欠平衡套管鉆井可降低鉆井成本30%
欠平衡套管鉆井(普通套管鉆井)在美國(guó)得克薩斯州南部的油田中大幅度提高了鉆井效率。用這種鉆井方法鉆同一井眼內(nèi)的枯竭砂巖層和高壓砂巖層。據(jù)認(rèn)為可以降低鉆井成本30%。
殼牌石油公司在美國(guó)得克薩斯州南部從事氣田開(kāi)發(fā)已有50年的歷史。這些氣層的深度為10000~16000ft。氣層為高溫高壓層,關(guān)井油管壓力為10000psi,井底溫度為280~400oF。多數(shù)井的產(chǎn)層為多層低滲砂巖層,需要壓裂才能進(jìn)行商業(yè)性生產(chǎn)。1995年首次應(yīng)用欠平衡套管鉆井技術(shù)側(cè)鉆小井眼。欠平衡套管鉆井既可用于側(cè)鉆新井眼,又可以用來(lái)加深老井。側(cè)鉆可以節(jié)約一半的鉆井成本。
1.用欠平衡套管鉆井工藝鉆的第一口井
在1990年以前,得克薩斯南部油田典型油井設(shè)計(jì)是下131/3in表層套管和95/8in技術(shù)套管,需要時(shí)下75/8in襯管。用5in或51/2in油層套管完井。2001年和2002年用欠平衡套管鉆井工藝側(cè)鉆或加深了幾口井,而2003年首次用欠平衡套管鉆井工藝打了一口新井(D井)。75/8in襯管下在5個(gè)獨(dú)立枯竭砂層的上方。為了在砂層中防止過(guò)平衡,把鉆井液的密度由17lb/gal降低到15lb/gal,連續(xù)鉆穿5層砂層。在鉆井過(guò)程中發(fā)生過(guò)卡鉆等復(fù)雜情況,通過(guò)技術(shù)處理,鉆達(dá)設(shè)計(jì)深度,由于不需要下51/2in襯管,而節(jié)省了30萬(wàn)美元。
2.用欠平衡套管鉆井工藝鉆的第二口井
E井是采用欠平衡套管鉆井打的第二口新井,這口井采取了比鄰井尺寸小的套管設(shè)計(jì)。鉆井時(shí),9000ft處的75/8in套管鞋在16.8lb/gal的鉆井液密度下破裂(而設(shè)計(jì)鉆井液密度為17.7lb/gal),但是不需要修復(fù)。采用密度為16.3lb/gal的油基鉆井液繼續(xù)鉆進(jìn)到10862ft(鄰井是采用17lb/gal密度的鉆井液打的),并決定不提高鉆井液密度側(cè)鉆到設(shè)計(jì)深度。在設(shè)計(jì)深度,投球啟動(dòng)懸掛器時(shí),因球座沖蝕而失敗。雖然采用了下標(biāo)準(zhǔn)閥門(mén)等措施,但懸掛器仍然沒(méi)有打開(kāi),采取了填井和側(cè)鉆的補(bǔ)救方法。斜向器下在襯管浮箍的上方,并在5in襯管中銑磨開(kāi)窗。為了在鉆進(jìn)過(guò)程中導(dǎo)流產(chǎn)出的天然氣,鉆進(jìn)時(shí)使用了旋轉(zhuǎn)頭。
3.用欠平衡套管鉆井工藝鉆的其他井
F井是一口按常規(guī)油井設(shè)計(jì)不能經(jīng)濟(jì)地鉆進(jìn)的油井,所以采用了欠平衡套管鉆井。用43/4in鉆頭鉆達(dá)15860ft。使用密度為13.5lb/gal的油基鉆井液鉆穿5個(gè)壓力不同的砂層。在高壓層采用了密度為17.5lb/gal的鉆井液。這口井節(jié)省了30%的鉆井成本。
G井是一口采用較小尺寸套管設(shè)計(jì)的井,其鄰井在鉆井過(guò)程中普遍發(fā)生漏失,原因是地層的破裂壓力梯度低。鉆井時(shí)通常采用17.5lb/gal的鉆井液密度。G井是S形井身剖面,采用16.5lb/gal的油基鉆井液鉆達(dá)11800ft(其最大井斜角為11o),然后進(jìn)行電測(cè)。采用31/2in套管鉆61/2in井眼到設(shè)計(jì)深度。這口井由于采用小井徑而節(jié)省了40萬(wàn)美元,而因沒(méi)下襯管又節(jié)省了35萬(wàn)美元(使鉆井成本降低30%)。
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