利用側(cè)鉆井技術(shù)提高冷42塊油藏動用程度

李洪斌

中國石油遼河油田分公司 鉆采工藝研究院 （遼寧 盤錦 124010）

利用側(cè)鉆井技術(shù)提高冷42塊油藏動用程度

李洪斌

中國石油遼河油田分公司 鉆采工藝研究院 （遼寧 盤錦 124010）

側(cè)鉆井具有投資少見效快的優(yōu)點(diǎn)，是挖潛增產(chǎn)、提高采收率的重要途徑。以冷42塊油藏為例，總結(jié)了井眼軌跡優(yōu)化，側(cè)鉆井開窗點(diǎn)選擇，開窗工藝的優(yōu)選，擴(kuò)孔施工技術(shù)應(yīng)用和鉆井液設(shè)計方面的經(jīng)驗，得出可供借鑒的結(jié)論。

側(cè)鉆井 井眼軌跡 擴(kuò)孔

1 冷42塊概況

冷42塊地處遼寧省盤山縣吳家鄉(xiāng)。構(gòu)造上位于遼河斷陷盆地冷東斷裂背斜帶中段，是被斷層復(fù)雜化的半背斜構(gòu)造。沙三段為本區(qū)的主要含油層系，巖性主要為巨厚塊狀砂礫巖，局部夾薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。儲層為水下扇三角洲沉積砂體。孔隙度平均為 24.1%，平均滲透率為 1 806×10-3μm2，碳酸巖含量平均4.59%。油層埋深1 750～1 890m，含油井段30～170m，單井最大有效厚度147.2m，油層產(chǎn)狀為中厚層狀。

2 側(cè)鉆原因和難點(diǎn)分析

2.1 側(cè)鉆原因

冷42塊老區(qū)塊經(jīng)過長時間的開采，由于套管變形或損壞以及井下落物事故處理困難等多種原因的影響，造成部分油水井不能維持正常生產(chǎn)，嚴(yán)重影響油氣產(chǎn)量。側(cè)鉆井技術(shù)能充分利用老井套管，降低投資成本，從而提高冷42塊油藏動用程度。

2.2 難點(diǎn)分析

（1）本區(qū)塊側(cè)鉆井為恢復(fù)油井產(chǎn)能，提高油層動用程度。地質(zhì)要求新井底離原井底盡量遠(yuǎn)，這對井眼軌跡進(jìn)行優(yōu)化提出挑戰(zhàn)。

（2）開窗點(diǎn)的選擇至關(guān)重要，要充分考慮原井套管完好情況、地層巖性、油水層縱向分布狀況、工具造斜能力、開窗方式等方面因素。

（3）側(cè)鉆方式是保證側(cè)鉆目的的前提下，要求根據(jù)油田勘探開發(fā)和油藏特點(diǎn)進(jìn)行選擇。

（4）為能夠使套管下入后居中，增加水泥環(huán)厚度和均勻性，需要進(jìn)行擴(kuò)孔施工提高側(cè)鉆井固井質(zhì)量，從而提高油井壽命。

3 側(cè)鉆井技術(shù)

3.1 井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計

裸眼段長度一般為100～400m；側(cè)鉆井井斜角≤30°，開窗點(diǎn)井斜方位要與側(cè)鉆目的層方位基本一致（表1）。以冷X井為例，軌跡類型為側(cè)鉆段-增斜段-穩(wěn)斜段。在各項條件允許的情況下,盡量選用高造斜率以達(dá)到減少造斜段長度、降低鉆井成本的目的。

冷X井地質(zhì)沒有給出實際靶點(diǎn)，為能夠在同一油層深度離原井眼盡量遠(yuǎn)。假設(shè)一個靶點(diǎn)，靶點(diǎn)的條件是與側(cè)鉆點(diǎn)的方位盡可能接近，以滿足地質(zhì)設(shè)計對于側(cè)鉆軌跡的要求。

