本發(fā)明涉及到鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二開(kāi)水平井鉆井方法。

背景技術(shù)：

油氣開(kāi)采中的鉆井主要包括鉆進(jìn)工程和完井工程。

鉆進(jìn)工程就是從開(kāi)鉆到鉆至勘探開(kāi)發(fā)目的層，鉆完全井進(jìn)尺的鉆鑿過(guò)程。開(kāi)鉆，是指下入導(dǎo)管或各層套管后第一只鉆頭的開(kāi)始鉆進(jìn)。

鉆進(jìn)可分為第一次開(kāi)鉆、第二次開(kāi)鉆、第三次開(kāi)鉆等。一口井從井深為零開(kāi)始鉆進(jìn)，稱(chēng)第一次開(kāi)鉆，簡(jiǎn)稱(chēng)一開(kāi)；表層套管固井以后再開(kāi)鉆，稱(chēng)第二次開(kāi)鉆，簡(jiǎn)稱(chēng)二開(kāi)；技術(shù)套管固井完后再開(kāi)鉆，稱(chēng)第三次開(kāi)鉆，簡(jiǎn)稱(chēng)三開(kāi)；如技術(shù)套管有兩層、三層，則還會(huì)有四開(kāi)、五開(kāi)。鉆進(jìn)工程主要內(nèi)容是：鉆進(jìn)起下鉆、鉆井取心，以及在鉆井中與固井、錄井、測(cè)井、與井壁取心、中途測(cè)試的配合工作。鉆井液、管具、特殊鉆井的技術(shù)服務(wù)貫穿于鉆進(jìn)的全過(guò)程。鉆進(jìn)工程是鉆井的主體工程，其工程技術(shù)水準(zhǔn)和質(zhì)量，以及各相關(guān)工種、技術(shù)服務(wù)、鉆井各環(huán)節(jié)工作的協(xié)調(diào)銜接配合，是安全鉆進(jìn)，縮短鉆井周期，降低材料消耗，決定工程成本高低及勘探投資效益高低的關(guān)鍵。

一開(kāi)主要包括：鉆表層，下表層套管，固井；裝井口；試壓；防噴設(shè)備的安裝。二開(kāi)主要包括：鉆進(jìn)；中途測(cè)試；下入技術(shù)套管并固井。三開(kāi)主要包括：安裝井口，試壓；鉆進(jìn)，鉆開(kāi)油氣層；完井電測(cè)；下生產(chǎn)套管并固井。

完井工程是從鉆開(kāi)油層開(kāi)始，到下套管注水泥固井、射孔、下生產(chǎn)管柱、排液，直至投產(chǎn)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。主要工程內(nèi)容是：完井電測(cè)，井壁取心、下套管、注水泥等油層套管固井，測(cè)聲幅、試壓，裝井口裝置等。完井階段測(cè)井、測(cè)試等作業(yè)項(xiàng)目多，材料消耗量大，費(fèi)用發(fā)生多，特別是多層的下套管井，會(huì)使鉆井成本成倍或幾倍的升高。完井也是井下復(fù)雜與事故多發(fā)階段，特別是固井質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到一口井的成功與失敗。

目前，水平井多采用三開(kāi)鉆進(jìn)方式。目前實(shí)施的水平井開(kāi)發(fā)，水平段長(zhǎng)度從600米到3056米不等，其中多數(shù)井水平段在1000-1500米，隨著開(kāi)發(fā)進(jìn)程的深入，能布置較長(zhǎng)水平段的有利區(qū)帶變少，為了有效動(dòng)用Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層，實(shí)現(xiàn)降本增效的目的，主要布置400-600米的短水平段井儲(chǔ)層，因?yàn)樗蕉卧介L(zhǎng)，遇到的技術(shù)難題就會(huì)越多。

采用三開(kāi)鉆進(jìn)方式的水平井，其中二開(kāi)采用7英寸套管下入水平段的起始端處固井，三開(kāi)采用6英寸鉆頭完成水平段鉆進(jìn)，完井采用下入5英寸套管固井或下入3.5英寸裸眼封隔器組合，再對(duì)儲(chǔ)層實(shí)施改造后投產(chǎn)。三開(kāi)鉆進(jìn)方式:存在中完時(shí)間長(zhǎng)，鉆完井周期長(zhǎng)、儲(chǔ)層改造周期長(zhǎng)、因完井管柱尺寸小的因素限制，無(wú)法對(duì)儲(chǔ)層實(shí)施大規(guī)?？臻g立方體深度改造，儲(chǔ)層改造效果受限，開(kāi)發(fā)費(fèi)用高，同時(shí)，因完井管柱尺寸小，在后期生產(chǎn)中無(wú)法對(duì)水平段實(shí)施修井、堵水、重復(fù)壓裂改造等工藝措施，不利于水平井的經(jīng)濟(jì)、高效開(kāi)發(fā)。

