基本介紹
- 中文名：叢式井
- 外文名：Cluster well
- 設計原則：井井之間不發生碰撞
- 套用：海上油田開發、沙漠中油田開發等
介紹,作業特點,作業難度大,程式化作業方式,防碰與繞障技術,防碰技術,繞障技術,
介紹
叢式井的廣泛套用是由於它與鑽單個定向井相比較，大大減少鑽井成本，並能滿足油田的整體開發要求。叢式井廣泛套用於海上油田開發、沙漠中油田開發等。叢式井主要有以下優點：可滿足鑽井工程上某些特殊需要，如制服井噴的搶險井；可加快油田勘探開發速度，節約鑽井成本；便於完井後油井的集中管理，減少集輸流程，節省人、財、物的投資。
作業特點
區別於單一定向井，叢式井的作業具有整體性和長期性，因此，無論是鑽井技術上，還是管理上，叢式井作業有著自身的特點。
作業難度大
①每一口定向井都必須完全達到設計標準，因為任何一口井都是油田整個井網的一部分，牽涉到油田的整體開發。
②作業中期由於地質要求的變化，會導致後續鑽井的難度增加。如綏中36-1B平台叢式井作業中，由於地質要求的變化，需要修改設計，而此時已完成數口井的作業，這就給以後的作業帶來很多不便。這些困難包括：磁干擾情況更嚴重，給井口分配帶來不便，有防碰問題的井例增多等。
③由於鑽井事故，要恢復鑽進比處理單個定向井複雜，這個道理是很簡單的，因為每口井周圍都有其它已完成井或設計要鑽井，並且每一口井允許的軌跡變化範圍是有限的，所以恢復鑽進的選擇餘地較少。比如SZ36-1A1平台作業中，A9、A10、A17井於井深500米處發生嚴重漏失，曾堵漏多次未獲成功，不得已只能採用套管開窗側鑽的方法。
程式化作業方式
由於叢式井作業是在一個地區或一個構造上進行，因此許多作業可以考慮以程式方式進行，比如表層作業和BHA等。
①集中打表層，採用程式化作業方式省時省錢，便於積累作業經驗和最佳化程式，進一步提高鑽井作業水平和鑽井時效。渤海的SZ36-1A、B兩個叢式井平台都採用這種作業方式。實踐證明，經濟效益很明顯，平均每口井節約一個船天。
②如有可能，鑽具組合的選擇做到隨用隨取。是否採用這種方式或是部分鑽具組合隨用隨取，這取決於地質構造的特點以及單井建井周期。比如綏中36-1試驗區叢式井作業平均不到10天完成一口井，並且各井地質情況相似，因此將馬達造斜、轉盤增斜、穩斜及通井四套鑽具組合立於鑽台，根據作業需要，隨用隨取。該方法的使用，可節省鑽井時間，降低勞動強度，作業按程式化進行，提高鑽井時效，也能減少井下事故及複雜情況發生的可能性。
防碰與繞障技術
在叢式井設計和作業中，要在一個有限空間內完成幾口、十幾口井的設計和施工，滿足油田開發的要求，往往會遇到井與井之間的防碰和繞障問題。
防碰技術
解決叢式井防碰問題無非兩條，一是叢式井設計時儘量減小防碰問題出現的機會；二是施工時採取必要措施防止井眼相交(碰)。
①防碰設計。
首先在整個叢式井設計時，把防碰考慮體現在設計原則中。具體做法是：⑴相鄰井的造斜點上下錯開50米；⑵用外圍的井口打位移大的井，造斜點較淺，用中間井口打位移較小的井，造斜點較深；⑶按整個井組的各井方位，儘量均布井口，使井口與井底連線在水平面上的投影圖儘量不相交，且呈放射狀分布，以方便軌跡跟蹤；⑷如果按照上述三點考慮，還有不能錯開的井，可以通過調整造斜點和造斜率的方法解決；⑸如果鑽井期間，根據地質要求或鑽井工程需要，欲修改設計，那么修改後的設計必須考慮到防碰問題，儘量做到每一口井的軌跡都有最安全的通道。
②嚴格控制井眼軌跡
對於有防碰問題的一組井或幾口井的軌跡控制，必須嚴格控制每一口井的軌跡。先期完成的井必須給後續待鑽的相鄰井提供安全保障。因此，先期完成的井不僅要軌跡合格，而且要軌跡優質。
③利用計算機防碰程式協助軌跡控制
叢式井作業，必須使用相應的計算機防碰軟體。在防碰問題出現的井段使用計算機防碰程式算出有關數據，繪出較大比例尺的防碰圖。
④在防碰井段，密切注意機械鑽速、扭矩和鑽壓等的變化和MWD所測磁場有關數據的情況，並密切觀察井口返出物，以此來輔助判斷井眼軌跡的位置。
繞障技術
從根本上講，繞障和防碰的性質是一樣的，都是防止正在鑽進的井與其它已完成井或其它障礙物相交。但是繞障要求更嚴、更精確，允許的軌跡偏差更小。有時候，兩個或幾個套管的繞障作業在允許鑽頭通過時，只剩0.2米左右的間隙。由此可見，繞障作業的最大技術難點是磁干擾嚴重。下面介紹繞障作業的一些技術措施：
①繞障作業前，認真分析周圍地層的結構，障礙物的情況，使用計算機防碰程式計算有關數據，繪出較大比例尺的防碰圖，防碰圖應同時包括水平投影圖和垂直剖面圖。
②合理選擇測量儀器。繞障作業通常是在強磁干擾環境中進行，因此如何選擇適當的測量儀器(MWD、SST或GYRO測量儀)至關重要。一般來說，如果預計磁干擾不是很強，並且繞障作業容許的軌跡範圍較大時，可採用MWD或SST作為測量儀器。如果預計磁干擾很強，並且繞障作業容許的軌跡範圍很有限時，應考慮使用不受磁場影響的陀螺測量儀器。當使用MWD或SST測量時，應充分估計磁干擾對測量結果的影響程度並進行修正；如使用陀螺定向時，則應準確把握動力鑽具反扭角的大小，以保證正確的鑽進方向和井眼軌跡。
③繞障作業時，密切注意機械鑽速、鑽壓等的變化。如套用磁性測量儀器，還應密切觀察各磁通門分量和總的磁場強度的變化。
④選用合理的鑽具組合和參數。如果繞障作業以轉盤鑽形成進行，應儘可能依靠地層方位的自然漂移繞過障礙物。
⑤密切觀察井口返出物，以此來輔助判斷的位置。海洋石油技術服務定向井公司有著豐富的繞障作業經驗，我公司分別在JZ20-2-S3井、SZ36-1-A10井、SZ36-1-A17井、SZ36-1-A9井、SZ36-1-B11、SZ36-1-B12、SZ36-1-B16等井進行了大幅度的繞障作業，其中SZ36-1-A10井是一口開窗側鑽井，側鑽時，需避開A5、A18等5口井，鑽頭繞過鄰井時的最小間隙(套管間距減鑽頭外徑)只有0.15米。
