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桩12区块水平井钻井技术

2018-10-24张学光李云贵

科学与财富 2018年26期
关键词:馆陶井眼钻具

张学光 李云贵

摘 要:桩12区块水平井桩12水平井是东胜精工为减少钻前工程投资,在胜利油田桩西区块老井台布置的开发井,主要完善长堤油田桩11块馆陶组下段采油井网,提高储量动用程度和提高采收率,桩11块是一个被断层复杂化的鼻状构造,呈现西部高东部低、南北低中部高的特点,临井1610米钻遇断层发生漏失,施工中结合地层特点,分析该区块施工难点,提出了解决措施及对策,通过现场钻井实践,形成了该区块的水平井钻井技术。

1 地质简况

本区块水平井设计垂深1825m左右,自上而下钻遇地层依次为平原组、明化镇组、馆陶组地层。平原组地层深360m,为粘土层及松散砂层;明化镇组地层深1335m左右,以粘土层为主,夹杂厚度不等的砂岩、粉砂岩;平原组与明化镇组地层因地层松软,钻井过程中主要防坍塌卡钻。馆陶组地层深1825m左右,岩性为棕红色、灰绿色泥岩、灰绿色粉砂质泥岩和灰色、灰白色砂岩互层、浅灰色含砾细砂岩。

2.设计特点

本区块水平井本区块水平井设计为二开井,表层下深400m,二开井眼241.3mm,轨迹设计为直、增、平三段制,完钻层位为馆陶组下段。

3.本区块水平井施工主要技术难点

(1)老井台布井,防碰井较多,井间距较近,防碰形势严峻,施工难度大;

(2)裸眼段、斜井段长,随井深增加摩阻扭矩增大,后期定向困难,给轨迹控制带来很大的难度,岩屑上返过程中,易在稳斜段沉降形成岩屑床,井下安全隐患增加;

(3)存在井漏风险,邻井馆陶组上段钻遇断层发生漏失,馆下储层高孔、高渗,连通性好,易漏失。

4.钻井施工要点

4.1 直井段

二开前与定向井服务人员结合,查清、查准、查全资料,做好防碰绕障设计,直井段采用Φ241.30mm牙轮钻头+Φ197.00mm×1.5°动力钻具+531×410配合接头+411×410止回阀+Φ177.80mm无磁鉆铤+Φ172.00mm无磁悬挂+Φ127.00mm无磁承压钻杆+Φ127.00mm加重钻杆×5柱+Φ127.00mm钻杆,绕障施工。

(1)每30m测一次斜,401-500m控制井斜角小于1°,500~1000m在2°以内,1000m~1500m小于3°,水平位移小于20m;如果井斜超出设计要求时,及时进行螺杆钻具纠斜作业 ;

(2)钻进中要严格操作规程,不得野蛮操作,及时判断井下的异常情况(如:是否蹩跳钻、是否有水泥块返出、钻井液的颜色及密度和粘度等性能是否有变化、停泵井口是否有返出、砂子中是否含有铁屑等),若发现异常应立即停止钻进,将钻具提离井底5m以上活动钻具并汇报,捞取砂样分析返出岩屑中是否含有水泥或铁屑销,确定两井无相碰才可继续钻进。

4.2定向段、增斜段井身轨迹控制

钻完直井段后,可先搞短起下然后再进行造斜钻进,定向过程中根据实钻造斜率合理分配定向段和复合段钻进比例, 采取“少滑动、多复合” 的技术措施,严格控制工具的造斜率,保证井眼轨迹圆滑,以减小钻柱的摩阻和扭矩,斜井段应保证排量,以提高井眼清洗效率,增强钻井液的携岩能力,在斜井段钻进中,保证钻进150~200m搞一次短起下钻,保证井眼通畅,如果井下有异常情况可增加短起下钻次数;在钻进过程中注意防粘卡,加足润滑剂,以达到最低摩阻和扭矩,钻至井深1780m,循环洗井起钻,下FEWD进行下部井眼钻井施工。