公開(kāi)號(hào)為CN 105587309A，公開(kāi)日為2016年05月18日的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種水平井的鉆井方法，其特征在于，所述鉆井方法包括以下步驟：S1，檢測(cè)磁偏角值和井眼軌跡偏移值；S2，利用MWD系統(tǒng)消除所述磁偏角值對(duì)所述井眼軌跡偏移值的影響，得到鉆頭回歸軌跡；S3，根據(jù)所述鉆頭回歸軌跡校正鉆頭鉆井方向；S4，利用所述鉆頭繼續(xù)鉆井。

該專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)的水平井的鉆井方法，通過(guò)消除磁偏角引起的誤差和多次矯正鉆頭鉆進(jìn)方向，實(shí)現(xiàn)了鉆井軌跡與預(yù)定軌跡較好的重合率；但是，存在如下缺陷：1、水平段鉆井施工是在前一次固井后開(kāi)始，鉆頭尺寸比斜井段小一個(gè)級(jí)差，不能實(shí)現(xiàn)斜井段和水平段用相同尺寸大小鉆頭進(jìn)行鉆井作業(yè)；2、當(dāng)儲(chǔ)層傾角、儲(chǔ)層物性發(fā)生較大變化時(shí)，只能在小范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，無(wú)法靈活進(jìn)行幅度較大的軌跡調(diào)整；3、只是片面滿足或達(dá)到按原鉆井設(shè)計(jì)施工的目的，而當(dāng)儲(chǔ)層變化較大時(shí)，要想在富含油氣的儲(chǔ)層內(nèi)鉆出一條油氣通道，想變更鉆井設(shè)計(jì)時(shí)，卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種二開(kāi)水平井鉆井方法，本發(fā)明，同一鉆頭能夠完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)，有效提高了鉆進(jìn)速度，當(dāng)儲(chǔ)層傾角、儲(chǔ)層物性發(fā)生較大變化時(shí)，能進(jìn)行幅度較大的軌跡調(diào)整，靈活性強(qiáng)，固井施工難度低，固井質(zhì)量好。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種二開(kāi)水平井鉆井方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管，完成固井；

b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；

c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；

d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；

e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入4-5m³的清水，注入2-3m³的隔離液，2-3m³的清水；

f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；

g、再注入50-60m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液45-55m³，使注入壓力達(dá)到38-42MPa，所有裸眼封隔器全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；

h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。

所述二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置，包括套管、位于套管內(nèi)的管柱、管柱從上到下由豎直段、傾斜段和水平段構(gòu)成、設(shè)置在水平段上的投球滑套、壓差滑套、裸眼封隔器和浮鞋，還包括浮箍和自封球座，裸眼封隔器至少為三個(gè)，任意兩個(gè)相鄰裸眼封隔器之間設(shè)置有一個(gè)投球滑套，管柱從下到上依次通過(guò)絲扣連接所述浮鞋、浮箍、自封球座、壓差滑套、裸眼封隔器和投球滑套。

沿管柱從下到上依次設(shè)置的投球滑套的外徑相同，內(nèi)徑逐漸增大。

所述自封球座包括連接在一起的單流閥和接球座，接球座位于單流閥的上方。

所述步驟d中，清水為4-5m³，水泥漿領(lǐng)漿的密度為1.4-1.5kg/m³。

所述步驟d中，時(shí)間t1為1分鐘，水泥漿尾槳的注入量為17-25m³，水泥漿尾槳的密度為1.85-1.92kg/m³。

所述步驟e中，時(shí)間t2為1分鐘。

所述步驟f中，時(shí)間t3為1分鐘，氯化鉀溶液注入量為25-30m³，氯化鉀溶液濃度為3-5％，隔離液注入量為2-3m³。

所述步驟f中，時(shí)間t4為1分鐘。

所述隔離液為羧甲基纖維素鈉或聚陰離子纖維素。

所述套管的尺寸為5.5英寸。

所述裸眼封隔器的尺寸為8.5英寸。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在以下方面：

一、本發(fā)明，a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管，完成固井；b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入4-5m³的清水，注入2-3m³的隔離液，2-3m³的清水；f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；g、再注入50-60m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液45-55m³，使注入壓力達(dá)到38-42MPa，所有裸眼封隔器全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。通過(guò)上述步驟完成的二開(kāi)水平井，水平段最長(zhǎng)可達(dá)1083米；二開(kāi)水平井鉆井周期為37.6天，比現(xiàn)有三開(kāi)水平井平均53天減少15天，鉆井施工費(fèi)用減少100萬(wàn)元以上；二開(kāi)水平井單井開(kāi)發(fā)成本下降25％；對(duì)比三開(kāi)結(jié)構(gòu)，單井可節(jié)約套管30噸，節(jié)約套管費(fèi)用20萬(wàn)元以上；全井平均機(jī)械鉆速9.15米/小時(shí)，比現(xiàn)有技術(shù)的7.9米/小時(shí)，提高了15.8％；有效提高了鉆進(jìn)速度，當(dāng)儲(chǔ)層傾角、儲(chǔ)層物性發(fā)生較大變化時(shí)，能進(jìn)行幅度較大的軌跡調(diào)整，靈活性強(qiáng)，固井施工難度低，固井質(zhì)量好。

