蒲家溝超長水平段施工經(jīng)驗

孟慶安

摘要：本文介紹了下寺灣油田蒲家溝區(qū)塊水平井鉆井的施工難點、施工過程中采取的技術(shù)措施及井眼軌跡控制方法。對施工難點進行了分析和總結(jié)，提出了技術(shù)措施，得到一些重要的結(jié)論和建議，對該區(qū)塊油藏開發(fā)提供了施工經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：水平井；井身軌跡；軌跡控制

1地質(zhì)概況

下寺灣油田位于陜西省甘泉縣洛河流域，工區(qū)構(gòu)造位置處于陜北斜坡南部，該區(qū)地處陜北黃土高原，多數(shù)地區(qū)有森林覆蓋，自西向東貫穿，呈現(xiàn)溝、峁、梁交錯的黃土塬景觀，川道、溝內(nèi)海拔較低（1000～1200m），山上則要高出150m左右（海拔1150-1350m）。該區(qū)屬于大陸性干旱氣候，年平均溫度10℃，年降雨量300-600mm，其中7-9月份降雨量占一半以上，夏季多暴雨。區(qū)內(nèi)交通條件相對便利，西安一延安公路和鐵路縱貫?zāi)媳?，?志省道橫跨東西，另有沿溝、河、塬呈樹枝狀分布的公路網(wǎng)連結(jié)主要村鎮(zhèn)。

下寺灣油田道鎮(zhèn)蒲家溝區(qū)地面原油性質(zhì)較好，具有低密度、低粘度的特點。地層原油性質(zhì)無分析化驗資料。長7油層地面原油密度平均為0.8503g/cm3，平均粘度為2.54mPa·S，凝固點為19.2℃。地層水礦化度24220mg/L，pH值為6.9，水型為CaCl2型，具有較好的封閉性。

2施工難點及解決辦法

2.1施工難點

蒲家溝區(qū)塊的水平井，大多水平段較長，基本都在800m以上。其中千米以上的水平井也較為常見。這一點與黃陵地區(qū)的水平井類似。

在采用傳統(tǒng)馬達加海藍MWD的工藝基礎(chǔ)上，其主要難點來源于長水平段的摩阻問題。另外早期低泵壓，低造斜率也會對施工帶來影響。

2.2解決辦法

取優(yōu)化井身剖面，避免出現(xiàn)較大全角變化率確保井下儀器安全。采用北京海藍地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)，隨鉆測量自然伽馬，調(diào)整井眼軌跡，確保水平段在油層中穿行。

根據(jù)以往測斜記錄，結(jié)合地質(zhì)設(shè)計書校正垂深，對不增斜地層做出預(yù)防；在優(yōu)化設(shè)計中，使得按設(shè)計井斜角進入油層，為下部調(diào)整留出足夠空間；在設(shè)計A靶前做出A2點，減小施工壓力。

根據(jù)甲方設(shè)計，在確保安全全角變化率的條件下，提前下入地質(zhì)導(dǎo)向儀器，減少起下鉆次數(shù)。并在短起下時，充分循環(huán)井。有效降低摩阻，為后期井斜較大施工提供了安全保障。

3施工實例

本文將以蒲平A井為例，以A井的施工情況做具體的說明。（出于地質(zhì)資料保密原則，文中井號均做更改。）

蒲平A井區(qū)域構(gòu)造處于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶的東南部，構(gòu)造簡單，主要為西傾單斜背景上由差異壓實作用形成的一系列低幅鼻狀隆起，鼻狀隆起軸線近于東西向。南北向構(gòu)造與砂體有效配合，形成了良好的鼻隆背斜型圈閉，有利于油氣的聚集。

從蒲平A井設(shè)計目的層長721層頂?shù)戎稻€圖上看，該區(qū)為西傾單斜背景上的差異壓實成因的鼻隆背斜型圈閉構(gòu)造，地層傾角10左右，區(qū)內(nèi)砂頂構(gòu)造多在110-180m之間，層頂構(gòu)造起伏平緩。

3.1優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)

為了預(yù)防卡鉆事故的發(fā)生，斜井段使用柔性斜坡鉆桿，減少鉆具與井壁的接觸面積，降低鉆柱與井壁的阻力。采用加重鉆桿代替鉆鋌，使加重鉆桿始終處于井斜小于30°的井段，斜坡鉆桿處于斜井段和水平段。

具體鉆具結(jié)構(gòu)：Φ215.90mmPDC鉆頭+Φ172.00mml.50°動力鉆具+411*410回壓凡爾+411*410定向接頭+Φ165.00mm無磁鉆鋌+Φ127.00mm鉆桿*15柱+Φ127.00mm加重鉆桿*23根+Φ127.00mm鉆桿

3.2施工過程簡述

根據(jù)地質(zhì)設(shè)計要求700m錄取地質(zhì)伽馬資料，因此提前下入伽馬探管。井口淺測儀器工作正常，泵壓5MPa。

鉆進至790m，開始定向。定向效果良好，每個單根滑動鉆進5.5m即滿足設(shè)計造斜率。但是泵壓卻持續(xù)較低，在排除鉆具漏點，泥漿泵上水，循環(huán)管線等問題后，只剩下動力鉆具。鉆進至950m，由于泵壓仍未升高，海藍儀器無法區(qū)分雜波與信號波，從而影響解碼，起鉆更換動力鉆具。

更換動力鉆具之后，問題依舊存在。只有保證儀器正常工作，才能繼續(xù)鉆進。現(xiàn)場MWD工程師根據(jù)脈沖信號變化規(guī)律，找到手動解決辦法。即根據(jù)同步波變化規(guī)律，及時調(diào)整門限，半手動方式解碼。鉆進至1040m，泵壓逐漸升高，儀器回復(fù)正常。鉆進至1410m，根據(jù)甲方要求，按照原設(shè)計入靶。入靶之后鉆進lOOm至1510m起鉆更換動力鉆具。

下入1.250動力鉆具，水平段變化平穩(wěn)，整體趨勢井斜微增。由于設(shè)計井斜為90.20，復(fù)合鉆進井斜容易接近910，為了施工安全，需要及時降斜。鉆進至2445m，滑動鉆進難度增大，易憋泵。結(jié)合工況與工作時間判定螺桿失效，起鉆更換動力鉆具。

更換動力鉆具后，鉆進至完鉆。其中最后lOOm，摩阻明顯增大，鉆具下放困難。

4結(jié)論與建議

1）蒲家溝區(qū)塊，由于地層條件原因，結(jié)合蒲家溝其他水平井的施工經(jīng)驗，在1000m之前容易出現(xiàn)低泵壓的情況。

2）動力鉆具的效率直接影響一口井的施工。準備良好的、充足的動力鉆具可以有效縮短施工周期。

3）過長的水平段對提高采收率無益，反而增加了施工的風(fēng)險。建議后續(xù)井位結(jié)合實際情況，不要盲目追求千米以上水平段。

41推薦使用更為先進的儀器設(shè)備，從而保證油層位置的準確，減少不必要的軌跡調(diào)整。