3.2 開窗點(diǎn)優(yōu)化與準(zhǔn)備工作

在選擇開窗點(diǎn)前要收集整理原井的鉆完井資料，然后根據(jù)資料綜合分析來確定適合的開窗點(diǎn)，主要遵循以下原則：

（1）開窗點(diǎn)盡可能深，利用原井眼的套管，節(jié)約鉆井成本。

（2）確保開窗點(diǎn)以上套管完好無損。

（3）開窗點(diǎn)要避開扶正器和套管接箍位置，保證開窗施工安全。

（4）要根據(jù)地質(zhì)條件和工具性能，確保井眼軌跡符合地質(zhì)要求。

表1 冷X井井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計

（5）開窗點(diǎn)固井質(zhì)量好，且有利于后期作業(yè)。

在開窗前要做好準(zhǔn)備工作：①打撈原井內(nèi)落物，通徑至窗口以下5m，擠灰封堵窗口以下原井段或者原射孔井段。②對窗口以上套管進(jìn)行試壓，確定封井器和水泥封固合格。

3.3 開窗工藝的優(yōu)選

側(cè)鉆方法主要分為套管鍛銑和下導(dǎo)斜器磨銑開窗。

套管鍛銑開窗工藝不受開窗段固井質(zhì)量的限制,施工安全性高,缺點(diǎn)是施工時間較長。

固定斜向器開窗是通過在套管內(nèi)預(yù)定位置下入斜向器，并使用陀螺進(jìn)行定向,然后利用磨銑工具把套管定向磨出一個側(cè)窗的工藝過程。該方法操作簡單，速度快，造斜率高，窗口穩(wěn)定，不易坍塌，對下步作業(yè)施工有利,目前大多數(shù)側(cè)鉆井均采用此工藝開窗。

冷X井套管內(nèi)開窗側(cè)鉆時，鉆具組合和鉆井參數(shù)：

（1）鉆具組合：Φ152mm 復(fù)式銑錐+Φ88.9mm 加重鉆桿+Φ88.9mm鉆桿。

（2）鉆井參數(shù)：鉆壓 20～30kN；轉(zhuǎn)速 50～60r/min；泵壓 9.0MPa；排量 12L/s。

參照張曉茹等[16]的方法，用無水乙醇將DPPH樣品配置為0.1 mmol/L的DPPH乙醇溶液，并保存于棕色瓶中（臨用前配）。取測定液2 mL及2 mL DPPH溶液到同一試管中，搖勻，室溫下暗處靜置30 min后測定其在波長517 nm下吸光度A1，同時測定2 mL DPPH溶液與2 mL無水乙醇混合液吸光度A0，以及2 mL測定液與2 mL無水乙醇混合液吸光度A2。自由基清除能力的計算公式：

3.4 擴(kuò)孔工藝技術(shù)應(yīng)用

擴(kuò)孔施工是為了增加套管環(huán)空間隙，增加水泥環(huán)厚度，提高固井質(zhì)量；有效擴(kuò)大井眼尺寸，下入較大套管，有利于滿足后期作業(yè)要求；能夠為完井新技術(shù)的應(yīng)用提供支撐技術(shù)。

擴(kuò)孔參數(shù)：鉆壓 10～20kN；轉(zhuǎn)速 40～50 r/min；排量 12～14 L/s。

鉆具組合：Φ146mm/135mm擴(kuò)孔器+Φ88.9mm加重鉆桿+φ88.9mm斜坡鉆桿。

冷X井從1 730m擴(kuò)孔至1 824m時，因擴(kuò)孔進(jìn)尺慢，起出Φ146mm擴(kuò)孔器，更換為Φ135mm擴(kuò)孔器。下Φ152mm三牙輪鉆頭探塞，鉆塞，鉆完塞通井至1 738m遇阻，劃眼至1 847m和1 883m，循環(huán)正常后繼續(xù)劃眼至1 910m。

3.5 鉆井液設(shè)計及施工要求

可循環(huán)微泡鉆井液：淡水+1.5%中分子濾失控制劑+0.5%高分子濾失控制劑+0.5%密度穩(wěn)定劑+0.2%～0.3%穩(wěn)泡劑+1.0%除氧劑+0.8%高溫穩(wěn)定劑+0.1%殺菌劑+0.2%～0.25%發(fā)泡劑+1.0%～2.0%極壓潤滑劑。

（1）開窗時鉆井液要保持足夠高的黏度和切力，具有良好的觸變性及合適的屈服值，以便更好地懸浮鐵屑和攜帶鐵屑。

（2）嚴(yán)格按照設(shè)計進(jìn)行配液，發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑的加量根據(jù)設(shè)計密度進(jìn)行調(diào)整，每種處理劑緩慢加入并充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，方可加入下一種處理劑。