二、本發(fā)明，采用二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置，包括浮箍和自封球座，裸眼封隔器至少為三個(gè)，任意兩個(gè)相鄰裸眼封隔器之間設(shè)置有一個(gè)投球滑套，管柱從下到上依次通過(guò)絲扣連接所述浮鞋、浮箍、自封球座、壓差滑套、裸眼封隔器和投球滑套，其中，浮鞋起引導(dǎo)作用；浮箍在下管柱過(guò)程中，管外的鉆井液不能進(jìn)入套管內(nèi)，處于常密封狀態(tài)，但管內(nèi)灌注的鉆井液液柱壓力高于環(huán)型空間液柱壓力時(shí)，管內(nèi)鉆井液則可通過(guò)浮箍進(jìn)入環(huán)型空間；自封球座，既具有單流閥作用，同時(shí)承接座封球，協(xié)助實(shí)現(xiàn)裸眼封隔器密封和協(xié)助實(shí)現(xiàn)壓差滑套開(kāi)啟；壓差滑套，當(dāng)管柱內(nèi)壓力高于管外壓力設(shè)定值時(shí)，壓差滑套打開(kāi)，儲(chǔ)層改造時(shí)，壓裂液就能夠通過(guò)此通道進(jìn)入地層；投球滑套，用于對(duì)儲(chǔ)層分段打開(kāi)管柱形成窗口，儲(chǔ)層改造時(shí)，壓裂液通過(guò)此窗口進(jìn)入地層；裸眼封隔器，用于封隔套管外部上下環(huán)型空間，將水平分段隔開(kāi)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層壓裂改造本段時(shí)，壓力不能傳遞到其它段內(nèi)，上下其它水平段不受影響；套管，用于將鉆出的裸眼井眼封隔，形成油氣流動(dòng)通道；當(dāng)管柱下入到預(yù)定井深后直接注水泥固井，待水泥漿凝固后，直接進(jìn)行儲(chǔ)層改造，極大的提高了安全性；管柱裝置總費(fèi)用下降了40％，壓裂施工排量可達(dá)10立方米/分鐘，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儲(chǔ)層的深度改造，大幅縮短了儲(chǔ)層改造施工時(shí)間；改造效果提升20％以上；大幅減少了改造儲(chǔ)層施工壓裂液量，節(jié)約儲(chǔ)層改造施工費(fèi)用10％以上；有效的提高了鉆井速度，縮短了鉆完井周期，降低了開(kāi)發(fā)成本，提高了采收率。

三、本發(fā)明，沿管柱從下到上依次設(shè)置的投球滑套的外徑相同，內(nèi)徑逐漸增大，當(dāng)座封球從井口投入管柱內(nèi)，下落到接球座時(shí)，因座封球的外徑大于接球座內(nèi)徑，實(shí)現(xiàn)密封，當(dāng)壓力升到一定值時(shí)，也就是管內(nèi)外壓力差達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，剪切銷(xiāo)釘剪斷，座封球和接球座下行，窗口打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)管內(nèi)外連通；通過(guò)沿管柱從下到上依次增大投球滑套的內(nèi)徑，既能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封，也能夠保障管內(nèi)外連通順暢性。

四、本發(fā)明，自封球座包括連接在一起的單流閥和接球座，接球座位于單流閥的上方，當(dāng)座封球從井口投入下落到達(dá)接球座后，管內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封；從管內(nèi)注入液體，管內(nèi)壓力升高，當(dāng)升高到裸眼封隔器啟封壓力時(shí)，裸眼封隔器啟動(dòng)密封，繼續(xù)注入液體，壓力也繼續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到壓差滑套開(kāi)啟壓力時(shí)，壓差滑套打開(kāi)，采用這種特定結(jié)構(gòu)的自封球座，既具有單流閥作用，同時(shí)能夠承接座封球，能夠有效協(xié)助實(shí)現(xiàn)裸眼封隔器密封和協(xié)助實(shí)現(xiàn)壓差滑套開(kāi)啟。

五、本發(fā)明，與二開(kāi)固井后采用連續(xù)油管帶底封工具壓裂的方式相比，單井節(jié)約試氣周期8.5天，單井節(jié)約試氣成本10萬(wàn)元以上。

六、本發(fā)明，對(duì)比連續(xù)油管帶底封工具壓裂，在加砂量一致情況下，平均單井可減少壓裂液用量340m³，節(jié)約壓裂液費(fèi)用17萬(wàn)元。

