江苏油田防碰绕障技术的研究及应用

江苏油田防碰绕障技术的研究及应用

刘贵鹏

中石化经纬有限公司华东测控分公司 江苏省扬州市  225000

摘要：江苏油田断块小、构造复杂，小断块油田开发后期地层压力、油层、井网等因素变化造成施工的复杂性，使得在老区调整井施工中井眼防碰绕障工作越来越困难，严重影响了老区施工速度和施工质量。针对防碰绕障工作，开展了老井轨迹精细描述及偏差分析、井眼轨迹及防碰绕障优化设计技术、防碰绕障井眼轨迹控制技术、高密度井区轨迹安全钻进技术、测量仪器监测技术等技术的研究及应用，可为油田增储上产提供技术保障。

关健词：复杂小断块  老区  防碰绕障  井眼轨迹

1、前言

江苏油区内的油田主要由规模较小的断块油藏组成，属复杂小断块油田。江苏油田已经进入开发中后期，为了提高了江苏油田复杂小断块油层采收率，改善开发效果，通过老区调整加密，进行综合调整开发。如何优化井眼轨迹设计并有效控制井眼轨迹，穿越或避开老井眼，成为制约江苏油田老区开发的瓶颈问题。

2江苏油田防碰绕障技术现状

江苏油田处于水乡油田，由于地面和井下条件的限制，90%以上都是定向井，本身防碰的难度就比较大。再加上油区开发已多次调整，已是蜂窝状。再调整开发，定向井防碰绕障的难度比其它油田更加大。目前大多数油田采用防碰垂深最近距离小于5米、水平位移最近距离小于30米不实施，而江苏油田已实施垂深最近距离小于3米、水平位移最近距离小于5米定向井水平井多口，但井眼碰撞的事件经常发生。水平井定向井防碰绕障存在的主要问题：

⑴老井眼数据不准确。受当时技术制约，1990年前的井，测斜数据采用虹吸测斜仪、电测等测斜手段，数据误差很大； 1990-2000年的井，由于测斜数据采用单点多点测斜仪、电测等测斜手段，测斜仪器处于发展中，数据误差比较大；2000年后采用电子单点多点测斜仪、无线随钻测斜仪等测斜手段，数据误差比较小。

⑵开发的难度增加，防碰难度进一步加大，防碰距离越来越近、邻井越来越多。常规定向井施工中，防碰邻井至少3口以上。在富民高密井区水平井施工中，出现一口水平井防碰10邻井以上情况，富18平5水平井要防碰16口邻井，其中，防碰最近距离4米到10米的井有7口。

⑶防碰形势不容乐观。在高密度井区防碰形势越来越严重，近年钻井处、安徽公司均出现斜井段井眼相串、相碰事故。近年出现问题的例如：韦庄、黄珏地区的韦5平4井与韦5-15井，黄102与黄105井等井。

3国内外相关产业和技术现状、发展趋势

中国海洋石油总公司十一五􀀁期间开展了油气田高效开发加密调整钻井技术研究, 并且将该项技术成功应用于海上油气田开发生产, 取得了很好的效果，首次成功使用防碰绕障的定向井技术, 安全、顺利地在渤海油气田钻出了第一批加密井。即在原本已十分密集的丛式井组中还要再度加密钻出加密井网, 这两张网在空间不能碰撞, 在定向井技术上是一个巨大的挑战!在海上的丛式井是以平台为中心点向四周发散的轨迹平台分布, 而加密井网就要在原来平台旁边30~ 40 m 的位置再布置一个井口平台, 另钻一组再加密的井网, 同样是向周边发散, 但又不能与原井网相碰撞。主要技术：

1.密集丛式井组调整再加密井网的防碰分析技术

    首先针对加密井平台( L 平台) 周边已钻井的井眼轨迹情况进行分析。BH36 油气田中与L 平台相关的有原来的A、B 和J 这3 个井口平台, 其中B 平台与新钻调整L 平台、井口中心距仅为45 m。因此要对相邻井和有可能干扰井的情况进行综合分析。

对有可能井眼要发生干扰的井, 全部采用陀螺复测井眼轨迹, 并且全部要进行井眼邻井程度分析和防碰扫描分析计算。通过对海上原平台上的已钻生产井的轨迹测量, 了解和掌握了原井眼的准确位置, 同时对于已钻井和待钻井的轨迹邻近程度进行了分析。

