超深超长裸眼水平井.ppt

陈新林勘探开发研究院测井中心,超深超长裸眼水平井钻杆传输测井施工工艺技术研究与应用,汇报提纲,一、项目来源与意义二、工艺技术研究取得的突破三、项目效果及效益分析,一、项目来源及意义,大斜度和水平井钻井技术起源于二十世纪八十年代，经过二十年的的发展已成为一项提高油田勘探经济效益的重要技术开发。,1000多口,5155口,5000多口,一、项目来源及意义,塔里木油田水平井推广应用始于1994年，截止到2002年9月底共完钻水平井105口，占油田开发井数的32.5%，日产油9627吨/日，占油田产量的67%左右（2002年新钻开发井67口，其中水平井60口，占91%）。在提高油田开发效益方面产生了非常显著的效果：,塔里木油田历年水平井产量统计,华北油田测井公司于1999年引进哈里伯顿水平井钻杆传输测井工具，但在项目实施前未进行过任何水平井测井实际作业。相关技术人员对钻杆传输测井工艺技术的了解和掌握更多的只是停留在理论方面。,一、项目来源及意义,油藏埋藏深：5000米左右技术套管下深浅：500米左右裸眼井段长：5000米左右井斜大于60度的井段长：超过500米,一、项目来源及意义,塔里木油田水平井开发井的井身结构特点：,是典型的超深、超长裸眼、长水平段、短套管的水平井。,钻杆传输测井作业的三个步骤：钻杆将仪器送入目的层段上方湿接头对接（井下仪与地面系统建立联系）测井作业,钻杆传输测井工艺技术简介：,一、项目来源及意义,旁通出套管鞋后的作业安全问题大斜度状态下的对接问题；长裸眼条件下传输测井工艺技术问题；泥浆压差造成湿接头的松脱，导致通信中断问题；小井眼固井测井工艺问题；电缆保护问题。,塔里木超深、超长裸眼水平井钻杆传输测井工艺技术难题,一、项目来源及意义,塔里木油田开始推广超深、超长裸眼水平井时钻杆传输测井作业情况表,必须对传统的钻杆传输测井工艺技术进行改进和完善,一、项目来源及意义,二、工艺技术研究取得的突破,旁通出套管鞋后的作业安全防护大斜度状态下的对接技术；长裸眼条件下传输测井工艺技术；湿接头的松脱的工艺技术措施研究；小井眼固井测井工艺研究；电缆保护工艺研究其他工艺技术研究。,旁通进出管鞋时的电缆损伤原因分析,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,旁通出套管鞋的安全防护技术,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,旁通出套管鞋的安全防护技术,旁通出管鞋后电缆缠绕钻杆造成的事故分析,（1）旁通进出套管时的钻杆居中问题（2）防止电缆在裸眼井段堆积、缠绕,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,旁通出套管鞋的安全防护技术,旁通出管鞋的安全防护技术的关键,旁通出套管安全防护技术措施,研制“传输短节井下安全防护短节”（专利号：02233805.5）研究制定施工连接方案和操作规程,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,旁通出套管鞋的安全防护技术,测井深度系统主要是由深度面版、绞车前面的深度轮组成。测井过程中只要深度轮转动，测井深度就在变，而将电缆都嵌入电缆保护槽时，必须放松电缆，因这时仪器未动，如果通过绞车放松电缆，其结果是将某点的测井信息记录成某一段的测井信息，造成测井资料的错误。,实际操作过程中遇到的深度问题：,二、工艺技术研究取得的突破,解决方法：,适当调整操作流程：下测：传输测井下测过程中连接好短节后，先不放松和固定电缆。而是保持原来状态继续下测3-4米再停止。并在钻具上做上记号。绞车保持不动，记下电缆张力，然后上提钻具，电缆亦随之松驰。等“短节”出钻井平后，再固定电缆。电缆固定好重新下钻，当钻具下到记号处，启动绞车继续测井。上测：则反之。,方法简单实用,二、工艺技术研究取得的突破,这一技术先后在哈得1-17、哈得1-25、哈得1-23、哈得1-22、TZ10-H2、LN2-1-15H、哈得1-16等井试验成功。其中：TZ10-H2井旁通出套鞋428米，LN2-1-15H井旁通出套鞋316米。,典型实例分析,二、工艺技术研究取得的突破,钻杆传输测井湿接头对接示意图,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,大斜度对接技术,钻杆传输测井井下对接过程,是通过泵下枪高速下冲来完成井下对接的；井下对接的特点：套管中对接比裸眼井段对接容易；垂直井段中对接比斜井段对接容易；对接点井斜越大，对接难度越大。,大斜度状态下的对接必须在高泵泥浆条件下才能完成，存在的工艺技术难题是：,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,大斜度对接技术,旁通的密封性能问题；有效地利用泥浆循环流动的问题。,哈里伯顿旁通密封胶垫照片,国产仿制旁通,密封总成,哈里伯顿旁通,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,大斜度对接技术,2002年7月23日，对接位置5042米，开泵 8 Mpa对接，泥浆刺断电缆,2002年5月10日，对接位置5243米，井斜91，开泵12MPa，泥浆刺断电缆,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,大斜度对接技术,高密封性能旁通的设计,旁通设计机械制图,哈里伯顿旁通密封胶垫：耐压3MPa,国内仿制密封胶块：耐压8MPa,新设计旁通封密胶块：耐压18MPa以上,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,大斜度对接技术,三种旁通的密封胶块图,泥浆活塞套筒,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,大斜度对接技术,为更有效地利用泥浆流动的压力来服务于钻杆传输测井井下对接，技术人员在泵下枪的加重杆上增加“泥浆活塞小套筒”。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,长裸眼井条件下传输测井工艺技术,长裸眼井条件下传输测井生产中存在的主要问题：,湿接头的堵塞问题；“3923”柔性短节的绝缘易被破坏的问题。