七、本發(fā)明，對(duì)比連續(xù)油管帶底封工具壓裂方式，在分段數(shù)相同條件下，平均單井可節(jié)約工具、酸液、吊車(chē)費(fèi)用100萬(wàn)元以上。

八、本發(fā)明，大幅提升了儲(chǔ)層改造效果，壓裂施工排量可達(dá)到10立方米/分鐘，較現(xiàn)有技術(shù)4.8立方米/分鐘而言，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儲(chǔ)層的深度改造，改造效果提升20％以上。

九、本發(fā)明，單只鉆頭進(jìn)尺最高達(dá)516米、機(jī)械鉆速6.04米/小時(shí),為水平段的快速鉆進(jìn)、縮短全井鉆井周期提供了保障，節(jié)約了鉆頭直接成本，同時(shí)也節(jié)約了單井鉆井成本，實(shí)現(xiàn)了固井、完井工具一趟管柱，實(shí)現(xiàn)了管柱大通徑，實(shí)現(xiàn)了固井與座封裸眼封隔器聯(lián)作，實(shí)現(xiàn)了水平段裸眼、上部固井封隔，真正實(shí)現(xiàn)了提速提效。

十、本發(fā)明，套管的尺寸為5.5英寸，增大了內(nèi)徑，便于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的深度改造，當(dāng)儲(chǔ)層改造時(shí)，若發(fā)生砂堵，能夠有效處理，降低了處理難度和成本。

十一、本發(fā)明，裸眼封隔器的尺寸為8.5英寸，當(dāng)內(nèi)外壓差達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，剪切銷(xiāo)釘剪斷，外徑增大10％-30％，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封，密封穩(wěn)定性強(qiáng)；所有裸眼封隔器尺寸均一樣，工作時(shí)當(dāng)壓力達(dá)到啟封壓力，一口井下入的所有裸眼封隔器均同時(shí)啟封，步調(diào)一致。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的具體說(shuō)明，其中：

圖1為本發(fā)明二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明自封球座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記：1、套管，2、管柱，3、豎直段，4、傾斜段，5、水平段，6、投球滑套，7、壓差滑套，8、裸眼封隔器，9、浮鞋，10、浮箍，11、自封球座，12、單流閥，13、接球座。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種二開(kāi)水平井鉆井方法，包括以下步驟：

a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管1，完成固井；

b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；

c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；

d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；

e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入4m³的清水，注入2m³的隔離液，2m³的清水；

f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；

g、再注入50m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液45m³，使注入壓力達(dá)到38MPa，所有裸眼封隔器8全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；

h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。

a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管，完成固井；b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入4m³的清水，注入2m³的隔離液，2m³的清水；f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；g、再注入50m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液45m³，使注入壓力達(dá)到38MPa，所有裸眼封隔器全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。通過(guò)上述步驟完成的二開(kāi)水平井，水平段最長(zhǎng)可達(dá)1083米；二開(kāi)水平井鉆井周期為37.6天，比現(xiàn)有三開(kāi)水平井平均53天減少15天，鉆井施工費(fèi)用減少100萬(wàn)元以上；二開(kāi)水平井單井開(kāi)發(fā)成本下降25％；對(duì)比三開(kāi)結(jié)構(gòu)，單井可節(jié)約套管30噸，節(jié)約套管費(fèi)用20萬(wàn)元以上；全井平均機(jī)械鉆速9.15米/小時(shí)，比現(xiàn)有技術(shù)的7.9米/小時(shí)，提高了15.8％；有效提高了鉆進(jìn)速度，當(dāng)儲(chǔ)層傾角、儲(chǔ)層物性發(fā)生較大變化時(shí)，能進(jìn)行幅度較大的軌跡調(diào)整，靈活性強(qiáng)，固井施工難度低，固井質(zhì)量好。

實(shí)施例2

一種二開(kāi)水平井鉆井方法，包括以下步驟：

a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管1，完成固井；

b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；

c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；

d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；

e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入4.5m³的清水，注入2.5m³的隔離液，2.5m³的清水；

f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；

g、再注入55m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液50m³，使注入壓力達(dá)到40MPa，所有裸眼封隔器8全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；

h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。

所述二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置，包括套管1、位于套管1內(nèi)的管柱2、管柱2從上到下由豎直段3、傾斜段4和水平段5構(gòu)成、設(shè)置在水平段5上的投球滑套6、壓差滑套7、裸眼封隔器8和浮鞋9，還包括浮箍10和自封球座11，所述裸眼封隔器8至少為三個(gè)，任意兩個(gè)相鄰裸眼封隔器8之間設(shè)置有一個(gè)投球滑套6，所述管柱2從下到上依次通過(guò)絲扣連接所述浮鞋9、浮箍10、自封球座11、壓差滑套7、裸眼封隔器8和投球滑套6。

