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准噶尔盆地陆梁油田LUHW1616水平井钻井工艺

2015-12-17张瑞平

西部探矿工程 2015年1期
关键词:钻遇克拉玛依油层

付 仕,张瑞平,杨 磊,芦 飞,任 尧

(1.西部钻探定向井技术服务公司,新疆克拉玛依834000;2.西部钻探克拉玛依钻井公司,新疆克拉玛依834000)

准噶尔盆地陆梁油田LUHW1616水平井钻井工艺

付 仕*1,张瑞平1,杨 磊2,芦 飞1,任 尧1

(1.西部钻探定向井技术服务公司,新疆克拉玛依834000;2.西部钻探克拉玛依钻井公司,新疆克拉玛依834000)

陆梁油田油层薄,平均厚度在0.8~2.1m,有底水,须采用LWD地质导向技术探测油气层界面,提高薄油层的钻遇率。因施工难度大,陆梁油田水平井市场常年由国际知名水平井服务队伍占据。LUHW1616水平井使用国内先进的FE-LWD仪器,该仪器工作高效稳定确保油层钻遇率100%,标志着定向井公司首次成功进入陆梁油田水平井市场。

水平井;地质导向;薄油层;轨迹控制

LUHW1616水平井位于准噶尔盆地陆梁隆起三个泉凸起1号背斜东高点陆9井区,部署目的为开发陆9井区白垩系呼图壁河组K1h16-1油藏,新建原有产能。LUHW1616井自造斜井深1635m至完钻井深2015m,累计进尺380m,纯钻时间50.17h,平均机械钻速7.57m/h,轨迹平滑,井眼畅通,LWD仪器入井工作高效稳定确保油层钻遇率100%。

1 设计简况

1.1 井身结构设计

一开:∅311.2mm钻头钻至井深451.37m,下入∅244.5mm套管封住白垩系艾里克湖组上部地层。二开:∅215.9mm钻头钻至井深2017.62m,下入∅139.7mm套管。

1.2 井身剖面设计(见表1)

表1 井身剖面设计数据表

2 难点及应对

(1)陆9井区油层薄、有底水,油层平均厚度在0.8~2.1m,需做好复测海拔的校准工作。设计补心海拔517m,复测补心海拔518.37m,相差1.37m。

(2)靶区纵向高度0.6m,上靶高0.4m,下靶高0.2m,由于受地层、工具、仪器测量滞后等因素的影响,使造斜率的把握存在较大难度,增加了轨迹控制的难度。伽马测量滞后距9.83m,电阻率测量滞后距12.20m,测斜滞后距17.70m。通过加密测量间隔,提高对工具能力的认识,及时做出施工调整。

(3)目的层呼图壁河组防漏、防喷,全井防卡、防塌。与泥浆工程师等配合方积极沟通,进入造斜段前,调整好泥浆性能,粘度控制在50~60s,钻井液失水小于5mL,全井使用好除砂器,控制含砂量有利于降低泥饼摩阻;井斜在40°~60°时通过长、短提破坏岩屑床,净化井眼,减少钻屑在泥饼的粘附;水平段钻进过程中保持钻井液有较好的流变、触变性,有利于防止形成岩屑床,防漏。保证润滑剂的有效含量,摩阻系数低于0.1。提、下钻及开泵时操作平稳,避免因激动压力造成井漏和垮塌。

3 工程施工简况

3.1 直井段施工简述

LUHW1616水平井一开使用∅311.2mm钻头钻至井深451m,下入∅244.5mm表层套管至井深450.40m,表层固井。二开使用∅215.9mm钻头钻至井深1635m,通井投测直井段多点。直井段多点数据显示测深1628.86m处井斜0.65°,方位273.51°,视位移-2.79m,将KOP提前至井深1635m。

