第四节 特殊工艺钻井 所谓特殊工艺钻井,是指定向井、水平井、斜直井等适用于特殊地理环境的钻井技术,常见的有为避开河湖、重要地面设施或尽可能少占耕地而实施的非常规性钻井。
一、定向井 1983年,大庆油田始钻定向井。1984年1月,大庆第一口定向井高131-斜43井完钻。1986年,油田组建专业定向井施工队伍。但在定向井施工任务繁重时,其他非专业钻井队也参与定向井钻井。后来,定向井钻井技术不断成熟,逐步普及到普通钻井队。定向井一般井身斜度为30~50度,井底水平位移在300~700米之间。在施工方案设计上,为少建井场,减少占地面积,降低钻井成本,多数定向井在地面采用丛式布局,少则几口,多则十多口井集中在一个井场。1989~1993年,大庆油田在85个井场钻定向井315口,解决了萨中开发区的陈家大院泡水域广、钻井和井站建设难度大、影响正常开发的问题。陈家大院泡的2号钻井平台,共钻定向调整井16口,成为大庆油田井数最多的丛式井组。
以后的10多年间,定向井钻井越来越频繁,其技术、质量不断提高,速度也越来越快。2005年5月,大庆在海拉尔盆地巴彦塔拉地区完钻的定向井巴斜2井,钻遇油层148.9米,成为海拉尔盆地钻遇油层最厚的探井。经初步测试,压裂后日产油80立方米,创巴彦塔拉地区探井产油之最。
1986~2005年大庆油田分阶段定向井钻井指标统计表 表2-11
年度 | 完成井数(口) | 年均井数(口) | 建井周期 | 机械钻速(米/时) | 1986~1990 | 283 | 56.6 | 17至35天 | 11.4~14.9 | 1991~1995 | 197 | 39.4 | 14至23天 | 12.1~15 | 1996~2000 | 932 | 186.4 | 9至13天 | 16.5~23 | 2001~2005 | | 约200 | 7至9天 | 约25 |
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二、水平井 水平井属于定向井的特殊门类,它有别于其他定向井的特点是,井眼在油层内水平穿行,有利于提高产油量。因为井斜度(弯曲度)最多可达90度,钻井技术要求高,施工难度远大于一般定向井。
1991年,榆树林油田钻大庆油区首口水平井树平1井。1994年,头台油田钻大庆油区第二口水平井茂平1井。两口井均为科学实验井,被纳入国家“八五”重点科技攻关项目。经过科技人员与钻井队的共同努力,两个实验项目得以成功完成,井眼准确进入油层,其中树平1井水平段长度309.99米,最大上下波动值2.4米,水平位移669.64米,最大井斜角90.43度,全面达到设计指标。水平井钻井技术实验,解决了油层深度预测、钻头轨迹控制、特殊性能钻井液的研发与使用、测井仪器下井与居中、固井套管居中及其确保替净泥浆与固井密封、射孔器正常起爆发射等一系列技术难题。
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DQ-7500斜直钻机 |
2002年,大庆油田钻第一口单阶梯式水平井肇55-平46井,其第一水平段长334.3米,第二水平段长220.5米,中间降斜段长74.5米。该井首次成功钻过两个不同深度、梯形错位的水平油层,实现水平井钻井技术新突破。同年,开发肇州油田州19区块时,设计方案中有5口井部署在村庄内。基于节省成本和管理方面的需要,在实施过程中改用一口水平井肇55-平56井代替原设计的5口直井,投产初期日产油80立方米,15天后稳定在45立方米,达到当地一般直井产量的8~10倍。2002~2005年,大庆油田共钻水平井86口。其中,在大庆油区钻31口,大多部署在肇州油田(共计25口),井深2000~2200米,单井钻井周期由初期的20天缩短至15天;在国内其他油田钻52口,在国外完成3口,其中在委内瑞拉钻的一口水平井创水平位移之最———井深1118米。
三、斜直井 1992年初,大庆油田针对一些区块浅层(800~1000米)大位移(水平位移400~700米)钻井的特殊需要,首次从加拿大引进DQ-7500型中深井斜直井钻机,交由2201钻井队专用。同年5月,第一口斜直井实验项目———杏八区2一斜137井开钻。至1992年底,共完成斜直井钻井5口,平均斜深1193.6米,垂深1065.6米,目的层平均位移466米,最大井斜角45.5度,平均机械钻速18.71米/时,平均建井周期18天15小时,各项技术指标均达到预定要求。此后,斜直井钻井逐步成为常规生产项目,全油田每年钻斜直井数十口。同时,大庆油田还依托斜直井钻井技术,在国内其他油田拓展了钻井市场。
1958~2005年大庆油田钻井生产情况统计表 表2-12
年度 | 钻井队数(支) | 完成井数(口) | 年进尺(万米) | 年度 | 钻井队数(支) | 完成井数(口) | 年进尺(万米) | 1958 | 4 | 0 | 0.44 | 1984 | 108 | 1625 | 200.52 | 1959 | 24 | 33 | 3.22 | 1985 | 135 | 1650 | 221.11 | 1960 | 43 | 340 | 39.75 | 1986 | 118 | 1436 | 185.98 | 1961 | 32 | 288 | 31.59 | 1987 | 103 | 1652 | 207.67 | 1962 | 23 | 245 | 29.58 | 1988 | 118 | 1853 | 232.94 | 1963 | 34 | 273 | 35.04 | 1989 | 117 | 2208 | 272.44 | 1964 | 37 | 360 | 43.25 | 1990 | 120 | 1965 | 246.42 | 1965 | 33 | 429 | 52.35 | 1991 | 124 | 2201 | 275.36 | 1966 | 36 | 679 | 82.95 | 1992 | 122 | 2155 | 274.77 | 1967 | 32 | 411 | 48.21 | 1993 | 120 | 1977 | 263.97 | 1968 | 35 | 279 | 34.28 | 1994 | 123 | 3062 | 403.95 | 1969 | 23 | 379 | 44.02 | 1995 | 123 | 2842 | 362.29 | 1970 | 29 | 330 | 40.71 | 1996 | 119 | 3513 | 465.61 | 1971 | 33 | 609 | 72.14 | 1997 | 124 | 3536 | 480 | 1972 | 36 | 531 | 65.37 | 1998 | 123 | 3607 | 503.36 | 1973 | 45 | 595 | 77.49 | 1999 | 124 | 3023 | 402.66 | 1974 | 44 | 692 | 85.61 | 2000 | 98 | 2869 | 363.18 | 1975 | 47 | 436 | 52.53 | 2001 | 87 | 2399 | 332.54 | 1976 | 42 | 168 | 21.12 | 2002 | 90 | 2427 | 322.21 | 1977 | 35 | 95 | 13.27 | 2003 | 90 | 3024 | 407.53 | 1978 | 41 | 449 | 54.98 | 2004 | 90 | 3473 | 479.99 | 1979 | 46 | 463 | 60.23 | 2005 | 90 | 3313 | 488.96 | 1980 | 43 | 420 | 54.41 | 小计 | | 52535 | 6971.83 | 1981 | 48 | 575 | 73.16 | | | | | 1982 | 65 | 1011 | 125.48 | | | | | 1983 | 84 | 1060 | 132.69 | | | | | 小计 | | 14425 | 1795.5 | 累计 | | 66960 | 8767.33 |
说明:表内2000~2005年钻井数据,仅限于在大庆油田所钻井数,在大庆油区以外所钻井数未含其中。
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