防碰繞障鉆井技術的概述與應用

馬永峰

摘要：目前有一種情況是30多年的開發以后，在一些老油田的基礎上又進行二次開發。地形條件和周圍的鄰井會較大的限制水平井的開發與施工。與此同時，在施工的過程中也會經常出現碰撞的問題。在部分情況下，如果發生碰撞問題，那么將會被施工的進度以及安全性產生極大的挑戰。本文主要對防碰繞障鉆井技術進行一個大概的描述，并且對其應用方面進行介紹。

在過去對老油田進行開發的時候，選址大部分位于山區。歷史上遺留下來的井網比較密集，在一定程度上限制了水平井的施工。在施工過程中的碰撞問題也時常發生，這在一定程度上增加了平井施工的難度。

水平井的施工開采的主要目的是為了開采老油田剩余的未開發的油量。實現資源的最大化利用。水平井的施工繞障困難，但是如果可以進行下去，那么回報是相當可觀的。所以要著力于縮短施工周期，提高施工質量。

一、目前部分井的的施工概況

本文將通過舉例馬嶺油田南區的南平1井來進行說明，設計的方位是235.58°，靶前距是263.21米，入窗垂深1243.35米，靶區上下偏差1.5米，左右偏差10米。設計水平段4個靶點187米，實際數據：靶前距236.21米。入窗上偏差1.29米，左右偏差4.56米，在設計軌跡周圍有六口鄰井。

二、施工難點

（一）南平一井所受的制約條件主要是由其地理環境造成的。因為其所處位置是山區，而且周圍鄰井比較多，且在原來開采過的老油田之上繼續施工。其在施工過程中要在原來的老井往之間繼續穿行，并且要同時注意直井段和定向增斜段的防碰，大大的增加了施工的難度，和防碰的重要性。

（二）南平1井下面的老油田是在上世紀的70年代施工完成的。受當時科技水平和研發能力的限制，當時收集油田個井道數據的方式非常有限。在鉆井過程中使用虹吸測斜儀，防碰數據的完成也只能使用完井電測技術。因此，在過去遺留下的一些數據里面，有著較大的誤差，不能夠直接使用。防碰繞障技術還是不能夠很好的實施，因此在施工過程中易發生碰撞事件。在施工記錄中曾經有過與老油田的井相距19米而險些相撞的事情。巨大的安全隱患將會拖慢施工進度以及對施工人員造成一定的心理負擔和影響。

（三）老井與新井的數據以及基本的設計紙有所不同，因此如果不加運算直接施工將必定發生碰撞事故。

（四）為了保證施工能夠順利的高效的完成，必須在保證防碰繞障的同時加快施工進度，保證軌跡順利入窗。

三、施工前的準備

（一）由專員負責手機以上六口井的。全部數據并且加以整理，分析。具體應當收集的數據有，井口坐標，地面海拔，補心海拔以及鉆井過程中的單點測斜數據。而后完成相關計算。

（二）確定防碰關鍵點以及繞障原則

在此過程中，應該請負責安全的相關人員對各井的數據進行計算，從而得出各井之間安全距離。在一般情況下，防碰繞障的安全距離應當保持三十米以上。

四、確定防碰繞障方案

（一）大方位繞障

大方位繞障是一種較為老舊的繞障方案，其主要方式是從直井段開始防碰繞障的實施。在直井段的時候控制方位為290°到360°。造斜時候的方位為280°，再把方位降到設計值時再繞過垂深。但是需要考慮的問題是方味需要扭45°，防碰繞障的安全距離是30米以上。而考慮到該地區獨特的地理形勢，大方位繞障的方案剛好能夠穿過270°方位線。此方案對計算的準確度以及誤差有較大的要求。對相關計算人員的素質要求較高，如果產生一點誤差就有可能發生碰撞事件，因此不可采納。

（二）小方位繞障

采用小方位繞障時，直井段控制在120多到180°。造斜時角度控制在200°。此方案的安全系數較高，可以采用。

五、軌跡控制和防碰技術

（一）直井段軌跡控制

直井緞位于施工時候的前期。能否在直井段進行精確的施工，并且保證安全是為接下來的施工打下堅實基礎的重要一步。因此要予以足夠的重視。具體的控制方法如下：在控制直井段軌跡的時候要采用設備多元化交替進行，互相輔助完成既定任務的方法。使用復合鉆井與滑動鉆井二者相結合。同時搭配使用無線隨鉆儀器。按照計算好的角度以及深度進行狀態防止發生碰撞，如前所述，同時保證以后的施工順利進行。

（二）增斜段防碰軌跡控制技術

在井深929米的時候開始邊造斜邊繞障，使用直井段相同的鉆具結構設計方位235°，實際繞障造斜方位180°，案防碰繞障模擬數據在景深982米石徑斜8.57°方位達到195°完成造斜段鉆進，由于PDC鉆頭扭方位困難，起鉆換牙輪鉆頭進行增協繞障施工。在增斜段繼續增斜增方位進行防碰繞障，此時案防碰繞障模擬數據在曾井斜的同時方位逐漸增大，具體鉆至井深1080米井斜31°方位控制在225°至井深1107米時。井斜36.5米，方位控制到設計方位235°繞障結束，再全部繞障段，兩井距離在30米以上，繞賬成功。

總結

鉆井施工防碰工作非常重要，在水平井的設計環節有水平井鉆緊施工方參與防碰設計，以便鉆井防碰繞障施工更加順利。要認真分析施工井周邊各井的數據準確把握地質資料，有利于在施工過程中減少突發事件。在進行繞障水平對接井施工中，要充分考慮障礙物的面積，預留下足夠的空間。在繞障水平井施工中，承重傳盡量不進入方位變化趨勢，大雨大井斜角井段，避免鉆具。扭距過大發生斷裂。在各種水平井施工中，復合鉆可起到優化井身軌跡，防止方位漂移。提高鉆進速度，減少施工。風險的作用。除此之外，在井網密集地區進行防碰繞障鉆井設計時，要參考鄰井情況，合理設計井深剖面，做好防碰分析及掃描工作。精密的隨鉆測量儀器是防碰繞障工程重要的保障。本井利用了單身螺桿和MWD配合使用現場的準確判斷和調整，達到了精確控制的目的，本井施工中能夠繞過多口老井，并順利完成得益于鉆具結合的優選和正確合理的操作和施工，通過本井的成功是實施。為在類似井網密集的地區也應該。恰當的利用繞障技術實施水平井從技術上是可行的。

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