采用二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置，包括浮箍和自封球座，裸眼封隔器至少為三個(gè)，任意兩個(gè)相鄰裸眼封隔器之間設(shè)置有一個(gè)投球滑套，管柱從下到上依次通過(guò)絲扣連接所述浮鞋、浮箍、自封球座、壓差滑套、裸眼封隔器和投球滑套，其中，浮鞋起引導(dǎo)作用；浮箍在下管柱過(guò)程中，管外的鉆井液不能進(jìn)入套管內(nèi)，處于常密封狀態(tài)，但管內(nèi)灌注的鉆井液液柱壓力高于環(huán)型空間液柱壓力時(shí)，管內(nèi)鉆井液則可通過(guò)浮箍進(jìn)入環(huán)型空間；自封球座，既具有單流閥作用，同時(shí)承接座封球，協(xié)助實(shí)現(xiàn)裸眼封隔器密封和協(xié)助實(shí)現(xiàn)壓差滑套開(kāi)啟；壓差滑套，當(dāng)管柱內(nèi)壓力高于管外壓力設(shè)定值時(shí)，壓差滑套打開(kāi)，儲(chǔ)層改造時(shí)，壓裂液就能夠通過(guò)此通道進(jìn)入地層；投球滑套，用于對(duì)儲(chǔ)層分段打開(kāi)管柱形成窗口，儲(chǔ)層改造時(shí)，壓裂液通過(guò)此窗口進(jìn)入地層；裸眼封隔器，用于封隔套管外部上下環(huán)型空間，將水平分段隔開(kāi)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層壓裂改造本段時(shí)，壓力不能傳遞到其它段內(nèi)，上下其它水平段不受影響；套管，用于將鉆出的裸眼井眼封隔，形成油氣流動(dòng)通道；當(dāng)管柱下入到預(yù)定井深后直接注水泥固井，待水泥漿凝固后，直接進(jìn)行儲(chǔ)層改造，極大的提高了安全性；管柱裝置總費(fèi)用下降了40％，壓裂施工排量可達(dá)10立方米/分鐘，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儲(chǔ)層的深度改造，大幅縮短了儲(chǔ)層改造施工時(shí)間；改造效果提升20％以上；大幅減少了改造儲(chǔ)層施工壓裂液量，節(jié)約儲(chǔ)層改造施工費(fèi)用10％以上；有效的提高了鉆井速度，縮短了鉆完井周期，降低了開(kāi)發(fā)成本，提高了采收率。

實(shí)施例3

一種二開(kāi)水平井鉆井方法，包括以下步驟：

a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管1，完成固井；

b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；

c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；

d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；

e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入5m³的清水，注入3m³的隔離液，3m³的清水；

f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；

g、再注入60m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液55m³，使注入壓力達(dá)到42MPa，所有裸眼封隔器8全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；

h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。

所述二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置，包括套管1、位于套管1內(nèi)的管柱2、管柱2從上到下由豎直段3、傾斜段4和水平段5構(gòu)成、設(shè)置在水平段5上的投球滑套6、壓差滑套7、裸眼封隔器8和浮鞋9，還包括浮箍10和自封球座11，所述裸眼封隔器8至少為三個(gè)，任意兩個(gè)相鄰裸眼封隔器8之間設(shè)置有一個(gè)投球滑套6，所述管柱2從下到上依次通過(guò)絲扣連接所述浮鞋9、浮箍10、自封球座11、壓差滑套7、裸眼封隔器8和投球滑套6。

沿管柱2從下到上依次設(shè)置的投球滑套6的外徑相同，內(nèi)徑逐漸增大。

所述自封球座11包括連接在一起的單流閥12和接球座13，接球座13位于單流閥12的上方。

沿管柱從下到上依次設(shè)置的投球滑套的外徑相同，內(nèi)徑逐漸增大，當(dāng)座封球從井口投入管柱內(nèi)，下落到接球座時(shí)，因座封球的外徑大于接球座內(nèi)徑，實(shí)現(xiàn)密封，當(dāng)壓力升到一定值時(shí)，也就是管內(nèi)外壓力差達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，剪切銷(xiāo)釘剪斷，座封球和接球座下行，窗口打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)管內(nèi)外連通；通過(guò)沿管柱從下到上依次增大投球滑套的內(nèi)徑，既能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封，也能夠保障管內(nèi)外連通順暢性。

自封球座包括連接在一起的單流閥和接球座，接球座位于單流閥的上方，當(dāng)座封球從井口投入下落到達(dá)接球座后，管內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封；從管內(nèi)注入液體，管內(nèi)壓力升高，當(dāng)升高到裸眼封隔器啟封壓力時(shí)，裸眼封隔器啟動(dòng)密封，繼續(xù)注入液體，壓力也繼續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到壓差滑套開(kāi)啟壓力時(shí)，壓差滑套打開(kāi)，采用這種特定結(jié)構(gòu)的自封球座，既具有單流閥作用，同時(shí)能夠承接座封球，能夠有效協(xié)助實(shí)現(xiàn)裸眼封隔器密封和協(xié)助實(shí)現(xiàn)壓差滑套開(kāi)啟。

