準(zhǔn)噶爾盆地聚合物驅(qū)集成鉆井技術(shù)的研究與應(yīng)用

余軍 李亞林 馬金洪 郭召勇（西部鉆探克拉瑪依鉆井公司，新疆克拉瑪依 834009）

準(zhǔn)噶爾盆地聚合物驅(qū)集成鉆井技術(shù)的研究與應(yīng)用

余軍 李亞林 馬金洪 郭召勇（西部鉆探克拉瑪依鉆井公司，新疆克拉瑪依 834009）

準(zhǔn)噶爾盆地七東1區(qū)，多年注水開(kāi)發(fā)，地層壓力存在較大不確定性，易出現(xiàn)上盤克拉瑪依組地層壓力異常，出現(xiàn)溢流現(xiàn)象，井控難度大；下盤易漏。地層承壓能力低，易發(fā)生井漏，垮塌，從而導(dǎo)致卡鉆、遇阻卡、劃眼、復(fù)雜和事故時(shí)率較高；地層傾角大，斷層井較多，石炭系厚度260米，井斜控制難度大，影響該區(qū)塊的鉆井速度。通過(guò)精選優(yōu)化PDC鉆頭選型，穿越侏羅系八道灣底礫巖、白堿灘組至克下，達(dá)到平均械鉆速8m/h，實(shí)現(xiàn)二開(kāi)“一趟鉆”工程；綜合應(yīng)用“PDC+微彎螺桿”“微彎螺桿+MWD”隨鉆糾斜鉆進(jìn)工藝技術(shù)，有效控制三疊系和石炭系井身質(zhì)量、提速尤為顯著；通過(guò)結(jié)合實(shí)鉆后認(rèn)真分析研究復(fù)雜井段，合理調(diào)整鉆井液性能，大大減少井下復(fù)雜及卡鉆事故的發(fā)生，從而節(jié)約工期，實(shí)現(xiàn)零事故、提高鉆井速度，形成了七東1區(qū)優(yōu)快鉆井集約化管理，為該區(qū)塊和其它區(qū)塊實(shí)現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、高效提速提供借鑒和保障。

準(zhǔn)噶爾盆地；七東1區(qū)；控制復(fù)雜；提速

克拉瑪依油田七東1井區(qū)是一個(gè)四周被斷裂切割成菱形的封閉斷塊油藏，經(jīng)過(guò)多年的持續(xù)開(kāi)發(fā)，該區(qū)塊的產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)加重，依據(jù)2013年克拉瑪依油田七東1區(qū)克下組礫巖油藏30萬(wàn)噸聚合物驅(qū)開(kāi)發(fā)部署方案，項(xiàng)目為股份公司重大試驗(yàn)項(xiàng)目，該區(qū)塊的產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)加重，揭開(kāi)了新疆油田公司二次開(kāi)發(fā)礫巖油藏規(guī)模化局面。常規(guī)劃化的鉆井方法已經(jīng)不能滿足七東1區(qū)聚合物驅(qū)鉆井施工任務(wù)的完成，面對(duì)嚴(yán)峻的提速形勢(shì)，鉆井提速工作迫在眉睫，根據(jù)通過(guò)對(duì)七東1井區(qū)的地層特性和巖性對(duì)比、鉆井難點(diǎn)和優(yōu)化井下鉆具組合，優(yōu)選鉆井參數(shù)，制定出七東1區(qū)聚合物驅(qū)提速方案，加強(qiáng)技術(shù)集成，有效控制復(fù)雜，提高了鉆機(jī)月速度，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊“提速提效”目標(biāo)。

1 鉆井施工難點(diǎn)

1.1 該區(qū)多年注水開(kāi)發(fā)，地層壓力存在較大不確定性，易出現(xiàn)上盤克拉瑪依組地層壓力異常，出現(xiàn)溢流現(xiàn)象，井控難度大；西山窯煤層易漏易垮塌；八道灣、克拉瑪依組地層易漏失。

1.2 該井區(qū)地層傾角大，斷層井較多，石炭系厚度260米，自然造斜性強(qiáng)，部分井地層傾角達(dá)到40°，常規(guī)鉆具鉆進(jìn)井斜難以控制。

