一種徑向井解決薄互層的鉆井方法技術

本發(fā)明專利技術提供了一種徑向井解決薄互層的鉆井方法，包括以下步驟：步驟1、將定位導向工具(1)下入井筒內(nèi)的待作業(yè)設計深度；步驟2、進行套管鉆孔開窗；步驟3、進行鉆水泥環(huán)作業(yè)；步驟4、進行鉆近井帶地層作業(yè)；步驟5、進行鉆遠端地層作業(yè)。該徑向井解決薄互層的鉆井方法可先后完成定位導向、套管鉆孔、鉆水泥環(huán)、鉆近井帶地層、鉆遠端地層作業(yè)，最終在被作業(yè)井筒設計層位完成直徑25mm～30mm、距離為30米的徑向孔眼，該施工方法適用于薄互層的儲藏改造，可使油井增產(chǎn)、水井增注。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種徑向井解決薄互層的鉆井方法
本專利技術涉及一種石油天然氣行業(yè)或煤層氣行業(yè)的鉆井
，具體的是一種徑向井解決薄互層的鉆井方法。
技術介紹
地質(zhì)學上的薄層是指儲層的厚度薄、單一，層與層之間由較厚的非滲透層分開。儲層厚度變化大，有大于10米的壩巖，也有小于1米的灘巖，但以砂泥巖薄互層方式的居多，大部分儲層單層厚度較薄，平均單層厚度僅為1.2米。灘壩砂巖性主要為砂巖、灰質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)粉砂巖。油藏有兩個特點：1、孔隙度、滲透率均較低；2、儲層厚度較薄，且縱向上與泥巖相互疊加形成薄互層。從儲層特征來看，該類油藏的地層滲透率相對較低，原油在儲層中的滲流很困難，導致其油井單井產(chǎn)能低，大部分單井自然產(chǎn)量不足1噸每天，開采難度相當大。由于儲層厚度較薄，使用常規(guī)水力壓裂，裂縫體積較大，容易壓竄層，出現(xiàn)水竄、氣竄、油竄等后果。淺薄互層普通油藏屬于邊際油藏，至今沒有現(xiàn)成的開采方式和開發(fā)技術政策界限可循，很多油田將此儲量列為難采儲量，而沒有動用。在我國開采煤層氣，96％以上的煤層都利用了水力壓裂增產(chǎn)技術，但該技術在煤層氣井中的應用還存在許多問題，在20世紀90年代施工的數(shù)十個煤層開發(fā)試驗井中，就有壓穿煤層頂?shù)装宓膶嵗@是由于煤層的最小應力小于煤層頂?shù)装宓淖钚λ隆Ｃ簩託舛喾种骄且环N新的煤層改造技術，利用水力射流在儲層中噴射鉆進，形成徑向孔眼，提高了導流能力，增大解吸波及面積，溝通更多割理和裂隙，且不會對儲層造成傷害。
技術實現(xiàn)思路
為了解決薄互層開采困難的問題，本專利技術提供了一種徑向井解決薄互層的鉆井方法，該徑向井解決薄互層的鉆井方法可先后完成定位導向、套管鉆孔、鉆水泥環(huán)、鉆近井帶地層、鉆遠端地層作業(yè)，最終在被作業(yè)井筒設計層位完成直徑25mm～30mm、距離為30米的徑向孔眼，該施工方法適用于薄互層的儲藏改造，可使油井增產(chǎn)、水井增注。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種徑向井解決薄互層的鉆井方法，包括以下步驟：步驟1、將定位導向工具下入井筒內(nèi)的待作業(yè)設計深度；步驟2、將套管鉆孔工具下入到定位導向工具中，進行套管鉆孔開窗；步驟3、將鉆水泥環(huán)工具下入到定位導向工具中，進行鉆水泥環(huán)作業(yè)；步驟4、將鉆近井帶地層工具下入到定位導向工具中，進行鉆近井帶地層作業(yè)；步驟5、將鉆遠端地層工具下入到定位導向工具中，進行鉆遠端地層作業(yè)。本專利技術的有益效果是：1、創(chuàng)造性地采用連續(xù)管作業(yè)機在油氣藏的薄互層進行徑向鉆井作業(yè)，提高了作業(yè)效率；2、創(chuàng)造性地采用五趟施工工藝及配套工具對薄互層進行徑向鉆井作業(yè)，分別為定位導向、套管鉆孔、鉆水泥環(huán)、鉆近井帶地層、鉆遠端地層作業(yè)；3、創(chuàng)造性地采用定位導向工具，該工具具有相對方位定向功能，可在同一個薄互層位實施相對方位定向，可相對120度或180度定向鉆孔；4、創(chuàng)造性地采用套管鉆孔工具，能對套管鉆孔，形成直徑為23mm的圓形窗口，且具有獨有的安全短節(jié)，能保護套管鉆孔過程中鉆頭過載使萬向節(jié)扭斷，還能保護萬向節(jié)下井過程中不與油管壁擦碰而折斷，避免落魚；5、創(chuàng)造性地具有鉆水泥環(huán)工具，可完成徑向距離2米的水泥環(huán)鉆進；6、創(chuàng)造性地具有鉆近井帶地層工具，可完成徑向距離10米的近井帶地層鉆進；7、創(chuàng)造性地具有鉆遠端地層工具，可完成徑向距離30米的遠端地層鉆進。