實(shí)施例4

一種二開(kāi)水平井鉆井方法，包括以下步驟：

a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管1，完成固井；

b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；

c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；

d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；

e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入5m³的清水，注入3m³的隔離液，3m³的清水；

f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；

g、再注入60m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液55m³，使注入壓力達(dá)到42MPa，所有裸眼封隔器8全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；

h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。

所述二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置，包括套管1、位于套管1內(nèi)的管柱2、管柱2從上到下由豎直段3、傾斜段4和水平段5構(gòu)成、設(shè)置在水平段5上的投球滑套6、壓差滑套7、裸眼封隔器8和浮鞋9，還包括浮箍10和自封球座11，所述裸眼封隔器8至少為三個(gè)，任意兩個(gè)相鄰裸眼封隔器8之間設(shè)置有一個(gè)投球滑套6，所述管柱2從下到上依次通過(guò)絲扣連接所述浮鞋9、浮箍10、自封球座11、壓差滑套7、裸眼封隔器8和投球滑套6。

沿管柱2從下到上依次設(shè)置的投球滑套6的外徑相同，內(nèi)徑逐漸增大。

所述自封球座11包括連接在一起的單流閥12和接球座13，接球座13位于單流閥12的上方。

所述步驟d中，清水為4m³，水泥漿領(lǐng)漿的密度為1.4kg/m³。

所述步驟d中，時(shí)間t 1為1分鐘，水泥漿尾槳的注入量為17m³，水泥漿尾槳的密度為1.85kg/m³。

所述步驟e中，時(shí)間t2為1分鐘。

所述步驟f中，時(shí)間t3為1分鐘，氯化鉀溶液注入量為25m³，氯化鉀溶液濃度為3％，隔離液注入量為2m³。

所述步驟f中，時(shí)間t4為1分鐘。

所述隔離液為羧甲基纖維素鈉。

所述套管1的尺寸為5.5英寸。

所述裸眼封隔器8的尺寸為8.5英寸。

與二開(kāi)固井后采用連續(xù)油管帶底封工具壓裂的方式相比，單井節(jié)約試氣周期8.5天，單井節(jié)約試氣成本10萬(wàn)元以上。對(duì)比連續(xù)油管帶底封工具壓裂，在加砂量一致情況下，平均單井可減少壓裂液用量340m³，節(jié)約壓裂液費(fèi)用17萬(wàn)元。

實(shí)施例5

一種二開(kāi)水平井鉆井方法，包括以下步驟：

a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管1，完成固井；

b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；

c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；

d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；

e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入5m³的清水，注入3m³的隔離液，3m³的清水；

f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；

g、再注入60m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液55m³，使注入壓力達(dá)到42MPa，所有裸眼封隔器8全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；

h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。

所述二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置，包括套管1、位于套管1內(nèi)的管柱2、管柱2從上到下由豎直段3、傾斜段4和水平段5構(gòu)成、設(shè)置在水平段5上的投球滑套6、壓差滑套7、裸眼封隔器8和浮鞋9，還包括浮箍10和自封球座11，所述裸眼封隔器8至少為三個(gè)，任意兩個(gè)相鄰裸眼封隔器8之間設(shè)置有一個(gè)投球滑套6，所述管柱2從下到上依次通過(guò)絲扣連接所述浮鞋9、浮箍10、自封球座11、壓差滑套7、裸眼封隔器8和投球滑套6。

沿管柱2從下到上依次設(shè)置的投球滑套6的外徑相同，內(nèi)徑逐漸增大。

所述自封球座11包括連接在一起的單流閥12和接球座13，接球座13位于單流閥12的上方。

所述步驟d中，清水為4.5m³，水泥漿領(lǐng)漿的密度為1.45kg/m³。

所述步驟d中，時(shí)間t 1為1分鐘，水泥漿尾槳的注入量為20m³，水泥漿尾槳的密度為1.9kg/m³。

所述步驟e中，時(shí)間t2為1分鐘。

所述步驟f中，時(shí)間t3為1分鐘，氯化鉀溶液注入量為28m³，氯化鉀溶液濃度為4％，隔離液注入量為2.5m³。

所述步驟f中，時(shí)間t4為1分鐘。

所述隔離液為羧甲基纖維素鈉。

所述套管1的尺寸為5.5英寸。

所述裸眼封隔器8的尺寸為8.5英寸。

對(duì)比連續(xù)油管帶底封工具壓裂方式，在分段數(shù)相同條件下，平均單井可節(jié)約工具、酸液、吊車(chē)費(fèi)用100萬(wàn)元以上。大幅提升了儲(chǔ)層改造效果，壓裂施工排量可達(dá)到10立方米/分鐘，較現(xiàn)有技術(shù)4.8立方米/分鐘而言，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儲(chǔ)層的深度改造，改造效果提升20％以上。

