準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起春光油田水平井鉆井技術(shù)總結(jié)研究

盧海潮 李鑫 郝永華

【摘要】通過對春光油田巖性特征、水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)、鉆頭對地層適應(yīng)性的研究，控制井眼軌跡、優(yōu)選鉆頭類型、優(yōu)化泥漿性能等技術(shù)措施的應(yīng)用，總結(jié)出了在春光油田水平井施工過程中的最優(yōu)鉆井參數(shù)及鉆具組合。這一研究較大的提高了春光油田水平井的機(jī)械鉆速并較好的控制了井身質(zhì)量的工藝要求。

【關(guān)鍵詞】水平井 鉆井難點(diǎn) 技術(shù)措施

1 春光油田水平井基本情況介紹

春光區(qū)塊位于新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市車排子鎮(zhèn)境內(nèi)，河南油田礦權(quán)面積1023.245km2。是具有多層系、多圈閉類型（潛山、斷塊、地層、巖性油氣藏）和多油品（稠油、中質(zhì)油、輕質(zhì)油、天然氣）的復(fù)式油氣聚集區(qū)，具有良好的增儲(chǔ)潛力。隨著對春光油田的不斷認(rèn)識、和開發(fā)的深入，河南油田分公司加大了對沙灣組地層的開發(fā)力度，目前春10區(qū)塊和鐵架子區(qū)塊水平井是主要開發(fā)方向之一。

2012年春光油田水平井累計(jì)完成水平井41口，累計(jì)進(jìn)尺59654米，其中春10區(qū)塊完成30口，春10區(qū)塊水平井進(jìn)尺39177米，圓滿完成了勘探開發(fā)任務(wù)。

2 春光油田水平井鉆井難點(diǎn)

（1）一開井段地層膠結(jié)松散，可鉆性好，成巖性差，易造漿和坍塌，一開井身質(zhì)量差易造成起下鉆不順、下套管不到位等復(fù)雜情況。

（2）春光油田春10區(qū)塊水平井油藏埋深淺，地層膠結(jié)疏松，井間間距小，部分井靶前位移小，常規(guī)直井鉆機(jī)鉆淺層稠油水平井要求造斜率高，其中春10區(qū)塊每口水平井最大造斜率普遍達(dá)到42°/100m，而在疏松地層9 5/8″井眼鉆具造斜率難以保證，造斜段巖性差異大，造斜規(guī)律復(fù)雜，施工難度大。

（3）二開上部鉆遇地層以泥巖為主，夾粒狀砂巖與粉砂巖，鉆進(jìn)時(shí)砂巖滲透性強(qiáng)，易形成厚泥餅，造成縮徑阻卡，塔西河底部的砂礫巖易出現(xiàn)垮塌，地層中含有石膏，易鈣侵。鉆遇塔西河組時(shí)有可能鉆遇水層，應(yīng)予以高度重視，避免發(fā)生溢流。

（4）井眼穩(wěn)定、攜巖能力、潤滑防卡、固相控制、流變性控制和油層保護(hù)是水平井泥漿的重點(diǎn)，其中防塌、防涌和潤滑防卡也是技術(shù)難點(diǎn)。根據(jù)水平井的特點(diǎn)，泥漿體系必須適應(yīng)地層的物理化學(xué)性能，保證泥漿具有較強(qiáng)的抑制性，同時(shí)對儲(chǔ)層進(jìn)行有效的保護(hù)和及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣層。定向穩(wěn)斜段，泥漿的潤滑攜砂性能非常關(guān)鍵，泥漿要保證性能穩(wěn)定，強(qiáng)化防塌措施，降低濾失量，形成優(yōu)質(zhì)泥餅，控制好流變性。

（5）測井遇阻主要在三個(gè)井段，一是剛出表套，二是水層位置，三是塔西河組。主要原因：一是操作不當(dāng)造成大肚子井眼，二是設(shè)計(jì)泥漿比重偏低、起鉆抽吸、未及時(shí)灌漿造成水侵等，三是地層鈣污染泥餅增厚、縮徑造成測核磁遇阻。

3 春光油田水平井主要技術(shù)措施

3.1 一開

春光油田水平井目前鐵架子區(qū)塊表層深度為200m，春10區(qū)塊目前表層深度都為300m，在今年41口水平井施工的初期，許多井隊(duì)在用塔式鉆具組合打完表層后，即使中途進(jìn)行短程起下鉆和打封閉漿，也會(huì)出現(xiàn)下表層套管不順的情況，有時(shí)候甚至剛下到100多米就出現(xiàn)嚴(yán)重遇阻現(xiàn)象，在最后30m也多次出現(xiàn)了套管粘卡現(xiàn)象，為能確保將表層套管順利下到底，選用了江鉆17 1/2″的SKG124鉆頭，優(yōu)化了鉆具組合，選用加17 1/2″扶正器的小鐘擺鉆具組合，即：Φ444.5mm鉆頭+Φ177.8mm鉆鋌+Φ444.5mm扶正器+Φ165.1mm鉆鋌+Φ127mm加重鉆桿+Φ127mm斜坡鉆桿。并且優(yōu)化了鉆進(jìn)參數(shù)，上部地層嚴(yán)格控制井斜，使用小鉆壓高轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，中途加強(qiáng)測斜，并根據(jù)測斜情況及時(shí)調(diào)整參數(shù)，在中途加強(qiáng)小起下鉆，確保了井眼通暢。自從優(yōu)化了鉆具組合和鉆進(jìn)措施后，春光油田水平井表層套管都順利下到底。