3.2 斜井段施工简述

使用∅172mm×1.75°弯螺杆配合650MWD自井深1635m开始造斜,所钻地层为白垩系呼图壁河组,地层可钻性好,1.75°螺杆连续定向2根测得井深1648.21m处井斜6.14°,狗腿度14.15°/30m,通过有限元法计算∅172mm×1.75°弯螺杆在∅215.9mm井眼中的工具能力达到15°/30m以上,结合复合钻进控制全角变化率小于15°/30m,消耗缓和过剩工具能力,同时有利于后期提、下钻,下套管等施工。BHA:∅215.9mmBit+∅172mmMotor+∅175mmHOC+∅127mmNMDP+∅127mmHWDP×300m+∅159mmJar+∅127mm HWDP×60m。该钻具组合刚性过度平稳无起伏,利于有效传递钻压,提高机械钻速。设计方位108°,近乎为东、西走向,为提高测量方位准确性,在HOC上接入一根NMDP,使探管测点位于较长的无磁环境中,通过LONG COLLAR演算模式计算方位。钻至井深1831m,离设计A点86.65m,此时测得井斜70.59°,预测井底井斜75.3°,垂深1778m,位移110.29m,井斜从0.8°增至75.3°,井斜变化率11.4°/30m,循环洗井,提钻更换常规钻具进行承压试验。

承压试验后井口组合LWD仪器,使用∅172mm× 1.25°弯螺杆配合FE-LWD。该仪器滑动钻进中允许最大狗腿度为21°/30m,旋转钻进中允许最大狗腿度为10°/30m,且设计要求入A靶前35m尽量控制狗腿度在4.5°/30m以内,因此使用1.25°弯螺杆。BHA:215.9mmBit+∅172mmMotor+NMSUB+ LWD+HOC+∅127mmNMDP+∅127mmDP×260m+∅127mmHWDP×300m+∅159mmJar+∅127mm HWDP×60m。钻至A点井深1915m后开始复合钻水平段,进入水平段后,通过对比设计水平段走势,临井测井资料,油层倾角走势等资料,结合LWD随钻测井曲线、岩屑、气测、钻时,精确控制水平段轨迹延伸,确保油层钻遇率100%,钻至井深2015m完钻(见表2)。

表2 实钻井眼轨迹数据表

3.3 完井施工简述

完井工序为单扶通井,电测,再次单扶通井,顺利下入∅139.7mm套管至井深2011.36m,采用管外封隔器和分级箍半程固井筛管完井。

3.4 LWD数据介绍

LWD地质导向技术可实时测量并传输地层深、浅电阻率和自然伽马等地质参数及井眼轨迹数据,并能储存多条测井曲线,将地层暴露时间降至最低,以此准确探测油气层界面,提供新鲜测井数据,提高薄油层的钻遇率,指导现场施工。现场施工使用FE-LWD地质导向随钻测井仪跟踪监测。随钻测井数据显示,井深1915~2007m,自然伽马最大109.55api,最小65.11api,算术平均值82.78api,图1左的分布曲线显示随钻自然伽马数据主要集中在范围80~87api;井深1915~2004m,深电阻率最大10.79ohmm,最小4.32ohmm,算术平均值7.46ohmm;浅电阻率最大12.47ohmm,最小3.86ohmm,算术平均值7.43ohmm,图1右的分布曲线显示随钻电阻率数据主要集中在范围6~9ohmm。随钻测井曲线及岩样均符合已钻井主力油层呼图壁河组油藏数据,油层钻遇率100%(见图2)。

4 认识与建议

(1)陆梁油田陆9井区油层薄,有底水,所以施工前确认复测补心海拔非常重要。直井段不电测的情况下,投测多点对斜井段施工具有指导意义及重要帮助。

图1 随钻测井数据分布图

图2 井深对应自然伽马,深、浅电阻率曲线图

(2)陆梁油田水平井,施工工序通常为,进入A点前100m左右使用LWD仪器随钻测量伽马、电阻率数据,通过随钻测井曲线判断目的层,现场通过地质导向师分析邻井资料、制作反衍模型等对地层进行预判,协助现场水平井工程师完成轨迹服务。

(3)水平井施工是一项系统工程,整体协调组织和相互的密切配合是保障施工安全、提高作业时效的基础。

[1]高德利.井眼轨迹控制问题的力学分析方法[J].石油学报,1996(1).

[2]苏义脑.螺杆钻具研究及应用[M].北京:石油工业出版社,2001.

[3]苏义脑.水平井井眼轨迹控制[M].北京:石油工业出版社,1997.

TE243

B

1004-5716(2015)01-0032-03

2014-02-27

2014-03-04

付仕(1986-),男(汉族),新疆克拉玛依人,工程师,现从事定向井、水平井技术服务工作。

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