實(shí)施例6

一種二開(kāi)水平井鉆井方法，包括以下步驟：

a、一開(kāi)采用外徑為346mm的鉆頭完成，然后下入外徑為273mm的套管1，完成固井；

b、采用外徑為222mm的鉆頭完成二開(kāi)直井段的鉆進(jìn)，然后起鉆；再采用外徑為215.9mm的鉆頭完成二開(kāi)斜井段和二開(kāi)水平段的鉆進(jìn)；二開(kāi)完鉆后，通井；

c、通井后，下入二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置；

d、沖洗地面固井管線，注入清水和水泥漿領(lǐng)漿，間隔時(shí)間t 1后，再注入水泥漿尾槳；

e、間隔時(shí)間t2后，再依次注入5m³的清水，注入3m³的隔離液，3m³的清水；

f、間隔時(shí)間t3后，注入氯化鉀溶液頂替泥漿，然后再次注入隔離液，間隔時(shí)間t4后，投直徑為41.3mm的座封球一個(gè)；

g、再注入60m³的氯化鉀溶液，觀察泵壓變化，泵壓突然升高，判斷座封球到位，此時(shí)水泥漿底部已到達(dá)水平段的起始端以上；繼續(xù)注入氯化鉀溶液55m³，使注入壓力達(dá)到42MPa，所有裸眼封隔器8全部一次啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)密封；

h、候凝48小時(shí)，完成二開(kāi)水平井鉆井。

所述二開(kāi)水平井固完井一體化管柱裝置，包括套管1、位于套管1內(nèi)的管柱2、管柱2從上到下由豎直段3、傾斜段4和水平段5構(gòu)成、設(shè)置在水平段5上的投球滑套6、壓差滑套7、裸眼封隔器8和浮鞋9，還包括浮箍10和自封球座11，所述裸眼封隔器8至少為三個(gè)，任意兩個(gè)相鄰裸眼封隔器8之間設(shè)置有一個(gè)投球滑套6，所述管柱2從下到上依次通過(guò)絲扣連接所述浮鞋9、浮箍10、自封球座11、壓差滑套7、裸眼封隔器8和投球滑套6。

沿管柱2從下到上依次設(shè)置的投球滑套6的外徑相同，內(nèi)徑逐漸增大。

所述自封球座11包括連接在一起的單流閥12和接球座13，接球座13位于單流閥12的上方。

所述步驟d中，清水為5m³，水泥漿領(lǐng)漿的密度為1.5kg/m³。

所述步驟d中，時(shí)間t 1為1分鐘，水泥漿尾槳的注入量為25m³，水泥漿尾槳的密度為1.92kg/m³。

所述步驟e中，時(shí)間t2為1分鐘。

所述步驟f中，時(shí)間t3為1分鐘，氯化鉀溶液注入量為30m³，氯化鉀溶液濃度為5％，隔離液注入量為3m³。

所述步驟f中，時(shí)間t4為1分鐘。

所述隔離液為聚陰離子纖維素。

所述套管1的尺寸為5.5英寸。

所述裸眼封隔器8的尺寸為8.5英寸。

單只鉆頭進(jìn)尺最高達(dá)516米、機(jī)械鉆速6.04米/小時(shí),為水平段的快速鉆進(jìn)、縮短全井鉆井周期提供了保障，節(jié)約了鉆頭直接成本，同時(shí)也節(jié)約了單井鉆井成本，實(shí)現(xiàn)了固井、完井工具一趟管柱，實(shí)現(xiàn)了管柱大通徑，實(shí)現(xiàn)了固井與座封裸眼封隔器聯(lián)作，實(shí)現(xiàn)了水平段裸眼、上部固井封隔，真正實(shí)現(xiàn)了提速提效。套管的尺寸為5.5英寸，增大了內(nèi)徑，便于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的深度改造，當(dāng)儲(chǔ)層改造時(shí)，若發(fā)生砂堵，能夠有效處理，降低了處理難度和成本。裸眼封隔器的尺寸為8.5英寸，當(dāng)內(nèi)外壓差達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，剪切銷(xiāo)釘剪斷，外徑增大10％-30％，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封，密封穩(wěn)定性強(qiáng)；所有裸眼封隔器尺寸均一樣，工作時(shí)當(dāng)壓力達(dá)到啟封壓力，一口井下入的所有裸眼封隔器均同時(shí)啟封，步調(diào)一致。

