代大虎(中石化西北油田分公司石油工程監(jiān)督中心,新疆 輪臺(tái) 841600)
塔河油田主要油藏埋藏在奧陶系中下統(tǒng)碳酸鹽巖地層埋深5500-6500m。部分區(qū)塊在石炭系巴楚組發(fā)育厚鹽膏層,埋藏深度超過5100m。TH12518井鹽膏層鉆井鹽膏層專打?qū)7饩斫Y(jié)構(gòu)采用?206.4mm高抗擠厚壁套管封隔鹽膏層段,再用揭開鹽下井段地層,隨著長時(shí)間開發(fā),產(chǎn)量衰竭,采用側(cè)鉆水平井技術(shù)是提高投資效益的有效途徑。
2.1.1 優(yōu)選磨銑工具
為有效保護(hù)外層套管,提高磨銑鉆速,減小磨銑扭矩,縮短磨銑周期。為此選用?168mm高效領(lǐng)眼式磨鞋,水眼直徑42mm。①工具前端為三角引錐,主要起領(lǐng)眼、導(dǎo)向作用并有切削沉淀物的作用。②?206.4mm鹽層套管通徑168.7mm,? 142.9mm尾管壁厚12.13 mm,選用168mm直徑刀片能有效磨銑不局中套管及套管扶正器。③刀片上鑲有高溫冷卻而成的圓柱型硬質(zhì)合金,有足夠的切削強(qiáng)度和抗沖擊能力。
2.1.2 鉆具結(jié)構(gòu)及參數(shù)優(yōu)化
①磨銑將產(chǎn)生大量鐵屑,為有效帶到地面,這就要求環(huán)空的返速達(dá)到基本一致[7];在?206.4mm段加入?120mm鉆鋌,在? 244.5mm套管內(nèi)使用?127mm鉆桿,?120mm鉆鋌與?127mm的鉆桿環(huán)空返速基本一致,提高了鐵屑攜帶能力。②磨銑過程中嚴(yán)格控制磨銑參數(shù),磨銑時(shí)鉆壓要小,排量盡量大,不等低于20L/s,精細(xì)操作,密切監(jiān)控鉆壓、扭矩、泵壓、泵沖的變化,及時(shí)采取相應(yīng)措施。
2.2.1 鉆頭的優(yōu)選
本井在定向階段,①在?165.1井眼側(cè)鉆段選用江漢MD517GL牙輪鉆頭,牙輪造斜率穩(wěn)定,工具面容易控制,但機(jī)械鉆速較低,增加了起下鉆次數(shù);②為提高機(jī)械鉆速在剩余井段選百施特M1365D六刀翼PDC鉆頭,先進(jìn)行滑動(dòng)增斜鉆再選擇復(fù)合微增探油頂方法著陸轉(zhuǎn)水平段;③使用六刀翼PDC鉆頭穩(wěn)定性增強(qiáng),工具面可控性大幅提升,在PDC鉆頭實(shí)鉆井段方位317.12°-319.67°。
2.2.2 鉆具組合的優(yōu)化及施工參數(shù)優(yōu)選
(1)在?165.1mm井眼采用?165.1mm鉆頭(牙輪/PDC)+? 130mm螺桿(2.75°/1.75°/1.5°)側(cè)鉆段鉆具組合;為提高側(cè)鉆成功率,在掃塞后選擇?130mm2.75°單彎螺桿配以牙輪鉆頭,采用控時(shí)鉆進(jìn),鉆壓控制在5-20-40kN。在整個(gè)側(cè)鉆過程中,最重要的是工具面按施工要求進(jìn)行設(shè)置,確保側(cè)鉆方位的準(zhǔn)確性。
(2)在?120.65mm井眼采用?120.65mm鉆頭(六刀翼PDC)+?95.00mm螺桿(2°/1.5°)鉆具組合。該井段采用滑動(dòng)鉆進(jìn),鉆壓控制在10-30kN。
2.2.3 軌跡監(jiān)測及安全措施
(1)優(yōu)化儀器組合,加密測斜,強(qiáng)化預(yù)測。①側(cè)鉆前先使用高精度陀螺測井,校核老井眼的軌跡數(shù)據(jù);②選用哈利伯頓“Sperry-sun”無線隨鉆測斜儀,最高溫度可達(dá)175℃;③加密測量,將間距縮短為3m,防止出現(xiàn)扭方位或高狗腿度;⑤每趟起鉆投多點(diǎn)對(duì)新鉆井眼以3m一點(diǎn)的方式測多點(diǎn)數(shù)據(jù),與MWD數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行對(duì)比,校驗(yàn)MWD數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(2)采用微增探油頂方法,保證準(zhǔn)確入窗,鉆遇油層。采用較小增斜率鉆進(jìn)探油頂方法,當(dāng)鉆至預(yù)計(jì)油層深度時(shí),鉆時(shí)加快,氣測值上升,立即滑動(dòng)造斜鉆進(jìn)行著陸入窗,進(jìn)入水平段鉆進(jìn)[3]。
(3)防止鉆具故障措施:①使用1級(jí)鉆具,螺桿扣型改為鉆桿扣,減少配合接頭;②使用130 mm高溫螺桿,盡量不要發(fā)生憋泵現(xiàn)象,下鉆要分段循環(huán)降低螺桿溫度;④在起下鉆過程中,錯(cuò)扣起鉆釋放應(yīng)力,定期倒換井下鉆具順序,避免定向鉆進(jìn)中發(fā)生鉆具疲勞破壞等鉆具故障。
(4)防止出新眼措施:下鉆過程中如發(fā)生遇阻現(xiàn)象,采用擺放原工具面的方式進(jìn)行擴(kuò)眼、劃眼,防止出新眼[4]。
套管磨銑施工中,難點(diǎn)在于如何將鐵屑帶出井眼,鐵屑的有效懸浮與攜帶是快速安全磨銑的關(guān)鍵。為保證定向施工鉆井液性能穩(wěn)定性,需將井內(nèi)鉆井液全部替換成新配鉆井液。在? 165.1mm井眼為抑制泥巖水化膨脹引起坍塌掉塊,采用甲氨基聚磺混油體系確保鉆井液的抑制防塌能力。在?120.65mm井眼采用低固相聚磺混油鉆井液體系保持鉆井液原油含量在8%-10%,使摩擦系數(shù)小于0.05,提高鉆井液潤滑性。
[1]TH12518CH井塔河油田井鉆井,地質(zhì)設(shè)計(jì),井史,完井報(bào)告.
[2]閆光慶,劉匡曉,郭瑞昌等.元壩272H井超深硬地層側(cè)鉆技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù),2013,1(1):114-115.
[3]陳小元,楊寶華,秦春等.塔河油田TH12328CH長靶前位移中短半徑水平井鉆探實(shí)踐.復(fù)雜油氣藏,2014,3(1):59-61.
[4]許孝順.TP2CX超深開窗側(cè)鉆中短半徑水平井鉆井技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù),2012,5(3):127-128.