1.3 斷層井地層巖性可鉆性較差，PDC鉆頭使用受限制。

1.4 完井采用高密度水泥漿返地面，承壓困難，固井質(zhì)量難以保證。

2 集成鉆井技術(shù)措施

2.1 集成“PDC+微彎螺桿”“微彎螺桿+MWD”隨鉆鉆具組合

效果：綜合應(yīng)用“PDC+微彎螺桿”“微彎螺桿+MWD”隨鉆糾斜鉆進(jìn)工藝技術(shù)，有效控制三疊系和石炭系井身質(zhì)量，達(dá)到100%，2013年完成MWD防斜打快技術(shù)40口井，累計(jì)進(jìn)尺52865，使用時(shí)間11887個(gè)小時(shí)，平均機(jī)械鉆速8m/h。較去年平均機(jī)速6.32m/h，提高了26.58%。

2.2 優(yōu)選鉆頭選型

結(jié)論：通過(guò)精選優(yōu)化PDC鉆頭選型MS935T/M5567/ FS2563BGX3，穿越侏羅系八道灣底礫巖、白堿灘組至克下，達(dá)到平均械鉆速8m/h，實(shí)現(xiàn)二開(kāi)“一趟鉆”工程。

2.3 集成鉆井提速技術(shù)細(xì)化

2.3.1 結(jié)合七東1區(qū)塊的實(shí)鉆資料，上部侏羅系易漏，提高上部地層承壓能力，有效解決在同一裸眼段上漏下出的復(fù)雜情況，高效控制復(fù)雜時(shí)率，提速效果顯著，為安全快鉆提供保障。

2.3.2 綜合應(yīng)用“PDC+微彎螺桿”復(fù)合鉆井技術(shù)，“微彎螺桿+MWD”隨鉆糾斜鉆進(jìn)的工藝技術(shù)解決地層井斜控制難題。

2.3.3 通過(guò)精選PDC鉆頭，選擇適合軟至中硬地層且具有防斜效果的五刀翼PDC鉆頭，二開(kāi)至八道灣組中部、白堿灘組至克下使用PDC鉆頭，達(dá)到平均械鉆速8m/h，實(shí)現(xiàn)二開(kāi)“一趟鉆”工程。

2.3.4 上盤克拉瑪依組地層壓力異常，且鉆井中多次發(fā)生油氣浸，因此，該區(qū)鉆井時(shí)必須認(rèn)真復(fù)核實(shí)際地層壓力，合理控制鉆井液密度。加強(qiáng)座崗制度的落實(shí)，特別是重點(diǎn)地層、重點(diǎn)時(shí)段的座崗觀察。

2.3.5 重點(diǎn)加強(qiáng)泥漿的監(jiān)控和管理。鉆進(jìn)中適當(dāng)保持一定的坂土含量，增強(qiáng)鉆井液的抑制能力及護(hù)壁性，保持鉆井液有良好的流變性，防塌性；鉆井中可在膠液中加入凝膠，提高鉆井液的防漏能力。。

2.3.6 長(zhǎng)壽命螺桿、個(gè)性化鉆頭、高壓噴射等鉆井提速綜合集成技術(shù)。

2.3.7 優(yōu)選承壓方式。與固井施工方積極溝通，帶堵漏劑承壓無(wú)法滿足固井條件。

2.4 堵漏技術(shù)措施

2.4.1 鉆進(jìn)中，發(fā)生完全矢返性井漏，一邊上提5柱鉆具，井眼暢通無(wú)阻卡，一邊將堵漏漿配好后，將鉆具下至距井底20m處，然后泵入堵漏漿堵漏。

2.4.2 堵漏基漿采用回收泥漿加工廠輕漿，保證基漿有較高的坂含。

2.4.3 漏失速度為10-45m3/h時(shí)，一次配制橋堵漿40-60m3，加Φ3mm以內(nèi)核桃殼8%-10%，綜合堵漏劑2%-3%，于漏層泵入堵漏鉆井液，循環(huán)觀察鉆井液有無(wú)漏失。無(wú)漏失，繼續(xù)鉆進(jìn)；若有滲透性漏失，提鉆至安全井段靜止，灌漿觀察井口液面，如無(wú)漏失，分段洗井到底，恢復(fù)鉆進(jìn)。

