草橋地區(qū)鉆井技術(shù)研究

楊文磊

摘 要：樂(lè)安油田是勝利油田目前最大的稠油熱采油田。草4區(qū)塊第19號(hào)平臺(tái)位于濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷樂(lè)安-純化斷裂鼻狀造帶，本地區(qū)地層分層多，地層松軟，并且地層厚度小，下面還有淺氣層，這給鉆井施工帶來(lái)了很大的不方便。保證井身質(zhì)量，保障鉆井施工安全，已經(jīng)成為鉆井施工的重中之重了。

關(guān)鍵詞：草橋定向井防斜打直

一、概述

1、簡(jiǎn)介

該區(qū)塊井絕大多數(shù)屬于水平井施工工藝井，并且是叢林式井組分布，由于井深較淺，大多數(shù)井完鉆地層層位為孔店組。本地區(qū)地層分層多，地層松軟，并且地層厚度小，下面還有淺氣層，這給鉆井施工帶來(lái)了很大的不方便。

2、區(qū)塊地層分布情況

該地區(qū)目的層地層較淺，但是底層結(jié)構(gòu)很是復(fù)雜

3、地層巖性描述

平原組：棕黃色棕紅色粘土、砂質(zhì)粘土與淺灰色松散砂層不等互層。

明化鎮(zhèn)組：棕黃色、棕紅色泥巖夾灰黃色、淺灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。

館陶組：上部為棕紅色、棕黃色泥巖與灰白色含礫砂巖、淺灰色粉砂巖、淺灰色泥之分砂巖不等厚互層；下部為灰白色、淺灰色礫巖、含礫砂巖夾棕黃色、棕紅色泥巖及后層灰黑色玄武巖。

沙一段：淺灰色、棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾淺灰色粉砂巖、泥質(zhì)砂巖、薄層灰質(zhì)砂巖，局部夾淺灰色生物灰?guī)r。

沙二段：淺灰色、棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰白色含礫砂巖、淺灰色粉砂巖、淺灰色泥質(zhì)砂巖、灰質(zhì)砂巖不等厚互層

沙三段：上部為灰色、棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰白色含礫砂巖、淺灰色細(xì)砂巖、淺灰色粉砂巖、淺灰色泥質(zhì)砂巖、灰質(zhì)砂巖不等厚互層；下部為淺灰色、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾淺灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、薄層灰質(zhì)砂巖。

沙四段：為淺灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰白色含礫砂巖、淺灰色細(xì)砂巖、淺灰色粉砂巖、淺灰色泥質(zhì)砂巖、灰質(zhì)砂巖不等厚互層，頂部夾淺灰色灰?guī)r、淺灰色生物灰?guī)r。

孔店組：灰色、紫色、砂質(zhì)泥巖為主。

二、地層巖性所造成的施工難點(diǎn)

該區(qū)塊地層變化大，巖性變化也很大，差異明顯，而且下面存在淺氣層。

1、地層巖性所造成的施工難點(diǎn)

（1）平原組和明化鎮(zhèn)組多為粘土巖層。泥巖和頁(yè)巖一般較軟，鉆速快，但容易產(chǎn)生鉆頭泥包。這種地層極易吸收鉆井液中的自由水而膨脹，導(dǎo)致井徑縮小。隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，井壁可能會(huì)產(chǎn)生垮塌現(xiàn)象，井徑擴(kuò)大。但是一開(kāi)后下鋼級(jí)為J55的表層套管，已經(jīng)封固平原組，所以在平原組就是一開(kāi)時(shí)防止井徑縮小，引發(fā)起下鉆卡鉆。明化鎮(zhèn)組地層軟，由于產(chǎn)層較淺，地層欠壓實(shí)，因此定向造斜不好控制。同時(shí)由于造漿特別嚴(yán)重，極易出現(xiàn)縮徑的現(xiàn)象。

（2）館陶組主要為礫砂巖夾薄層泥巖，以及后層灰黑色玄武巖。礫砂巖一般來(lái)說(shuō)是較好的滲透層，但在井壁上易形成較厚的濾餅，易引起泥餅粘附卡鉆。另外濾餅對(duì)測(cè)井也有影響。館陶組有兩套含礫砂巖與泥巖互層，礫巖其下部是玄武巖地層，玄武巖地層以下為館陶組砂礫巖井段。上部的礫砂巖顆粒大，中間基本沒(méi)有膠接物，施工中極易垮塌，形成大肚子井眼，直徑大的礫石無(wú)法帶出地面。

（3）孔店組地層巖石孔隙度低，滲透率差，屬于低滲儲(chǔ)層。

三、工程技術(shù)難點(diǎn)

（1）該地區(qū)為叢林式井組分布，防碰撞是最應(yīng)當(dāng)注意的。

（2）高造斜點(diǎn)。靶前距小。

（3）有淺氣層，防噴，井控要求嚴(yán)格；

（4）上部地層松軟，易坍塌縮徑，容易造成起下鉆困難；

（5）定向點(diǎn)較淺，鉆井液造漿嚴(yán)重，性能難以控制；

（6）上部定向增斜段如果處理不好，易出新眼；

（7）砂礫巖和玄武巖上下易剝落坍塌，造成卡鉆；

（8）上部地層較軟，進(jìn)尺快，改小循環(huán)和處理泥漿時(shí)間比較緊張，時(shí)間掌握不好，容易導(dǎo)致鉆至相關(guān)層位后鉆井液性能達(dá)不到要求；