3.2 二開直井段

春光區(qū)塊地層傾角較小，二開直井段一般選用塔式鉆具組合就能保證井身質(zhì)量，該井段地層巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，優(yōu)選江鉆的鋼尺HAT127鉆頭，提高了機(jī)械鉆速，一般鉆具為： HAT127鉆頭（其中鐵架子區(qū)塊為Φ244.5mm，春10區(qū)塊為215.9mm）+Φ177.8mm鉆鋌（無磁）+Φ165.1mm鉆鋌+Φ127mm加重鉆桿+Φ127mm斜坡鉆桿。該井段基本鉆遇獨(dú)山子組、塔西組，在550m以后地層開始變化，所以在這邊總結(jié)出了：選用1*12+2*13的噴嘴組合，泵壓基本在11-12MPa，300-550m鉆壓選用4-6t，轉(zhuǎn)速150-200rpm；550m至造斜點(diǎn)鉆壓選用6-8t，轉(zhuǎn)速150-200rpm，鐵架子區(qū)塊在1000m至造斜點(diǎn)鉆壓選用10t，轉(zhuǎn)速120 rpm，平均機(jī)械達(dá)到了23.69m/h。在鉆進(jìn)的過程中及時(shí)測斜來了解井身情況，及時(shí)的做好鉆井參數(shù)的調(diào)整，大鉆壓和小鉆壓交替使用，既保證了井身質(zhì)量，又防止鉆具長時(shí)間的應(yīng)力集中而造成疲勞破壞。

3.3 二開定向井段

在定向段施工技術(shù)措施方面主要有以下要點(diǎn)：

（1）控制調(diào)整井眼軌跡是定向段施工的重中之重。由于春光油田地層存在一定的傾角，同時(shí)導(dǎo)向鉆具對鉆壓的大小和加壓的方式十分敏感，在施工的過程中，根據(jù)軌跡的需要，合理確定鉆壓，盡量采用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的方式控制井眼軌跡，避免或者少用滑動(dòng)鉆進(jìn)的方式，以提高施工的安全和效率。在每口井施工之前，根據(jù)區(qū)塊地層特點(diǎn)以及所鉆鄰井方位飄移規(guī)律和井斜變化規(guī)律，預(yù)留方位角和井斜角。斜井段滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)可根據(jù)鄰井資料小范圍調(diào)整滑動(dòng)位置，盡量選擇砂巖段滑動(dòng)增斜。由于鉆具自重豎直向下，井斜較大時(shí)，降斜較容易，增斜較困難，可以根據(jù)設(shè)計(jì)軌跡走上限，為軌跡調(diào)整留有調(diào)控余地，確保順利中靶。

（2）鉆頭類型的優(yōu)選。目前春光油田鐵架子區(qū)塊水平井平均完鉆井深1990.77m，春10區(qū)塊平均完鉆井深為1305.9m。鉆頭使用方面，鐵架子區(qū)塊水平井平均使用鉆頭3只，表層使用17 1/2″的SKG124鉆頭一只，二開直井段使用8 1/2″的HAT127鉆頭一只，二開定向段使用8 1/2″的MD437鉆頭一只，通過優(yōu)選鉆頭類型，實(shí)際平均鉆井周期為12.89d，相比平均設(shè)計(jì)鉆井周期14.12d結(jié)余周期1.1d；春10區(qū)塊水平井平均使用鉆頭3只，表層使用17 1/2″的SKG124鉆頭一只，二開直井段使用9 5/8″的HAT127鉆頭一只，二開定向段使用9 5/8″的MD437或HJ437G鉆頭一只，通過優(yōu)選鉆頭類型，實(shí)際平均鉆井周期為9.21d，相比平均設(shè)計(jì)鉆井周期13.98d結(jié)余周期4.77d。

（3）施工注意事項(xiàng)。井斜大于40°后，每打完單根劃眼兩次正常后再接單根；井斜超過50-60°時(shí)，會(huì)造成加壓困難，要采取倒裝鉆具（把加重鉆桿放到斜坡鉆桿的上面），保證鉆壓的正常；水平段易發(fā)生粘卡，水平段滑動(dòng)時(shí)必須注意工具面的變化情況，若鉆時(shí)變慢或無進(jìn)尺，工具面不變化，及時(shí)活動(dòng)鉆具，預(yù)防粘卡；為預(yù)防鉆頭泥包，下鉆到大斜度段進(jìn)行分段循環(huán)，滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)，適當(dāng)增加排量保證攜砂性，滑動(dòng)2-3米活動(dòng)一次鉆具；在施工過程中藥盡可能降低過大的全角變化率，優(yōu)化井下管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使管柱受力分布合理盡量避免螺旋屈曲，精確控制井眼軌跡，保證井眼光滑，減少管柱彎曲阻力。

參考文獻(xiàn)

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