2.采用合理钻井工程技术措施, 保证井眼轨迹安全

1) 对于一般情况下的直井段, 则尽可能注意在表层段把井打直。

2) 井距很密, 就要考虑表层预斜的方案。因此, 在表层就要开始造斜, 确保后面钻井作业的安全, 此时采用钻具组合一定要注意: 一定要使用牙轮钻头; 要采用弯接头马达和陀螺的组合; 要确保造斜率, 使预造斜在浅层就要成功。

3.密集丛式井组再加密井网安全钻井及井眼轨迹控制措施

1) 精心的前期研究和防碰设计十分重要。由于海上油气田原本生产井所用丛式井组, 井距就很密集, 上部井段防碰的问题和矛盾十分突出。因此, 对于防碰和绕障问题, 要在项目前期工作中预先研究和落实。对于防碰绕障要从设计阶段开始, 从绕障设计到钻井施工设计, 从井眼轨迹优化到施工过程的落实, 在防碰措施上要有保证。

2) 在做绕障设计前, 对老井要复测陀螺, 并且要进行严格的待钻井眼和老井轨迹的防碰扫描分析, 防碰扫描的点不能太少, 至少要保持在10 m/ 点左右。

3) 钻井施工过程中防碰井段要加密测点, 及时对此邻井距离根据MWD 的G T otal、B To tal 以及Dip的变化, 及时掌握井下磁力场的变化, 保证井眼安全。

 4) 对于采用陀螺定向的井, 要采用牙轮钻头, 测准井眼方位和工具的位置, 注意保持较高的造斜率, 及时将井眼按照安全的方向钻出去。

4项目研究可行性分析

4．1项目技术思路

通过技术研究老井轨迹精细描述及偏差分析来提高防碰绕障计算精度；井眼轨迹及防碰绕障优化设计技术保证防碰绕障剖面最优化；防碰绕障井眼轨迹控制技术使随钻；防碰绕障更优化；测量仪器的监测硬件保障防碰绕障；以井眼碰撞征兆监测等技术为主的安全钻井技术，从而形成江苏油田防碰绕障技术。

4．2项目技术关键

⑴、老井轨迹精细描述及偏差分析。井眼轨迹及防碰绕障技术必须建立在新旧井具有准确、可靠的轨迹数据基础之上（包括更精确仪器复测轨迹、加密测点等手段），老井防碰绕障的基础是轨迹精细描述及偏差分析。

⑵、井眼轨迹及防碰绕障优化设计技术。井眼轨迹及防碰绕障优化设计时应注意，新旧轨迹数据基础必需保持一致（包括坐标系、坐标原点、参考北、井口海拔补心高度、轨迹计算方法、地磁计更新等）。

⑶、防碰绕障井眼轨迹控制技术。重点是施工前防碰绕障井眼轨迹控制方案设计技术、施工中防碰绕障井眼轨迹控制技术、施工后防碰绕障井眼轨迹控制分析技术。防碰扫描是否准确的依据（防碰扫描还需注意仪器精度参数、深度等误差选择）。

⑷、高密度井区轨迹安全钻进技术。重点采用直井段防斜打直、高效三牙轮钻头钻防碰井段、井眼碰撞征兆监测等技术。

⑸测量仪器监测技术。测量仪器误差分析，测斜仪器检测校验技术。

5结论与建议

⑴江苏油田防碰绕障技术是勘探开发的需要，是提高老区采收率的关键技术之一。

⑵防碰绕障技术是一系统工程，影响因素多。江苏钻井已引进多套LWD和MWD等随钻测量仪器，及COMPASS水平井轨道优化设计，WELLPLAN摩阻扭矩分析及水力参数软件，为复杂小断块高密度水平井钻井技术的研究应用提供了有利的技术基础和条件。

参考文献：

[1] 王兴武. 薄油层水平井轨迹控制技术[J]. 钻采工艺 , 2010,(06)

[2] 王万庆, 田逢军. 长庆马岭油田水平井钻井防碰绕障技术[J]. 石油钻采工艺 , 2009,(02)

[3] 张晓诚, 刘亚军, 王昆剑, 张海, 曹阳. 海上丛式井网整体加密井眼轨迹防碰绕障技术应用