日产原油122m3,是同地区直井产量的6倍。
战略合作
战略合作 全球石油化工网 世伟洛克 北京石油展 API 斯伦贝谢