4.3二开FEWD施工井段

钻进至井深1780m左右,穿过1610m断层后起钻准备下入FEWD,下FEWD之前用常规钻具通井,确保FEWD下井顺利。

钻具组合:Φ241.30mm牙轮钻头+Φ197.00mm*1.50°动力钻具+531×410配合接头+411×410止回阀+Φ177.80mmFE+Φ172.00mm无磁悬挂+Φ172.00mm无磁承压钻杆+斜坡钻杆20柱+Φ127.00mm加重钻杆*5柱+Φ127.00mm钻杆

(1)下钻分段顶通,遇阻必须起钻用常规钻具通井正常后再下,严禁带动力钻具划眼;

(2)下钻到底根据实际情况采用滑动钻进和复合钻进两种方式施工,随时调整井斜方位;进入水平段后100~150m搞一次短起下,保证井眼清洁,同时根据磨阻变化情况及时补充润滑剂含量,防止粘卡;

(3)为防止测斜冲出大肚子,在测斜时尽量降低排量;

(4)加强井控坐岗,预防水平段油气侵及井涌等复杂情况发生;

(5)根据录井结果和地质要求及FEWD测量情况,及时跟甲方沟通,确保准确中靶,找到油层。

4.4防漏措施

(1)邻井馆陶组上段钻遇断层发生漏失,馆下储层高孔、高渗,连通性好,也易发生漏失,为确保安全钻井,钻进至设计提示漏层前50米,必须搞好短起下钻,保证井眼畅通;

(2)加强坐岗,一旦发生漏失要立即起钻,并及时向环空内灌入堵漏钻井液,灌入量稍大于钻杆排代体积,简化钻具结构后下钻堵漏,同时下钻过程中开泵应避开易漏层位。

4.5优化钻井液性能,提高抑制、润滑效果

(1)直井段,采用钙处理钻井液,主要以抑制地层造浆、携带岩屑、防止上部泥岩缩径、提高钻速、确保钻进安全为目的,将一开钻井液循环加入清水稀释,加入1% CaCl2,将钻井液漏斗黏度调整至低于28s,开钻后按每100m 进尺200kg的加量加入CaCl2,保持Ca2+含量为(1500~2000)ppm,定向前停用氯化钙,自然消耗Ca2+,钻进中及时补充浓度为(0.5~1)%聚丙烯酰胺胶液,增强钻井液的絮凝包被能力,提高抑制性;

(2)斜井段及水平段采用聚合物润滑钻井液,根据摩阻扭矩变化情况,适当添加油基润滑剂,降摩减扭,漏层前50m加入随钻堵漏材料,提高地层承压能力,钻至储层前加入0.5%胺基聚醇提高钻井液抑制性,储层段钻进过程中维持中压失水小于5ml,实现对储层的有效保护。

4.6 双扶正器通井

为保证电测和下套管顺利,通井工作至关重要,完钻电测和下套管前均采用双扶正器通井钻具组合,Φ241.3mm钻头+Φ230mm扶正器+Φ127mm加重钻杆×2+Φ235mm扶正器 +Φ127mm钻杆串结构通井,通井有遇卡显示,则必须继续处理好井眼再电测或下套管。

5.认识与结论

(1)老井台布井钻井施工防碰是关键,二开前做好防碰设计优化是钻井安全施工的重要因素之一。

(2)断层防漏,为保证FEWD安全,钻过漏层后才能下入FEWD。

(3)钙处理钻井液能够很好地满足抑制上部地层造浆、防止泥岩缩径,聚合物润滑钻井液具有良好的润滑携岩能力。

参考文献:

[1]裴建忠;刘天科等.金平1浅层大位移水平井钻井技术[J].石油钻探技术,2009,37(1): 88-89

[2]隋小兵,张志兴,李永贵,通59-平1浅层水平井钻井技术[J].科技成果与研究,2101(5):60-61.

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