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,长裸眼井条件下传输测井工艺技术,湿接头堵塞问题：,由于钻具的不居中，在传输测井下送仪器的过程中水平井工具长时间与井壁摩擦，易将泥饼及井筒底边岩屑头上残存的岩屑从水眼中“括进”湿接头，造成阻塞。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,长裸眼井条件下传输测井工艺技术,工艺技术措施：,（1）改进工具结构，防止较大岩屑被“括进”湿接头；,（2）增加泥浆循环次数和延长循环时间，预防阻塞现象发生。（直井段1000米循环一次，斜井段300米循环一次。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,长裸眼井条件下传输测井工艺技术,“3923”柔性短节问题：,较大的方孔未设计加盖，孔内的橡皮密封胶套易被划破，造成通信短路。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,长裸眼井条件下传输测井工艺技术,解决措施：,塔里木水平井大部分是中-小曲率井，一般传输测井时可以不加柔性短节；遇到大曲率和复杂井况时，改用其它型号的柔性短节或长源距声波的隔声体代替。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,湿接头松脱的工艺技术措施研究,传输测井施工中湿接头松脱现象的主要原因：,环空泥浆与钻杆内泥浆形成较大的压差，压差将湿接头锁死装置顶开，造成通信短路；湿接头对接过程中线路接通但锁紧叉簧未完全到位。,湿接头对接试验数据表,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,湿接头松脱的工艺技术措施研究,工艺技术对策措施：,湿接头井下对接一律采用较高泵压辅助对接技术，确保锁死装置完全起作用；作业时在钻具内打入一定数量的重泥浆，并在下测过程中每下一柱钻具，灌一次泥浆，确保钻具内外压力平衡。,效果：第一次作业时出现过多次湿接头被顶脱的事故，采取措施后的5井次传输作业均未出现湿接头被顶松的事件发生。,公头总成示意图,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,小井眼固井测井工艺技术研究,塔里木水平井套管普遍采用：5套管，其内径121.36mm，引进水平井工具公接头总成的最大外径为160mm。不对工具进行结构性改进，将无法完成此类型的固井质量测井任务。,原公头总成示意图,设想公头总成示意图,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,小井眼固井测井工艺技术研究,在保证工具机械强度的前提下，考虑到套管中作业比裸眼作业复杂性要低：,除去加强保护套；扶正筒和工具外壳和为一体设计。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,小井眼固井测井工艺技术研究,公共外壳和内部扶正筒的一体化设计图（选取合金钢制作）,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,小井眼固井测井工艺技术研究,效果分析：,从2002年6月份至今，由于有的公司的工具结构问题无法完成的5套管固井质量测井，转由我公司作业两次，产值34万元。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,电缆保护工艺技术研究,钻杆传输测井作业中电缆损伤的主要问题有：,井口电缆的损伤问题；旁通处的电缆损伤问题；,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,电缆保护工艺技术研究,井口电缆损伤问题,液压大钳和大吊卡伤电缆问题；井口磨电缆问题；偏心井口伤电缆问题；侧向滑轮固定位置不理想伤电缆问题。,井口施工示意图,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,电缆保护工艺技术研究,旁通电缆损伤的问题：,旁通出管鞋伤电缆的问题；司钻操作不规范，及绞车操作与司钻配合失误伤电缆问题；旁通密封性能不好伤电缆的问题；斜导眼伤靛蓝问题；电缆高速下放时旁通处伤电缆问题；旁通电缆锁伤电缆问题等。,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,电缆保护工艺技术研究,井口电缆导轨设计：,措施研究之一：,导轨照片,方瓦照片,导轨机械图,对电缆起到有效的保护作用；为井口操作带来了方便。,旁通设计机械制图,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,电缆保护工艺技术研究,井下安全防护短节的设计与应用来防止电缆在旁通处被挤（特别是斜导眼）,措施研究之二：,旁通短节的重新设计，防止高压泥浆刺断电缆,防护短节连接图,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,电缆保护工艺技术研究,措施研究之三：,从生产实践中归纳总结出两点、十三种易发生电缆损伤的情形，并逐一制订详细的防止电缆损伤的注意事项和操作技术规程，规范作业管理,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,其它工艺技术,根据塔里木超深、超长裸眼水平井测井多年的生产实践，总结归纳出一套完整且操作性强的超深超长裸眼钻杆传输测井作业规程,二、工艺技术研究取得的突破,工艺技术突破,其它工艺技术,根据塔里木井身结构和钻具结构特点，设计加工一套完整的转换接头，电缆轨和钻具滤清器等辅助性工具。,三、项目的效果与效益分析,公司从6月15日第一次进行水平井测井至年底水平作业收入,三、项目的效果与效益分析,三家测井公司水平井钻杆传输作业情况对比表,三、项目的效果与效益分析,通过本项目：,使公司较好掌握了超深超长裸眼等复杂井况的钻杆传输测井作业；培养了一批复杂井况下钻杆传输作业技术人才；改进和完善了多项复杂条件钻杆传输测井水平井工具；赢得了甲方的信任和市场；提高了市场竞争的能力。,谢谢,