|
在中国美丽神奇的西部边陲，位于新疆塔里木盆地的塔河油田，是以奥陶系碳酸盐岩为主要储集层的超亿吨级大型油气藏。近几年，西北分公司充分发挥科技对生产力的促进作用，使塔河油田储量和产量连年大幅增长，目前石油累计探明储量已达5.3亿吨，天然气储量达590亿立方米，三级储量累计达12.1亿吨（油当量），原油年产量将达到420万吨，已经成为中国石化储量、产量的主要增长地区。储量巨大钻探困难塔河油田以勘探开发奥陶系非均质性极强的碳酸盐油藏为主，其油藏类型既不同于常规的孔隙性砂岩油藏，也不同于中东地区
和我国东部典型的裂缝性碳酸岩油藏。油藏埋深在5500米以下，且经历多期运移，是一种以灰岩溶为起因，以缝洞系统储集体控藏的复杂油藏，储集空间主要为溶蚀缝洞，空间分布具有相当的随机性，表现为不规则形态和不均匀分布。根据实钻情况分析，塔河油田地层分为三个压力系统：第四系至三叠系（0~4890米）为正常压力系统，地层压力当量密度1.07~1.17千克／平方厘米；石炭系（4890~5650米）地层压力当量密度为1.24千克／平方厘米，为异常高压；奥陶系（5650~5925米）地层压力当量密度为1.08~1.10千克／平方厘米，为异常低压。由于地层的复杂性，塔河油田有相当一部分直井钻成后无产能。如果重钻一口新井，钻井周期长，投资大，而7英寸套管下深位于油层顶界，封隔上部压力较高的石炭系油层，受两套压力系统限制，很难进行套管开窗侧钻施工改造。“侧钻短半径水平井技术”浮出水面鉴于以上情况，2001年，西北分公司在塔河油田开发中，开始采用在7英寸套管鞋以下，实施侧钻短半径水平井的钻井技术，即通过开侧窗技术或裸眼侧钻造斜，采取短半径（靶前位移60米内）完成造斜，用于对无产能的直井进行改造利用，成功钻成了一批造斜率变化在2度／米以内的侧钻短半径水平井，并获得了高产油气流。目前，塔河油田称得上是国内侧钻短半径水平井技术应用最成功的油田，并创造了国内水平井施工的多项纪录，为国内侧钻短半径水平井钻井技术的进一步发展奠定了基础。侧钻短半径水平井在油田钻井施工中存在诸多难题。该技术要求造斜率高，采用铰接式井下动力马达局限性大且成本高，常规井下动力钻具造斜，需对井下工具进行优选和技术配套；轨迹控制几乎没有调整井段，加之随钻测量数据存在滞后问题，螺杆钻具造斜规律不易掌握，轨迹控制难度大；井眼曲率变化大，动力钻具在井眼中受弯曲应力影响，易发生钻具脱落、折断等钻具事故；采用滑动方式钻进，由于摩阻大，常常导致钻柱“自锁”现象的发生，钻柱无法有效传递钻压；采用旋转方式钻进时，处于高曲率井段的钻柱，受到较高的弯曲应力影响，易发生疲劳破坏……新技术效果显著，但诸多难题也让科技人员头疼不已针对以上难点，西北分公司根据塔河油田油藏特性，利用配套的侧钻水平井技术，结合负压钻井技术，对干井或老井进行侧钻短半径水平井，创造了枯井“复活”的神话。在油田施工侧钻短半径水平井过程中，该公司总结成功经验，进行了井下工具、仪器的改进和钻井工艺的科技创新，优化井身剖面设计，加强施工监督，减摩降阻，强化轨迹控制，应用水平段导向钻进技术，采用科学的钻井液体系，在塔河油田钻成了一批垂深在5300米以下，造斜率变化在1度／米~2度／米的侧钻短半径水平井，创国内水平井多项指标纪录，并取得了良好的经济效益。TK425井是塔河4号油田一口开发井。该井1999年钻成后，经近两年开采，产量逐渐降低，含水不断上升。西北分公司地质、工程部门经科学论证，决定在7英寸尾管鞋以下裸眼井段，采用侧钻短半径水平井的方法对老井进行改造，探明了边界的含油气性，逐步实现了滚动开发的目的。TK425CH井是塔河油田第一口短半径侧钻水平井。该井平均造斜率为1.16度／米，B靶较A靶上抬41.38米，创造了3项国内短半径水平井纪录。该井采用裸眼完井，初产原油430吨／天，稳产380吨／天。自TK425CH井以后，西北分公司相继在塔河油田对30余口井应用侧钻短半径水平井技术进行了施工，其中TK405CH井创造了钻井周期20.5天的最短纪录，TK419CH井、TK731CH井等也不断刷新国内短半径水平位移长度纪录。截至目前，西北分公司在塔河油田共对40余口干井或老井成功进行了侧钻施工，均取得良好的增油效果。塔河油田侧钻短半径水平井的成功钻成，并获得良好的油气，展示了该技术在西部油气勘探开发领域的广阔前景，为塔河油田奥陶系油藏已钻无产能直井的合理开发利用，提供了有效技术手段和成功经验。
（信息来源：机械电子频道子站）
文章类型：
| 