2.4.4 漏失速度大于45m3/h至井口不返時(shí)，一次配制橋堵漿60m3以上，加Φ3mm-Φ8mm核桃殼5%-8%、Φ3mm以內(nèi)核桃殼2%-3%、綜合堵漏劑2%-3%，橋堵漿密度與井漿相同，于漏層泵入堵漏鉆井液，上提鉆具至安全井段靜止，灌漿觀察井口液面。如繼續(xù)漏失可調(diào)整堵漏材料比例繼續(xù)進(jìn)行堵漏，操作方法同上。橋塞堵漏兩次無(wú)效后，采用注灰堵漏。

2.5 防塌復(fù)雜控制技術(shù)措施

2.5.1 使用合理的鉆井液密度，防止井壁垮塌。

2.5.2 保持鉆井液性能穩(wěn)定，主要是控制好鉆井液流變性以及失水小于等于5ml。

2.5.3 進(jìn)入西山窯組地層前，注重鉆井液的封堵造壁能力，鉆井液中加入封堵造壁材料陽(yáng)離子乳化瀝青和SMP-1并且保持鉆井液中的坂含在40g/L，增強(qiáng)鉆井液的封堵造壁、護(hù)壁能力，防止西山窯組、八道灣組的煤層垮塌、掉塊。

2.5.4 八道灣以上地層采用低坂含、高濃度聚合物膠液維護(hù)處理，充分利用聚合物不分散鉆井液的抑制性來(lái)抑制地層造漿，實(shí)現(xiàn)井壁穩(wěn)定。

3 結(jié)語(yǔ)

3.1 通過(guò)實(shí)施集成鉆井提速技術(shù)的應(yīng)用，到達(dá)了降本增效，節(jié)省工期，提速顯著的目的。七東1區(qū)聚合物驅(qū)共開(kāi)鉆直井53口，完井53口，平均完鉆井深1271米，平均機(jī)械鉆速達(dá)到7.08米/小時(shí)，平均鉆機(jī)月速2638.36米/臺(tái)月，比該區(qū)塊目標(biāo)月速度2432.66米/臺(tái)月提高了8.5%，口井平均工期14.4天，與目標(biāo)工期15.7天相比，口井節(jié)約工期1.3天，該區(qū)塊累計(jì)節(jié)約工期53口井*1.3天=68.9天；

3.2 集成鉆井技術(shù)措施助推了七東1區(qū)塊的規(guī)?；@井施工提速，并從完鉆效果得到了有效結(jié)果；

3.3 精選PDC鉆頭，選擇適合軟至中硬地層且具有防斜效果的五刀翼PDC鉆頭，是實(shí)現(xiàn)二開(kāi)“一趟鉆”工程的關(guān)鍵；

3.4 二開(kāi)綜合應(yīng)用“PDC+微彎螺桿”復(fù)合鉆井技術(shù)，“微彎螺桿+MWD”隨鉆糾斜鉆進(jìn)工藝技術(shù)及保證了井身質(zhì)量，也是提高該區(qū)塊鉆井速度的有力保障；

3.5 制定出七東1區(qū)聚合物驅(qū)提速方案，加強(qiáng)技術(shù)集成，有效控制復(fù)雜，提高了鉆機(jī)月速度，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊“提速提效”目標(biāo)，2013年克拉瑪依鉆井公司規(guī)?；瓿善邧|1區(qū)開(kāi)發(fā)井81口。

3.6 實(shí)現(xiàn)高效控制復(fù)雜和零事故，Ⅲ型直井鉆機(jī)月速度2638.36m/臺(tái)月與2012年鉆機(jī)月速度2316.82m/臺(tái)月相比，平均提速13.88%，定向井鉆機(jī)月速度2685.36m/臺(tái)月與2012鉆機(jī)月速度2316.82m/臺(tái)月相比，平均提速達(dá)到15.91%。

［1］陳養(yǎng)龍，魏風(fēng)勇，等.螺桿加PDC鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)［J］.斷塊油氣田，2002，9（4）：57-60.

［2］張東海.防漏堵漏綜合技術(shù)的應(yīng)用［J］.江漢石油科技，2005，15（2）：34-36.

［3］T71XXX井鉆井標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)［S］.

［4］鄢捷年.鉆井液工藝學(xué).石油大學(xué)出版社，2001.

［5］李子成，張希柱.碳酸根離子對(duì)鉆井液的預(yù)防及處理.石油鉆采工藝，1999.