（9）由于頻繁起下鉆（起鉆下動(dòng)力、起鉆下地質(zhì)導(dǎo)向）造成鉆井液性能難以穩(wěn)定在一定的范圍；

（10）地層較軟，容易吸水膨脹、造漿、坍塌；

（11）由于淺氣層的存在要求上部形成開(kāi)放式井眼，而下部需要高粘切鉆井液，容易造成上部糊井眼，上下存在矛盾；

（12）定向井井斜超過(guò)50o時(shí)不只能靠鉆井液攜巖，還需要工程措施相互結(jié)合，利用起下鉆有效破壞巖屑床的形成.

四、鉆井施工措施

1、一開(kāi)鉆進(jìn)技術(shù)措施

一開(kāi)鉆具組合選擇：Φ346.1mm3A+Φ177.8mmDC×6柱+Φ127mmDP

一開(kāi)鉆具組合的選擇采用大直徑高強(qiáng)度鉆鋌，主要考慮的是保證直井段的，鉆遇軟硬交錯(cuò)地層時(shí)，要注意減壓吊打；送鉆要均勻，嚴(yán)禁切菜式送鉆。

本地區(qū)上部井眼成巖性差，膠結(jié)疏松極易坍塌掉塊，施工中加強(qiáng)井眼的穩(wěn)定護(hù)理。同時(shí)控制鉆具在井內(nèi)活動(dòng)力度，防止機(jī)械坍塌。

2、二開(kāi)鉆進(jìn)技術(shù)措施

（1）二開(kāi)鉆具組合選擇：

Φ241.3mm3A+動(dòng)力鉆具×7.92m+止回閥+無(wú)磁DC×1柱

+Φ177.8mmDC×3柱+Φ127mmDP

（2）二開(kāi)直井段鉆進(jìn)

直井段可以采用小鉆壓、低排量，小循環(huán)的形式鉆進(jìn)，但是必須充分利用好固控設(shè)備，保證上部形成開(kāi)放型井眼，保證起下鉆順利；如果造斜點(diǎn)在700米左右，可以考慮采用大循環(huán)鉆進(jìn)。該井段在明化鎮(zhèn)組，地層成巖性較差，泥巖性較軟且砂層發(fā)育，注意防止上部坍塌卡鉆，注意疏松砂巖地層防止井漏，注意提高鉆井液的攜帶和懸浮能力，防止泥巖縮徑。

堅(jiān)持井斜不清不打鉆的原則，每進(jìn)尺50～100米投測(cè)一次，發(fā)現(xiàn)井斜及時(shí)糾正，保證直井段的合格，為下一步造斜打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（3）斜井段鉆進(jìn)

下鉆遇阻不能劃眼，及時(shí)活動(dòng)好鉆具防粘卡。由于井斜較大，容易形成巖屑床，及時(shí)通過(guò)短起下和分段循環(huán)的方法改變巖屑的沉積狀態(tài)和位置，提鉆井液高屈服值，增強(qiáng)鉆井液的攜巖能力，達(dá)到減少巖屑床厚度，清洗井眼的目的。

進(jìn)入斜井段，提前加入潤(rùn)滑劑，保證含量在5%以上，有良好的潤(rùn)滑性能，如果混油必須保證原油含量在10%以上。

鉆至淺氣層上方50米時(shí)，調(diào)整鉆井液

玄武巖上部，鉆井液粘切不必太高，能滿足攜巖和井壁穩(wěn)定要求即可，進(jìn)行短起下鉆，將上部井眼搞暢通，保證下部施工安全。

進(jìn)入玄武巖前50米左右，進(jìn)行鉆井液提粘處理，合理控制參數(shù)，確保泥漿的密度、粘度、PH達(dá)到合理。

鉆開(kāi)礫石層，要求每隔5～6小時(shí)采用配制高粘切鉆井液5m3進(jìn)行打塞子攜帶的方法，循環(huán)一周，并觀察振動(dòng)篩返砂情況，根據(jù)返砂情況確定下一步的施工方案；每次起鉆必須充分循環(huán)洗井，保證井眼清潔，并用高粘切鉆井液進(jìn)行封井，根據(jù)實(shí)際情況先進(jìn)行短起，防止礫石集中造成起鉆困難；同時(shí)起下鉆嚴(yán)禁硬拔硬壓，防止鉆具卡死，可采取輕提慢放配合旋轉(zhuǎn)，將礫石逐漸疏通開(kāi)，加密進(jìn)行短起下可以保證安全施工；

完鉆后，再配制高粘切鉆井液打一段稠泥漿塞，并大排量循環(huán)洗井，最后再用高粘切鉆井液封井后再起鉆通井電測(cè)。