花121平1井鉆井技術(shù)淺析

【摘要】花121平1井是福山油田第一口水平井，主要鉆探目的是按300m井距，采用水平井與直井相結(jié)合的七點井網(wǎng)法，水平井沿河道方向鉆進(jìn)；以加快評價花121斷塊，進(jìn)一步認(rèn)識流一段油氣層分布規(guī)律及落實該塊油氣水關(guān)系，提高油層動用程度，提高單井產(chǎn)量，提高油藏采收率。針對井下情況復(fù)雜、易漏、垮塌嚴(yán)重，磨阻大，地層可鉆性差等技術(shù)難點，通過優(yōu)選鉆頭、鉆具結(jié)構(gòu)及鉆進(jìn)參數(shù)，優(yōu)化泥漿性能，采用復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)、無線隨鉆技術(shù)，圓滿完成鉆探任務(wù)，為今后該區(qū)塊的勘探提供了借鑒。

【關(guān)鍵詞】花121平1井；鉆井

0.前言

花121平1井是一口開發(fā)井，井口位于海南省澄邁縣福留村西約250m，構(gòu)造位于福山凹陷流一段花場構(gòu)造花121斷鼻主體高部位。主要目的層位是下第三系流沙港組一段，以加快評價花121斷塊，進(jìn)一步認(rèn)識流一段油氣層分布規(guī)律及落實該塊油氣水關(guān)系，提高油層動用程度，提高單井產(chǎn)量，提高油藏采收率。井底水平位移733.17m，閉合方位142.73度，水平段長336.00m；本井最大井斜89.12度，位于井深2805.48m，方位140.98度；靶點A2608.06m，垂深2375.89m，實鉆井眼在目的層位置按設(shè)計要求中靶。本井鉆井周期48天9小時，建井周期97天2小時，全井生產(chǎn)安全，井身質(zhì)量、固井質(zhì)量、井口及地面環(huán)境均合格。按設(shè)計要求取全取準(zhǔn)各項地質(zhì)和工程資料，為福山油田同類型井的鉆井施工提供寶貴經(jīng)驗。

1.本區(qū)塊施工的難點

地層自上而下依次劃分為第四系，上第三系望樓港組、燈樓角組、角尾組和下洋組，下第三系潿洲組、流沙港組和長流組。難點：

1.1可鉆性差巖性變化大

地層至上而下可鉆性逐漸變差，巖石強度總體上屬于極軟-軟-中軟-中。部分層段可鉆性達(dá)到7級。福山油田地層可鉆性屬于適中，但火成巖等硬夾層在不同地區(qū)不同層位廣泛分布。

1.2地層傾角

變化大，斷塊小，斷層多，地層不均質(zhì)性強，導(dǎo)致地層傾斜無規(guī)律，地層傾角變化大。

1.3地層易坍塌

空隙壓力基本屬于正常壓力系統(tǒng)，但坍塌壓力偏大，花7-7X井流二段坍塌壓力達(dá)到1.54。

1.4地溫梯度高

流一段以上地溫梯度正常，但以下地溫梯度較高（3.7-4.1度/100米）。中國南方地區(qū)地溫梯度平均值為2.41度/100米。

1.5砂巖地層發(fā)育好

失水量大，容易造成中部地層吸水膨脹，造成縮徑，引起井下復(fù)雜情況的發(fā)生。

1.6發(fā)育的砂巖承壓能力差

一旦井下發(fā)生井涌關(guān)井，造成上漏下噴，使得井下情況更加復(fù)雜，難以處理。

2.井身結(jié)構(gòu)

一開井身結(jié)構(gòu)：

鉆頭尺寸及井深：444.5mm×222.00m

套管尺寸及下深：339.7mm×220.68m

二開井身結(jié)構(gòu)：

鉆頭尺寸及井深：311.2mm×1801.00m

套管尺寸及下深：244.5mm×1799.20m

三開井身結(jié)構(gòu)：

鉆頭尺寸及井深：215.9mm×2940.00m

套管尺寸及下深：139.7mm×2934.22m

3.鉆井工藝策略

花121平1井造斜點在1977m，鉆至距A靶點前30～40m，井斜85°左右范圍為探油頂井段，要加強隨鉆分析，密切與現(xiàn)場地質(zhì)結(jié)合，待探到油頂后，根據(jù)油頂實際垂深，對下部井身剖面進(jìn)行修正。按地質(zhì)要求及時控制準(zhǔn)確鉆入A靶點，并進(jìn)入水平段，確保準(zhǔn)確中靶。經(jīng)過努力，順利地完成了這口井的施工?，F(xiàn)將施工中積累的一些經(jīng)驗分析如下：

3.1控制好井身軌跡

直井段做好防斜保直的工作，鉆具組合采用塔式鉆具結(jié)構(gòu)，即：Φ444.5mmXHP2C×0.50m631*410×0.32m+730*630×0.6m+Φ203.2無磁鉆鋌×8.18m+Φ203.2鉆鋌×42.76m+631*410×0.32m+Φ177.8mm無磁×7.8m+ Φ177.8mm鉆鋌×69.18m+Φ127mm鉆桿。一檔車低速，鉆壓0-10KN，反復(fù)吊打8寸鉆鋌，保證井口吊直；一檔車高速，鉆壓20-60KN打剩余鉆鋌、鉆桿，排量不低于50L/S；雙泵打鉆，單泵循環(huán)，防止井眼過大。