附圖說明構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構(gòu)成對本專利技術的不當限定。圖1是本專利技術中定位導向工具在井下的布置示意圖。圖2是本專利技術中套管鉆孔工具的工作示意圖。圖3是本專利技術中鉆水泥環(huán)工具的工作示意圖。圖4是本專利技術中鉆近井帶地層工具的工作示意圖。圖5是本專利技術中鉆遠端地層工具的工作示意圖。圖6是本專利技術中鉆水泥環(huán)工具的上部結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本專利技術中鉆水泥環(huán)工具的下部結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本專利技術中鉆近井帶地層工具的上部結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本專利技術中鉆近井帶地層工具的中部結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本專利技術中鉆近井帶地層工具的下部結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本專利技術中鉆遠端地層工具的上部結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是本專利技術中鉆遠端地層工具的下部結(jié)構(gòu)示意圖。1、定位導向工具；2、套管鉆孔工具；3、鉆水泥環(huán)工具；4、鉆近井帶地層工具；5、鉆遠端地層工具；11、彈性扶正器；12、相對方位定向錨定器；13、導向器；14、下彈性扶正器；15、引鞋；21、旋轉(zhuǎn)連接器；22、脫節(jié)器；23、螺桿馬達；24、鉆壓推加器；25、安全短節(jié)；26、萬向節(jié)；27、鉆頭；31、過濾器；32、單流閥；33、低速送進機構(gòu)；34、鉆水泥環(huán)噴管；35、鉆水泥環(huán)噴嘴；36、下連接筒；41、步進式低速送進機構(gòu)；42、伸縮扶正筒；43、加重筒；44、鉆近井帶噴管；45、鉆近井帶噴嘴；51、連接頭；52、鉆遠端噴管；53、加重筒；54、自牽引噴嘴；61、油管柱串；62、校深短節(jié)；63、油管；64、油層套管；65、連續(xù)管；331、活塞桿；332、外筒體；411、錨爪。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本專利技術。一種徑向井解決薄互層的鉆井方法，包括以下步驟：步驟1、將定位導向工具1下入井筒內(nèi)的待作業(yè)設計深度；步驟2、將套管鉆孔工具2下入到定位導向工具1中，進行套管鉆孔開窗；步驟3、將鉆水泥環(huán)工具3下入到定位導向工具1中，進行鉆水泥環(huán)作業(yè)；步驟4、將鉆近井帶地層工具4下入到定位導向工具1中，進行鉆近井帶地層作業(yè)；步驟5、將鉆遠端地層工具5下入到定位導向工具1中，進行鉆遠端地層作業(yè)，如圖1至圖5所示。具體的，在步驟1中，定位導向工具1包括從上向下依次連接的上彈性扶正器11、相對方位定向錨定器12、導向器13、下彈性扶正器14和引鞋15；下定位導向工具1的具體方法，如圖1所示：作業(yè)前，先將定位導向工具1的上端連接一根2-7/8吋的油管63，油管64的上端連接一根1.5m長的校深短節(jié)62，校深短節(jié)62的上端再連接2-7/8吋的油管柱串61，然后用修井機將油管柱串61及定位導向工具1下入到待作業(yè)井筒內(nèi)，通過γ射線及磁定位校深的方式，確認定位導向工具1下放至預定待作業(yè)層位，然后上提油管柱2m，再下放2m，定位導向工具1上的相對方位定向錨定器12會在油層套管64的內(nèi)壁上產(chǎn)生錨定。具體的，在步驟2中，套管鉆孔工具2包括從上向下依次連接的旋轉(zhuǎn)連接器21、脫節(jié)器22、螺桿馬達23、鉆壓推加器24、安全短節(jié)25、萬向節(jié)26和鉆頭27。套管鉆孔作業(yè)的具體方法，如圖2所示：將套管鉆孔工具2連接到連續(xù)管65的最下端，用連續(xù)管作業(yè)機將套管鉆孔工具2下放到定位導向工具1內(nèi)。地面高壓泵車通過連續(xù)管65將12MPa～15MPa壓力的工作液輸送到套管鉆孔工具2中，工作液驅(qū)動螺桿馬達23旋轉(zhuǎn)，螺桿馬達23產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩通過鉆壓推加器24、安全短節(jié)25傳遞給萬向節(jié)26和鉆頭27，對套管進行鉆孔開窗。