丛式井

定义概念

丛式井是指在一个井场或平台上，钻出若干口甚至上百口井，各井的井口相距不到数米，各井井底则伸向不同方位。即一组定向井(水平井)，它们的井口是集中在一个有限范围内，如海上钻井平台、沙漠中钻井平台、人工岛等。

介绍

丛式井的广泛应用是由于它与钻单个定向井相比较，大大减少钻井成本，并能满足油田的整体开发要求。丛式井广泛应用于海上油田开发、沙漠中油田开发等。丛式井主要有以下优点：可满足钻井工程上某些特殊需要，如制服井喷的抢险井；可加快油田勘探开发速度，节约钻井成本；便于完井后油井的集中管理，减少集输流程，节省人、财、物的投资。

作业特点

区别于单一定向井，丛式井的作业具有整体性和长期性，因此，无论是钻井技术上，还是管理上，丛式井作业有着自身的特点。

作业难度大

①每一口定向井都必须完全达到设计标准，因为任何一口井都是油田整个井网的一部分，牵涉到油田的整体开发。

②作业中期由于地质要求的变化，会导致后续钻井的难度增加。如绥中36-1B平台丛式井作业中，由于地质要求的变化，需要修改设计，而此时已完成数口井的作业，这就给以后的作业带来很多不便。这些困难包括：磁干扰情况更严重，给井口分配带来不便，有防碰问题的井例增多等。

③由于钻井事故，要恢复钻进比处理单个定向井复杂，这个道理是很简单的，因为每口井周围都有其它已完成井或设计要钻井，并且每一口井允许的轨迹变化范围是有限的，所以恢复钻进的选择余地较少。比如SZ36-1A1平台作业中，A9、A10、A17井于井深500米处发生严重漏失，曾堵漏多次未获成功，不得已只能采用套管开窗侧钻的方法。

程序化作业方式

由于丛式井作业是在一个地区或一个构造上进行，因此许多作业可以考虑以程序方式进行，比如表层作业和BHA等。

①集中打表层，采用程序化作业方式省时省钱，便于积累作业经验和优化程序，进一步提高钻井作业水平和钻井时效。渤海的SZ36-1A、B两个丛式井平台都采用这种作业方式。实践证明，经济效益很明显，平均每口井节约一个船天。

②如有可能，钻具组合的选择做到随用随取。是否采用这种方式或是部分钻具组合随用随取，这取决于地质构造的特点以及单井建井周期。比如绥中36-1试验区丛式井作业平均不到10天完成一口井，并且各井地质情况相似，因此将马达造斜、转盘增斜、稳斜及通井四套钻具组合立于钻台，根据作业需要，随用随取。该方法的使用，可节省钻井时间，降低劳动强度，作业按程序化进行，提高钻井时效，也能减少井下事故及复杂情况发生的可能性。

主要问题

在丛式井设计和作业中，要在一个有限空间内完成几口、十几口井的设计和施工，满足油田开发的要求，往往会遇到井与井之间的防碰和绕障问题。

防碰技术

解决丛式井防碰问题无非两条，一是丛式井设计时尽量减小防碰问题出现的机会；二是施工时采取必要措施防止井眼相交(碰)。

①防碰设计。

首先在整个丛式井设计时，把防碰考虑体现在设计原则中。具体做法是：⑴相邻井的造斜点上下错开50米；⑵用外围的井口打位移大的井，造斜点较浅，用中间井口打位移较小的井，造斜点较深；⑶按整个井组的各井方位，尽量均布井口，使井口与井底连线在水平面上的投影图尽量不相交，且呈放射状分布，以方便轨迹跟踪；⑷如果按照上述三点考虑，还有不能错开的井，可以通过调整造斜点和造斜率的方法解决；⑸如果钻井期间，根据地质要求或钻井工程需要，欲修改设计，那么修改后的设计必须考虑到防碰问题，尽量做到每一口井的轨迹都有最安全的通道。

②严格控制井眼轨迹

对于有防碰问题的一组井或几口井的轨迹控制，必须严格控制每一口井的轨迹。先期完成的井必须给后续待钻的相邻井提供安全保障。因此，先期完成的井不仅要轨迹合格，而且要轨迹优质。

③利用计算机防碰程序协助轨迹控制

丛式井作业，必须使用相应的计算机防碰软件。在防碰问题出现的井段使用计算机防碰程序算出有关数据，绘出较大比例尺的防碰图。

④在防碰井段，密切注意机械钻速、扭矩和钻压等的变化和MWD所测磁场有关数据的情况，并密切观察井口返出物，以此来辅助判断井眼轨迹的位置。

绕障技术

从根本上讲，绕障和防碰的性质是一样的，都是防止正在钻进的井与其它已完成井或其它障碍物相交。但是绕障要求更严、更精确，允许的轨迹偏差更小。有时候，两个或几个套管的绕障作业在允许钻头通过时，只剩0.2米左右的间隙。由此可见，绕障作业的最大技术难点是磁干扰严重。下面介绍绕障作业的一些技术措施：

①绕障作业前，认真分析周围地层的结构，障碍物的情况，使用计算机防碰程序计算有关数据，绘出较大比例尺的防碰图，防碰图应同时包括水平投影图和垂直剖面图。

②合理选择测量仪器。绕障作业通常是在强磁干扰环境中进行，因此如何选择适当的测量仪器(MWD、SST或GYRO测量仪)至关重要。一般来说，如果预计磁干扰不是很强，并且绕障作业容许的轨迹范围较大时，可采用MWD或SST作为测量仪器。如果预计磁干扰很强，并且绕障作业容许的轨迹范围很有限时，应考虑使用不受磁场影响的陀螺测量仪器。当使用MWD或SST测量时，应充分估计磁干扰对测量结果的影响程度并进行修正；如使用陀螺定向时，则应准确把握动力钻具反扭角的大小，以保证正确的钻进方向和井眼轨迹。

③绕障作业时，密切注意机械钻速、钻压等的变化。如应用磁性测量仪器，还应密切观察各磁通门分量和总的磁场强度的变化。

④选用合理的钻具组合和参数。如果绕障作业以转盘钻形成进行，应尽可能依靠地层方位的自然漂移绕过障碍物。

⑤密切观察井口返出物，以此来辅助判断的位置。海洋石油技术服务定向井公司有着丰富的绕障作业经验，我公司分别在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等井进行了大幅度的绕障作业，其中SZ36-1-A10井是一口开窗侧钻井，侧钻时，需避开A5、A18等5口井，钻头绕过邻井时的最小间隙(套管间距减钻头外径)只有0.15米。

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