【平台丛式井防碰优化】 丛式井.docx

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1、【平台丛式并防碰优化】丛式并摘要：丛式井的施工原则是在施工前按照防碰考虑对整个 平台进行合理设计，在施工前期最大限度贴近设计线，当出现 两口或多口井需要防碰绕障时采用适当的方法进行绕障。通过 参数对比，从钻具组合，轨迹数据的测量，仪器的统一规划等 方面进行分析，以确定各项防碰措施的合理性和可行性。关键词：丛式井设计防碰优化定向井丛式井是指在一个井场或平台上，钻出若干口甚至上百口 井，各井的井口相距不到数米，各井井底则伸向不同方位，由 一列设定的井按设计的井身轨迹（即定向）施工完井后所组成。 利用丛式井组开发油田，可节约大量的道路建设、井场建设投 资。对采油集中建站、集中管理，对开发浅海、滩涂油

2、田具有广 阔的应用前景。由于丛式井本身的特点，使得在设计、施工的 过程中，有很多的难点，其中防碰工作更是重中之重。1、丛式井施工难点（1）造斜点浅，易形成软键槽。造斜点在表层（浅表层或二 开大井眼定向），在起下钻或钻进过程中易形成软键槽、井壁台 阶、糖葫芦井眼，容易出现起下钻遇阻和遇卡问题。（2）水平位 移大、目的层靶心距要求高，井眼轨迹控制难度大。（3）丛式井 组间相距较近，井身结构复杂，防碰工作严峻。（4）大井眼深、 大斜度稳斜裸眼井段长，清洗携岩效果差，极易形成岩屑床， 易造成井下情况复杂。（5）位移大，垂深浅，钻具摩阻和扭矩 大。（6）井眼清洁问题突出，容易出现钻井液中固相含量高，起

3、下钻困难。（7）浅地层井壁垮塌和井壁稳定问题，容易出现地层 蹩漏或垮塌。2、设计防碰由于丛式井在一个井场或平台上，钻出若干口甚至上百口 井，各井的井口相距不到数米，在这么密集的井网内，给防碰 工作造成了非常大的压力。针对具体情况，通过合理地选择井 位布置、井身轨道、造斜点、造斜率、井斜角和钻井顺序等方 面完成丛式井的防碰设计。2.1井位布置井位布置应考虑如下几点：（1）井口之间应有足够的防碰距 离，大型丛式井组井口距离一般要不小于5m。（2）用外围的井 口打位移大的井，用中间的井口打位移较小的井。（3）按整个井 组的各井方位，尽量均匀分布井口，使井口与井底连线在水平 面上的投影图尽量不相交，且

4、成放射状分布，以方便轨迹跟 踪。（3）考虑到钻井平台的最大额定载荷分布，将井斜大、位移 大、井深较深的井安排在平台额定载荷大的地方。2. 2设计井身轨道合理的井身轨道能够有效减小后期防碰施工的工作量，还 能有效保证后期作业的安全进行，大型丛式井组应着重考虑井 身轨道设计的简单和平滑。定向井：采用直一增一稳三段制轨 道类型，技术成熟，井眼轨道简单、平滑，这样将减少钻井工 序，降低摩阻，减少钻井时复杂情况和事故发生的可能性。水 平井：采用直-增-稳-增-平轨道类型来满足水平井要求。大位移井：对于大位移井采用悬链线方法设计井身轨迹。2. 3造斜点造斜点应选在稳定、均质、可钻性较高的地层。造斜点深 度

5、的选择应考虑如下几点：（1）根据目标点垂深、位移、轨道类 型和防碰绕障工作需要，相邻井的造斜点上下至少错开30m, 防止井眼间窜通和磁干扰；（2）造斜点尽量控制下压，降低造斜 点，使得造斜段井眼稳定，有利于下部钻井施工。通过调整造 斜点的深度来达到防碰的目的；大位移井采用浅造斜点，小位 移井采用深造斜点；（3）在水平投影中不可避免错开的井，应适 当调整设计，使得在垂向上避开，有一定的防碰距离。2. 4造斜率合理设计造斜率，不但能够有效进行防碰工作，而且还对 钻井施工和后期的采油作业起到了安全保障。设计造斜率一般 在1520 /100m之间。2. 5最大井斜角在保证油田开发要求的前提下，尽量不使

