内容发布更新时间 : 2024/5/21 3:21:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

多分支井建井----多方受益的钻井技术

摘 要

作为一种新出现的技术,多分支井在北海北部的边际油藏开发中得到成功应用。不使用该技术，就不可能经济的开发这块油藏。技术必须与当地条件相适应，多分支技术在北海的成功应用为后来的全球应用打下了良好的基础。

引 言 Tern Alpha是北海北部东Shetland盆地的一个固定海上平台，离Aberdeen大约500Km。英国壳牌勘探和生产公司（Shell Expro）代表Shell/Esso经营这个油田。中侏罗纪三角洲砂岩地层的Brent油层是在海上平台上，生产主要集中在Etive层，它是Tern油田产油量最高的层。Etive层的生产主要通过常规井进行，所有的储层单元都完井。随着Etive层开发的基本完成，为了提高低质量的上Ness层和Rannoch层的产能，开始使用分支井这一经济有效的技术。

2、项目管理

为了保证围绕新技术的开发方案的成功，必须设立合适的管理框架。Tern油田的开发小组主要由组长和石油工程师和油井工程师组成。这个小组能够根据连续变化的地质和油藏模型更新油田开发方案。

3、概念工程和测试 Tern油田使用了一种典型的北海生产套管方案，121 4in井眼和103 4/95 8in 生产套管、81 2in井眼和7in衬管，有时候6in井眼和41 2in衬管。在下覆有水冲洗过的Etive层的油藏钻定向水平分支情况下，需要下入7in衬管，并穿过该层固井以保证产油层与含水的Etive层的适当隔离。在正常的侧钻作业过程中，现存的生产层将被放弃，生产套管将被退出，钻一个81 2in井眼并下入7in衬管。这包括一个500ft的衬管连接、一个衬管悬挂器和一个完整的衬管顶部封隔器。分支连接的概念是基于以上方法，选用它的理由主要有四个：

4、连接建立

4.1 生产套管的考虑

为了降低窗口附近和7in衬管的应力，100ft的瞬时狗腿度在预测窗口深度处的每一边应当保持在每百英尺3°以下。在这一地区，应当设计了一个切面以减少转向。需要指出的是，每个分支至少有两个目标，主井筒必须在设计的井眼轨迹上，以保证分支的狗腿度不至于太高。沿管线钻进的要求增加了扭曲度。这应当在目标公差的范围内平衡，因此井眼轨迹很重要。

在Tern油田，使用锥形的103 4或95 8in生产套管来安装气举设备。这种管柱通常通过最小数量的弓形弹簧扶正器下入来优化固井。

为了进一步提高窗口周围的固井质量，利用入造纤维来提高水泥的抗拉强度。斯伦贝谢-道威尔公司的Lancrete纤维的浓度受到混合和泵入的限制，现在使用

的是0.2%BWOC。回收的水泥表明，水泥刚性黏结良好，强度很高，Lancrete纤维均匀分布。

4.2窗口建设

TA-17，使用了95 8in套管预磨铣窗口。窗口与放射性碎毛屑和短节一起被下到精确的位置，这将消除窗口位置的不确定性，这种不确定性在造斜器与封隔器仪器下入时出现。

使用镶齿式钻头来钻碎环氧树脂和水泥，没有负效应，不需要导向工具。 在TA-17井利用了预磨铣窗口，消除了磨铣过程。

4.4洗井过程

随着分支井下管柱和固井的进行，要进行洗井射孔。为了达到重进入下部分支的目的，95 8in套管内的7in衬管通过清洗衬管和回收造斜器而被移走。而AT-17井为书本提供了一个范例，在这口井上，衬管的顶端被冲洗到造斜器的顶端，然后再内部切开并移走。最后清洗剩下的衬管和造斜器，并一次性移走它们。

5、岩屑管理

在多分支作业过程中产生的岩屑一直是一个问题。岩屑的来源包括磨铣切屑、水泥、钻井岩屑和生产岩屑。岩屑常常由Tern油田使用的系统产生，但是通过仔细的设计，岩屑管理问题是可以克服的。

5.1 磨铣岩屑

在磨铣和洗井过程中产生的岩屑可能引起严重的问题。对于TA-19井，这个过程是曲折的，结果切屑和衬管碎片就会产生。这样，碎屑进入了上部分支，严重阻碍了后期的分支作业。为了避免这个问题，在TA-17井进行了三个方面的改进：

5.2 钻井和固井岩屑 在分支井钻井过程中，造斜器暴露在钻屑和衬管固井作业水泥中。为了避免落到下部分支中，所有封隔器装置中都按装了无压力密封。虽然这可防止连续的岩屑脱落，但是，在洗井过程中，一些残留的岩屑也会掉落。

5.3 试井