與此同時，12MPa～15MPa壓力的工作液會驅(qū)動鉆壓推加器24，通過安全短節(jié)25給萬向節(jié)26和鉆頭27施加12N～15N的鉆壓力，保證鉆頭27對套管進行正常鉆孔。套管鉆孔作業(yè)完畢后，通過連續(xù)管作業(yè)機將套管鉆孔工具2起出至地面。具體的，在步驟3中，鉆水泥環(huán)工具3包括從上向下依次連接的旋轉(zhuǎn)連接器21、脫節(jié)器22、過濾器31、單流閥32、低速本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種徑向井解決薄互層的鉆井方法，其特征在于，該徑向井解決薄互層的鉆井方法包括以下步驟：步驟1、將定位導向工具(1)下入井筒內(nèi)的待作業(yè)設計深度；步驟2、將套管鉆孔工具(2)下入到定位導向工具(1)中，進行套管鉆孔開窗；步驟3、將鉆水泥環(huán)工具(3)下入到定位導向工具(1)中，進行鉆水泥環(huán)作業(yè)；步驟4、將鉆近井帶地層工具(4)下入到定位導向工具(1)中，進行鉆近井帶地層作業(yè)；步驟5、將鉆遠端地層工具(5)下入到定位導向工具(1)中，進行鉆遠端地層作業(yè)。

【技術特征摘要】
1.一種徑向井解決薄互層的鉆井方法，其特征在于，該徑向井解決薄互層的鉆井方法包括以下步驟：步驟1、將定位導向工具(1)下入井筒內(nèi)的待作業(yè)設計深度；步驟2、將套管鉆孔工具(2)下入到定位導向工具(1)中，進行套管鉆孔開窗；步驟3、將鉆水泥環(huán)工具(3)下入到定位導向工具(1)中，進行鉆水泥環(huán)作業(yè)；步驟4、將鉆近井帶地層工具(4)下入到定位導向工具(1)中，進行鉆近井帶地層作業(yè)；步驟5、將鉆遠端地層工具(5)下入到定位導向工具(1)中，進行鉆遠端地層作業(yè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向井解決薄互層的鉆井方法，其特征在于，在步驟1中，定位導向工具(1)包括從上向下依次連接的上彈性扶正器(11)、相對方位定向錨定器(12)、導向器(13)、下彈性扶正器(14)和引鞋(15)；先將定位導向工具(1)上端連接一根油管(63)，油管(63)的上端連接一根校深短節(jié)(62)，校深短節(jié)(62)的上端再連接油管柱串(61)，然后用修井機將油管柱串(61)及定位導向工具(1)下入到待作業(yè)井筒內(nèi)，通過γ射線及磁定位校深的方式，確認定位導向工具(1)下放至預定待作業(yè)層位，然后上提油管柱串(61)，再下放油管柱串(61)，定位導向工具(1)上的相對方位定向錨定器(12)在油層套管(64)的內(nèi)壁上產(chǎn)生錨定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向井解決薄互層的鉆井方法，其特征在于，在步驟2中，套管鉆孔工具(2)包括從上向下依次連接的旋轉(zhuǎn)連接器(21)、脫節(jié)器(22)、螺桿馬達(23)、鉆壓推加器(24)、安全短節(jié)(25)、萬向節(jié)(26)和鉆頭(27)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的徑向井解決薄互層的鉆井方法，其特征在于，在步驟2中，將套管鉆孔工具(2)連接到連續(xù)管(65)的最下端，用連續(xù)管作業(yè)機將套管鉆孔工具(2)下放到定位導向工具(1)內(nèi)，地面高壓泵車通過連續(xù)管(65)將工作液輸送到套管鉆孔工具(2)中對套管進行鉆孔開窗，然后通過連續(xù)管作業(yè)機將套管鉆孔工具(2)起出至地面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向井解決薄互層的鉆井方法，其特征在于，在步驟3中，鉆水泥環(huán)工具(3)包括從上向下依次連接的旋轉(zhuǎn)連接器(21)、脫節(jié)器(22)、過濾器(31)、單流閥(32)、低速送進機構(gòu)(33)、鉆水泥環(huán)噴管(34)、鉆水泥環(huán)噴嘴(35)。6.根...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：胡強法，張友軍，陳智，張炎，于東兵，朱峰，
申請(專利權(quán))人：中國石油天然氣集團公司，中國石油集團鉆井工程技術研究院，中國石油集團鉆井工程技術研究院江漢機械研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11