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浅谈水平井事故预防措施
钟德华
水平井井眼贯穿油层段长,单井产量高,因此得到广泛重视。同时水平井又属高难度、高成本定向井,主要体现在施工工序繁复,仪器昂贵,泥浆材料费用高,稍有不慎,损失惨重。中石油从2006年开始加大了水平井的开发力度,2007年提出了600口水平井的施工任务,这对我们施工方来说是机遇也是挑战,安全施工尤为重要。通过对水平井的事故进行分析,查找事故发生的原因,总结事故处理的成功经验,探讨水平井的事故预防措施,对于水平井安全施工具有非常重要的意义。下面结合西柳10平1井施工时发生卡钻的实例,浅谈水平井事故预防措施。


1)构造特征
西柳10平1位于河北省高阳县小王果乡小王果村北,构造名称:冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡西柳10断块,西柳10断块处于饶阳凹陷任西洼槽西部、高阳低凸起东侧,从油层组顶面构造图看,沙一下段和沙三段两层构造形态具有较好的继承性,地层北高南低、轴部分布平缓、倾角4-5°。该井自上而下钻遇第四系的平原组地层以及上第三系的明化镇组、馆陶组地层和下第三系的东营组、沙河街组地层。华北油田冀中坳陷明化镇组地层泥岩易吸水膨胀,造浆性强,砂岩及含砾砂岩泥质胶结,稳定性差,易造成缩径、井壁垮塌。东营组地层以紫红色泥岩为主,其造浆性虽不很强但易吸水膨胀,可能导致井壁不稳定,从而引发井壁垮塌,造成井下复杂。
2)地质分层
地质分层及油气水层
地质分层
底界
海拔
岩性描述
故障提示
平原组
-350
防垮、防斜
明化镇组
-1675
棕红色泥岩与黄色粗沙岩互层,下部沙层较上部少。
防垮、防斜防卡
馆陶组
-2105
杂色砾岩为主夹棕红色,紫红色泥岩,底部为杂色砾岩、泥岩。
防斜、防卡、防掉牙轮
东营组
-2745
紫红色、灰绿色泥岩,浅灰白色砂岩与灰白色细砂岩为主。
防斜
防卡
防漏
沙一段
-3015
灰色、紫灰色泥岩与浅灰色含钙细砂岩,灰褐色油面岩,浅灰色质细砂岩,油斑生物灰岩。
沙二、沙三段
-3145
深灰色和暗灰色泥岩与灰色含钙细砂岩,棕褐色细砂岩。
1)井身结构
Ng
Ed
Es1

地质分层井身结构
×3600m
×
Es2
×400m
×401m
水泥返高2400m


2)井身轨迹设计
①水平井剖面设计
井底设计垂深:
井底闭合位移:
井底闭合方位:
造斜点井深:
最大井斜角: °
A靶垂深:
靶点闭合距:
靶半高:
靶半宽:
B靶垂深:
靶点闭合距:
靶半高:
靶半宽:
②水平井轨迹设计明细表
井深
(m)
井段
造斜率
(°/30m)
井斜
(°)
方位
(°)
垂深
(m)
水平位移
(m)
南北
(m)
东西
(m)

上直段








第一造斜段





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第二造斜段





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第三造斜段





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调整段
(~A靶)





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水
平
段
B靶





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井底





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③水平井井眼轨迹垂直投影图、水平投影示意图及立体图
西柳10平1井设计垂直剖面图
西柳10平1井立体投影图
西柳10平1井设计水平投影图