[发明专利]一种页岩气水平丛式井组井眼轨迹与钻井方法

摘要

本发明涉及一种页岩气水平丛式井组井眼轨迹与钻井方法，按4口或6口井双排布置，井口间距5m，排间距30m；页岩气丛式井平台为三维水平井，按每个钻井平台单边3口井，其中外围两口井横向位移达到400m‑500m，总体上采用“直‑增‑稳‑扭‑增”模式中靶，全程随钻监测，视情况在表层进行防碰定向；扭方位作业设计在井斜50°之前完成；采用“稳斜探顶、复合入窗”的轨迹控制方式；水平丛式井组对轨迹基本要求为垂直靶前距200‑300m，水平巷道间距200‑400m，水平段长1200‑1600m，A‑B点方位0°。本发明能更好地改善页岩气钻井效果，方便缩小钻井周期，提高钻井效率。

主权项

1.一种页岩气水平丛式井组井眼轨迹与钻井方法，其特征在于：按4口或6口井双排布置，井口间距5m，排间距30m；页岩气丛式井平台为三维水平井，按每个钻井平台单边3口井，其中外围两口井横向位移达到400m‑500m，总体上采用“直‑增‑稳‑扭‑增”模式中靶，全程随钻监测，视情况在表层进行防碰定向；扭方位作业设计在井斜50°之前完成；采用“稳斜探顶、复合入窗”的轨迹控制方式；水平丛式井组对轨迹基本要求为垂直靶前距200‑300m，水平巷道间距200‑400m，水平段长1200‑1600m，A‑B点方位0°；按照地质靶区的要求，采用一定的微勺型井眼来减小中靶难度；井眼轨迹采用低井斜角25°‑35°进行扭方位较为合适；水平井延伸方向应与地层倾向尽量一致，因此两排水平井的水平段井斜角略有不同，一组为上倾井，井斜角＞90°，一组为下倾井，井斜角＜90°；页岩气水平丛式井组井口间距为5m；开钻前充分了解本井组邻井的井眼轨迹数据，判别出哪些井段存在防碰问题，并对重点井段进行仔细分析；开钻前必须对设备进行全面检查，天车、转盘，井口三者的中心线在一条铅垂线上，偏差不大于10mm；在井深0‑50m内每钻进0.5m校正方钻杆垂直度，保证方钻杆中心对准转盘中心，禁止随意加钻压，钻铤未加完前井内钻铤不能满足设计钻压要求时应按井内钻铤重量60‑70％加压钻进，防止起步井斜；直井段应控制好井眼轨迹走向，加强井眼轨迹监测，必须测得可靠的井斜方位数据，测量间距不大于30m，应加密测斜，减小井眼相碰风险；采用随钻测斜接头或单/多点吊测，测读数据时，应认真查看各项磁场参数是否正常，可根据测斜仪器的磁干扰幅度变化情况辅助判断与邻井的距离；磁干扰严重的井段应改用陀螺仪重新测斜；直井段采用设计为“钟摆”钻具组合将井斜严格控制在1°以内；同时直井段钻进时应坚持划眼，以利于修整井壁和满足带砂保证井下安全；钻进中应加强井眼轨迹防碰扫描和200m未钻井段的防碰预测，采用三维最近空间距离扫描法扫描最近空间距离；当中心距为4‑5m或分离系数为2‑2.5时，扫描间距应小于5m；当中心距小于4m或分离系数小于2时，应进行防碰绕障作业；防碰作业全程采用MWD随钻监测，采用稳斜导向钻具组合，并应用预放大技术在出套管200‑300m可预先向背离邻井方向挑井斜2‑3°，以增加表层井眼间距，降低井眼相碰风险，并及时作同平台井防碰图；钻进采用牙轮钻头，每钻进10m必须测取井斜及方位，及时按最佳防碰轨迹要求调整工具面，做到井眼轨迹平滑；应坚持钻井液出口安放1‑2块磁铁，并每3‑5min观察一次，观察磁铁表面是否有铁屑；防碰绕障阶段每1m取一次砂样；钻至各次中完井深及造斜点井深后大排量循环冲洗井底，按定向钻井要求调整钻井液性能，起钻前必须用多点测斜仪测得相应井段井斜数据；同一平台相邻井的造斜点深度应相差不小于50m，相邻两井表层套管下深应错开20m以上，以减少磁干扰。