3.2二開繼續(xù)采用塔式鉆具組合

即：Φ311.2mmHJ517G×0.30m+630*630×0.61m+Φ203.2無磁鉆鋌×8.18m+Φ203.2鉆鋌×42.76m+631*410×0.32m+Φ177.8mm無磁×7.8m+ Φ177.8mm鉆鋌×69.18m+Φ127mm鉆桿。鉆進(jìn)過程中：二檔車低速，鉆壓10-30KN，吊打鉆鋌出表層套管鞋；一檔高速，鉆壓10-20KN，單泵排量不低于30L/S，吊打Φ203.2mm鉆鋌后，鉆壓逐漸加至120-140KN，保持雙泵排量不低于50L/S排量鉆進(jìn)，繼續(xù)運用雙泵打鉆，單泵循環(huán)，盡量減少井眼擴大率，保證上部直井段井身質(zhì)量。

鉆井設(shè)計中要求二開進(jìn)行小角度造斜定向鉆進(jìn)，避免與臨井相碰。為了保證井身質(zhì)量，鉆進(jìn)至600m，采用“三維繞障技術(shù)”，并在造斜段采用MWD隨鉆檢測井眼軌跡，盡量使井眼軌跡與設(shè)計相符，成功防碰。在下部1100-1800m直井段施工中，為保證井眼軌跡，在施工中加密測斜，保證井身質(zhì)量，多點數(shù)據(jù)顯示該井段最大井斜不超過1.4度。

3.3嚴(yán)格控制井身軌跡

在與設(shè)計軌跡相符的情況下，最大限度的保持其軌跡的平滑性，為完井作業(yè)打好基礎(chǔ)。為保證好井身軌跡，三開鉆進(jìn)至1977m開始定向，定向鉆具組合：Φ215.9mmMD517X×0.25m+Φ172mm螺桿（1.5°）×7.91m+431*410×0.43m+Φ165mm定向接頭×0.69m+411*4A10×0.43m+Φ158.75mm無磁鉆鋌×9.16m+4A11*410×0.33m+Φ127mm無磁承壓×9.26m+Φ127mm加重×282.37m+Φ127mm鉆桿定向過程中，保持滑動鉆進(jìn)3-6m，然后復(fù)合鉆進(jìn)3-6m的方式進(jìn)行鉆進(jìn)，這樣既保證了井身軌跡的平滑性，同時復(fù)合鉆進(jìn)可以修復(fù)井壁，保證井眼的暢通無阻。

鉆進(jìn)參數(shù)為：鉆壓30-160KN，排量不低于26L/S，定向與復(fù)合鉆進(jìn)結(jié)合，期間及時和定向井工作人員溝通，根據(jù)井斜調(diào)整鉆壓，修正井眼軌跡。

在進(jìn)入水平段前，每鉆進(jìn)100-150m，進(jìn)行一次短起下，進(jìn)入水平段后每鉆進(jìn)50-100m，進(jìn)行一次短起下，拉刮井壁，促進(jìn)井底細(xì)砂的返出，保證井下的安全。特別是在井斜超過60度以后，井底巖屑很難返出，每次短起下后，振動篩處都返出大量泥沙，起到了良好的效果。井身軌跡平滑使得本井繞障防碰一次成功；測井傳輸一次成功；固井碰壓一次成功；油管傳輸一次成功。

3.4根據(jù)地層巖性變化及時選擇合理的鉆頭

在上部砂巖較硬地層井段，選擇大齒特別保徑鉆頭HJ517G，在使用動力鉆具造斜井段使用小齒MD517X鉆頭，MD高速馬達(dá)鉆頭適應(yīng)90-300RPM轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，具有保徑能力和穩(wěn)定性強、可靠性強、水利效果好和壽命長的特點，對先期造斜段非常有利。在進(jìn)入潿三段底部到流一段時，出現(xiàn)大量泥巖的情況下，換用大直徑片頂勺形內(nèi)排齒，楔形外排齒的HJT517GK鉆頭，加大對泥巖的切削作用，大大提高了機械轉(zhuǎn)速。

3.5固控設(shè)備的運用

三開后振動篩篩布全部換成140目（同臺井最大只用100目），直到完井，未出現(xiàn)過跑泥漿現(xiàn)象。除砂器，除泥器也長時間運轉(zhuǎn)除去有害固相。不僅如此，每次短起下或起下鉆開泵后，都使用離心機，對泥漿中的有害固相進(jìn)行清除，既保持了泥漿的穩(wěn)定性，又保證了比重的平穩(wěn)。

4.結(jié)束語

花121平1井于2011年12月5日順利完井，在施工中為保證井身質(zhì)量，直井段采用塔式鉆具組合，確保防斜打直，二開為了防碰，利用“三維繞障”技術(shù)，使用螺桿鉆具進(jìn)行小角度造斜定向鉆進(jìn)，成功防碰，三開定向時合理采用鉆進(jìn)方式，保證井身軌跡的平滑性。使用無線隨鉆定向技術(shù)（LWD），即時監(jiān)控井斜方位，以保證井身質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟效益。針對海南地區(qū)地層易塌、易漏、掉塊嚴(yán)重等復(fù)雜情況，采用了新型的“有機胺防塌鉆井液體系”，大幅度的減少了摩阻，消除了井下隱患。為今后該區(qū)塊的勘探提供了借鑒。