（3）鉆井施工中要隨時根據(jù)井深、井斜、位移的變化，及時補(bǔ)充潤滑劑，保證足夠的有效含量，降低泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)，提高鉆井液的潤滑防卡能力。

（4）鉆具在井下應(yīng)保持旋轉(zhuǎn)或上下運(yùn)動，接單根前，應(yīng)循環(huán)鉆井液，清除鉆屑。起鉆前，循環(huán)鉆井液2～3周，下鉆時可采取分段循環(huán)泥漿清理巖屑床，減少遇阻現(xiàn)象。

（5）嚴(yán)格控制鉆井液中固相含量，要求鉆進(jìn)振動篩使用率100%，除砂器、除泥器使用率85%，離心機(jī)使用率100%；并根據(jù)情況及時淘洗灌池，盡量降低鉆井液的含砂量和鉆屑含量，有利于降低鉆井液的摩阻。

（6）在設(shè)計鉆進(jìn)時嚴(yán)格控制鉆井液摩擦系數(shù)和濾失量。摩擦系數(shù)達(dá)不到設(shè)計要求，可增加潤滑劑的加量；濾失量達(dá)不到要求，增加降失水劑加量。

3.6 固井完井

（1）下尾管串：在井下條件允許時，可選用能碰壓的尾管掛；根據(jù)實測井徑，加足夠量的套管扶正器，保證尾管居中；上層套管大于尾管掛尺寸的通徑規(guī)對套管進(jìn)行檢查與通徑；控制下尾管速度，下入過程中按規(guī)定灌好完井液，在尾管下至設(shè)計井深后，盡快完成坐卡倒扣工作。

（2）尾管固井：采用雙膠塞尾管固井（或用插入法固井）技術(shù)；固井前完井液性能應(yīng)符合設(shè)計要求，要求其呈優(yōu)質(zhì)狀態(tài)（低黏、低切），應(yīng)無沉砂，保證從循環(huán)系統(tǒng)到井下的完井液清潔；嚴(yán)格控制水泥漿濾失量（要求≤50mL），注水泥漿施工排量按流變學(xué)注水泥軟件設(shè)計，保證不憋堵。

4 結(jié)論

利用側(cè)鉆井提高冷42塊油藏動用程度的效果：

（1）側(cè)鉆井周期短，投資少，見效快。

（2）使老油區(qū)挖潛增產(chǎn)、提高采收率。

（3）導(dǎo)向器開窗方法簡單，施工安全方便，有效縮短鉆井周期。

（4）對側(cè)鉆后井眼進(jìn)行擴(kuò)孔，能夠提高完井質(zhì)量，延長油氣井使用壽命。

通過冷42塊側(cè)鉆井實踐，證明側(cè)鉆井技術(shù)在提高油藏動用程度上有很好的應(yīng)用價值。對于老油區(qū)中后期開發(fā)有很好的借鑒作用。

[1]徐琴.側(cè)鉆井油藏地質(zhì)設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報（江漢石油學(xué)院學(xué)報）,2008，30（2）：484-487.

[2]譚家虎，夏宏南，韓俊杰.套管開窗側(cè)鉆工藝研究[J].西部探礦工程,2003，83（4）：71-72.

[3]汪德彰.側(cè)鉆工藝在江漢油田的應(yīng)用與認(rèn)識[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報,2006，19（4）：30-32.

[4]紀(jì)宏博，柳漢明，何世恩.遼河油田稠油油藏側(cè)鉆井技術(shù)研究[J].鉆采工藝,2009,32（4）：20-22.

[5]王智鋒,馬清明,李作會,等.側(cè)鉆井鉆后擴(kuò)眼技術(shù)[J].石油鉆采工藝,2005,27（2）：69-70.

Sidetracking well has the advantages of low investment and short payback period,and it is an important way to tap potential yield and enhance recovery factor.Taking Leng 42 block as an example,the experiences in the optimization of hole trajectory and the selection of window position and the optimization of windowing technology are summed up,and some useful conclusions are drawn.

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李洪斌(1982-)，男，助理工程師,主要從事鉆井工程設(shè)計與科研工作。

王梅

2012-09-10▌