本發(fā)明自封球座的工作原理為：接球座的內(nèi)徑小于座封球的外徑，當(dāng)座封球從井口投入下落到達(dá)接球座后，管內(nèi)實(shí)現(xiàn)密封。從管內(nèi)注入液體，管內(nèi)壓力升高，當(dāng)升高到裸眼封隔器啟封壓力時(shí)，裸眼封隔器啟動(dòng)密封，繼續(xù)注入液體，壓力也繼續(xù)升高，當(dāng)達(dá)到壓差滑套開(kāi)啟壓力時(shí)，壓差滑套打開(kāi)。

本發(fā)明壓差滑套的工作原理為：當(dāng)投入座封球后，座封球到達(dá)接球座，從管內(nèi)注入液體，壓力升高，當(dāng)達(dá)到一定壓力值時(shí)，剪切銷(xiāo)釘剪斷，壓差滑套打開(kāi)，管柱管內(nèi)和壓差滑套管外環(huán)型空間連通，即與井底最下部一段儲(chǔ)層連通。

本發(fā)明投球滑套的工作原理為：當(dāng)座封球從井口投入管柱內(nèi)，下落到接球座時(shí)，因座封球的外徑大于接球座內(nèi)徑，實(shí)現(xiàn)密封，當(dāng)壓力升到一定值時(shí)，也就是管內(nèi)外壓力差達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，剪切銷(xiāo)釘剪斷，座封球和接球座下行，窗口打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)管內(nèi)外連通。

本發(fā)明裸眼封隔器的工作原理為：當(dāng)內(nèi)外壓差達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，剪切銷(xiāo)釘剪斷，液缸推動(dòng)促使膠筒受縱向擠壓，外徑增大10％-30％，實(shí)現(xiàn)密封；所有裸眼封隔器尺寸均一樣，工作時(shí)當(dāng)壓力達(dá)到啟封壓力，一口井下入的所有裸眼封隔器均同時(shí)啟封。

本方法應(yīng)用于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市境內(nèi)的蘇里格氣田，參見(jiàn)表1。

表1為：采用二開(kāi)水平井鉆井方法對(duì)蘇里格氣田進(jìn)行施工；

表1

從表1可以看出：2013年完成3口井，2014年完成5口井，水平段長(zhǎng)度均超過(guò)600米，最長(zhǎng)達(dá)1400米。

蘇里格二開(kāi)水平井鉆完井周期縮短到39天以?xún)?nèi)，全井機(jī)械鉆速提高5％以上；2014年二開(kāi)水平井鉆完井周期37.6天，全井平均機(jī)械鉆速9.15米/小時(shí)，比2013年的7.9米/小時(shí)提高15.8％，二開(kāi)水平井單井成本下降15％以上；二開(kāi)水平井水平段若按600米計(jì)算，單井開(kāi)發(fā)成本下降25％。

采用二開(kāi)水平鉆井，較三開(kāi)鉆井而言，完井后水平段為裸眼，壓裂改造前儲(chǔ)層未受水泥漿污染；水平段以上固井可靠；完井管柱內(nèi)徑大，可真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模體積壓裂改造；水平段經(jīng)改造后，儲(chǔ)層全部能夠有效動(dòng)用；噴砂滑套為易鉆滑套，鉆開(kāi)后為套管全通徑，為后續(xù)修井、堵水等重入工藝施工創(chuàng)造了良好條件；鉆井、固井、完井、試氣、投產(chǎn)全過(guò)程銜接緊密，施工周期大幅縮短，開(kāi)發(fā)成本降幅明顯，儲(chǔ)層改造效果顯著提升。

獲得的直接經(jīng)濟(jì)效益：

1、鉆井周期大幅縮短，蘇5-14-26H井鉆井周期：26.92天，創(chuàng)造了蘇里格氣田二開(kāi)水平井最快記錄。2014年二開(kāi)水平井鉆井周期平均37.625天，比三開(kāi)水平井平均53天減少15天，鉆井施工費(fèi)用減少100萬(wàn)元以上。

2、與二開(kāi)固井后采用連續(xù)油管帶底封工具壓裂，單井節(jié)約試氣周期8.5天，試氣單位單井節(jié)約成本10萬(wàn)元以上。

3、對(duì)比連續(xù)油管帶底封工具壓裂，在加砂量一致情況下，平均單井可減少壓裂液用量340方，節(jié)約壓裂液費(fèi)用17萬(wàn)元。

4、對(duì)比連續(xù)油管帶底封工具壓裂，在分段數(shù)相同條件下，平均單井可節(jié)約工具、酸液、吊車(chē)費(fèi)用100萬(wàn)元以上。

5、對(duì)比三開(kāi)結(jié)構(gòu)，單井可節(jié)約套管30噸，節(jié)約套管費(fèi)用20萬(wàn)元以上。

獲得的間接經(jīng)濟(jì)效益：

1、儲(chǔ)層改造效果大幅度提升，單井產(chǎn)量、產(chǎn)出量得以提高；

2、可開(kāi)展二次重入修井、堵水工作。