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蒲家沟超长水平段施工经验

2017-03-29孟庆安

科学与财富 2016年24期
关键词:水平井

孟庆安

摘要:本文介绍了下寺湾油田蒲家沟区块水平井钻井的施工难点、施工过程中采取的技术措施及井眼轨迹控制方法。对施工难点进行了分析和总结,提出了技术措施,得到一些重要的结论和建议,对该区块油藏开发提供了施工经验。

关键词:水平井;井身轨迹;轨迹控制

1地质概况

下寺湾油田位于陕西省甘泉县洛河流域,工区构造位置处于陕北斜坡南部,该区地处陕北黄土高原,多数地区有森林覆盖,自西向东贯穿,呈现沟、峁、梁交错的黄土塬景观,川道、沟内海拔较低(1000~1200m),山上则要高出150m左右(海拔1150-1350m)。该区属于大陆性干旱气候,年平均温度10℃,年降雨量300-600mm,其中7-9月份降雨量占一半以上,夏季多暴雨。区内交通条件相对便利,西安一延安公路和铁路纵贯南北,甘.志省道横跨东西,另有沿沟、河、塬呈树枝状分布的公路网连结主要村镇。

下寺湾油田道镇蒲家沟区地面原油性质较好,具有低密度、低粘度的特点。地层原油性质无分析化验资料。长7油层地面原油密度平均为0.8503g/cm3,平均粘度为2.54mPa·S,凝固点为19.2℃。地层水矿化度24220mg/L,pH值为6.9,水型为CaCl2型,具有较好的封闭性。

2施工难点及解决办法

2.1施工难点

蒲家沟区块的水平井,大多水平段较长,基本都在800m以上。其中千米以上的水平井也较为常见。这一点与黄陵地区的水平井类似。

在采用传统马达加海蓝MWD的工艺基础上,其主要难点来源于长水平段的摩阻问题。另外早期低泵压,低造斜率也会对施工带来影响。

2.2解决办法

取优化井身剖面,避免出现较大全角变化率确保井下仪器安全。采用北京海蓝地质导向系统,随钻测量自然伽马,调整井眼轨迹,确保水平段在油层中穿行。

根据以往测斜记录,结合地质设计书校正垂深,对不增斜地层做出预防;在优化设计中,使得按设计井斜角进入油层,为下部调整留出足够空间;在设计A靶前做出A2点,减小施工压力。

根据甲方设计,在确保安全全角变化率的条件下,提前下入地质导向仪器,减少起下钻次数。并在短起下时,充分循环井。有效降低摩阻,为后期井斜较大施工提供了安全保障。

3施工实例

本文将以蒲平A井为例,以A井的施工情况做具体的说明。(出于地质资料保密原则,文中井号均做更改。)

蒲平A井区域构造处于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡带的东南部,构造简单,主要为西倾单斜背景上由差异压实作用形成的一系列低幅鼻状隆起,鼻状隆起轴线近于东西向。南北向构造与砂体有效配合,形成了良好的鼻隆背斜型圈闭,有利于油气的聚集。

从蒲平A井设计目的层长721层顶等值线图上看,该区为西倾单斜背景上的差异压实成因的鼻隆背斜型圈闭构造,地层倾角10左右,区内砂顶构造多在110-180m之间,层顶构造起伏平缓。

3.1优化钻具结构

为了预防卡钻事故的发生,斜井段使用柔性斜坡钻杆,减少钻具与井壁的接触面积,降低钻柱与井壁的阻力。采用加重钻杆代替钻铤,使加重钻杆始终处于井斜小于30°的井段,斜坡钻杆处于斜井段和水平段。

具体钻具结构:Φ215.90mmPDC钻头+Φ172.00mml.50°动力钻具+411*410回压凡尔+411*410定向接头+Φ165.00mm无磁钻铤+Φ127.00mm钻杆*15柱+Φ127.00mm加重钻杆*23根+Φ127.00mm钻杆

3.2施工过程简述

根据地质设计要求700m录取地质伽马资料,因此提前下入伽马探管。井口浅测仪器工作正常,泵压5MPa。

钻进至790m,开始定向。定向效果良好,每个单根滑动钻进5.5m即满足设计造斜率。但是泵压却持续较低,在排除钻具漏点,泥浆泵上水,循环管线等问题后,只剩下动力钻具。钻进至950m,由于泵压仍未升高,海蓝仪器无法区分杂波与信号波,从而影响解码,起钻更换动力鉆具。

更换动力钻具之后,问题依旧存在。只有保证仪器正常工作,才能继续钻进。现场MWD工程师根据脉冲信号变化规律,找到手动解决办法。即根据同步波变化规律,及时调整门限,半手动方式解码。钻进至1040m,泵压逐渐升高,仪器回复正常。钻进至1410m,根据甲方要求,按照原设计入靶。入靶之后钻进lOOm至1510m起钻更换动力钻具。

下入1.250动力钻具,水平段变化平稳,整体趋势井斜微增。由于设计井斜为90.20,复合钻进井斜容易接近910,为了施工安全,需要及时降斜。钻进至2445m,滑动钻进难度增大,易憋泵。结合工况与工作时间判定螺杆失效,起钻更换动力钻具。

更换动力钻具后,钻进至完钻。其中最后lOOm,摩阻明显增大,钻具下放困难。

4结论与建议

1)蒲家沟区块,由于地层条件原因,结合蒲家沟其他水平井的施工经验,在1000m之前容易出现低泵压的情况。

2)动力钻具的效率直接影响一口井的施工。准备良好的、充足的动力钻具可以有效缩短施工周期。

3)过长的水平段对提高采收率无益,反而增加了施工的风险。建议后续井位结合实际情况,不要盲目追求千米以上水平段。

41推荐使用更为先进的仪器设备,从而保证油层位置的准确,减少不必要的轨迹调整。

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