6、井斜角太大，以避免钻井作业时，扭矩和摩阻太大，并保证其它作业的顺利进 行。如有防碰要求的井，可适当调整井斜角大小。2. 6合理安排钻井顺序首先要按地质、开发部门有关注水配产要求和进一步对地层情况的掌握来进行。可采用先外排井，后内排井的顺序，防 止内排岩屑堆集须进行清理。钻进过程中建议先钻水平位移 大、造斜点浅的井，后钻水平位移小、造斜点深的井和直井。3、施工防碰每口井施工前必须要做出本井设计与已施工井的防碰扫 描，做出施工预案、防碰扫描图后与施工井队进行技术交底， 提示施工井队防碰井段。3. 1直井段防碰丛式井井距很近，必须保证多点数据准确，为防碰工作做 好基础。直井段钻进时，每钻进200m-

7、300m测斜，井斜偏大时 采取吊打措施。钻进时及时提示井队注意。直井段打完后，进 行多点测斜。3. 2轨迹控制对于有防碰问题井的轨迹控制，必须严格控制每一口井的 轨迹，先期完成的井必须给后期待钻的相邻井提供足够的空间 防碰，因此，先期完成井的井身轨迹必须严格按照设计要求来 控制，具体做法为：（1）利用计算机防碰程序协助轨迹控制，丛 式井作业必须使用相应的计算机防碰软件，在防碰问题出现的井 段使用计算机防碰程序计算出有关数据，绘出防碰图，以便于 监测。（2）定向施工时，要及时进行防碰扫描和判断，若有磁干 扰，则申请陀螺定向。（3）施工中应随时注意钻进参数的变化， 在钻进危险井段前提示司钻注意观察

8、，如出现不正常现象，立 即停钻汇报，待找出引原因后，才能继续施工。（4）绕障技术。 从根本上讲，绕障和防碰的性质是一样的，都是防止正在钻进 的井与其它已完成井或将要钻进的井相交。绕障作业前，认真 分析周围地层的结构以及邻井的情况，使用计算机防碰程序扫 描有关数据，绘出防碰图。合理选择测量仪器，绕障作业很多 情况都是在有磁干扰的情况下进行，因此如何选择适当的测量 仪器非常重要。如有必要应该选择使用陀螺等不受磁干扰的仪 器进行施工。（5）引入误差椭圆。无论仪器或者钻具丈量等都存 在一定的误差，在施工过程中，这种误差随井深的增加而逐渐 明显，即钻进中其实际轨迹可能位于计算出的轨迹周围一个不 确定的范

9、围内，当一口井钻至后期时，这个不确定范围会越 大，根据这个不确定范围而作出的一个椭圆体称为误差椭圆。 为了施工安全，减小误差椭圆所带来的干扰尤为重要，首先在 设计时就应当考虑的两口井的不确定因素，例如测量仪器的误 差、钻具丈量误差和钻具的弹性伸长量等。另外在轨迹计算中 也可以通过加密测点、以较小的靶心距中靶或设置钻井靶点可 信度来减小椭圆误差的影响。4、总结及建议 （1）进行丛式并开发应遵循论证是前提、整体防碰设计是关键、现场施工技术措施是保障的原则。（2）平台丛式井轨道设计 时，要进行安全圆柱法计算，要对设计出的轨道，进行防碰扫描， 以确保钻井施工过程的安全，避免与邻井相碰事故的发生。（3）

10、 丛式井施工必须做总体设计方案、合理布置井口位置、安排好 井架整拖方向和施工顺序，从整体上减小井眼相碰的可能性， 井眼轨道设计时要满足采油工艺的要求，且易于钻井施工。（4） 直井防斜是丛式井防碰工作的重点。加强直井段轨迹监测，若 发生井斜偏大，及早采用防斜打直技术，避免倾斜的直井段侵 占整拖方向。（5）井身轨迹计算时要考虑测量数据误差对实钻轨 迹的影响。可以根据实际工作经验，采用以井眼轴线为中心的 误差椭圆范围进行施工。（6）钻进中要重视地磁倾角的测量，防 止磁干扰。（7）对有相碰危险的井段，可以采用预定向技术三维 绕障，但前提是不影响后续施工，也不增加后续井的技术难 度。参考文献1刘喜荣，王

11、国祥，黎学年.中华人民共和国石油天然气行 业标准丛式井井眼防碰技术要求SY/T6396-1999.2王恒，崔永辉.草4丛式井组相碰事故经验与教训.钻采 工艺，2007,30（4）： 151-151,158.3李新洲|,张德智.丛式井钻井技术应用，西部探矿工程 1992,4:26-29.4李绪锋.大组丛式井工程设计与施工，西部探矿工程2006,119:75-77.5路学忠，尹伟.定向井（丛式井）的设计与施工技术要点,探矿工程（岩土钻掘工程）,2001增刊：218-220.6张广垠，由宏君，马开良，张宗林.定向井丛式井整体开发 技术西部探矿工程，2004,95： 76-77.7唐志军.平台丛式井设计浅析，西部探矿工程（岩土钻掘 矿业工程），1998,10： 5-6.