非標(biāo)井優(yōu)快鉆井技術(shù)研究

付善文　田輝　高豐　徐鐳

摘 要：隨著石油勘探開發(fā)向縱向發(fā)展，濟(jì)陽坳陷沾化凹陷GD披覆構(gòu)造，GD館陶組下段屬于辮狀河亞相沙包泥型沉積，巖性主要是以含礫砂巖為主的塊狀砂巖，膠結(jié)程度較疏松，膠結(jié)物含量少。通過分析研究GD館上、館下地層構(gòu)造和巖性特點(diǎn)，優(yōu)化鉆頭選型；分析地質(zhì)因素，從井身結(jié)構(gòu)、鉆井參數(shù)、鉆具結(jié)構(gòu)、鉆井過程管理和控制，加快井身軌跡控制，降低鉆井成本。

關(guān)鍵詞：非標(biāo)井；優(yōu)快鉆井

1 前言

結(jié)合已鉆的GD6-3平1井等井的現(xiàn)場資料，研究出一整套適合該區(qū)塊非標(biāo)井施工特點(diǎn)的優(yōu)快鉆井技術(shù)，形成了一套高效的區(qū)域鉆井模式。經(jīng)GD8-23-P110井的實(shí)施，在該區(qū)塊實(shí)現(xiàn)了安全、快速、優(yōu)質(zhì)鉆井，縮短了鉆井周期，降低了鉆進(jìn)成本。

2 非標(biāo)井技術(shù)難點(diǎn)分析

2.1 地層

GD潛山披覆構(gòu)造帶位于濟(jì)陽坳陷沾化凹陷東南部，其東北與ZD洼陷相鄰，是在中生界背景上，繼承性沉積了第三系及第四系地層，受GD潛山披覆構(gòu)造繼承性發(fā)展的影響，從ZD洼陷到GD披覆構(gòu)造，第三系地層的沉積由厚變薄，層層超覆，地勢由低到高，GD披覆構(gòu)造帶東北翼為ZD洼陷和GD披覆構(gòu)造的連接帶，該區(qū)臨近的ZD凹陷，是ZX、GD等油田重要的油源供給區(qū)。

2.2 井身結(jié)構(gòu)

非標(biāo)井是指井身結(jié)構(gòu)為非標(biāo)準(zhǔn)型井身結(jié)構(gòu)。三開小井眼與井壁之間間隙小，技套間隙小，與油套間隙小，環(huán)空壓耗大造成下套管、開泵循環(huán)、固井等完井作業(yè)存在很大安全風(fēng)險(xiǎn)。三開下入Φ139.7mm無接箍油套，單根套管連接較普通套管時(shí)間長，易粘卡，施工難度大。

2.3 鉆頭選型難

館下三亞段以厚層砂巖為主，砂包泥的特點(diǎn)明顯，地層含礫豐富，造成對(duì)鉆頭牙齒、軸承磨損嚴(yán)重，使用橡膠密封銑齒鉆頭壽命短，并且小尺寸鉆頭易磨損，造成起下鉆頻繁，不但影響施工進(jìn)度，還可能因?qū)︺@頭使用時(shí)間判斷不準(zhǔn)發(fā)生鉆頭掉牙輪事故。

2.4 井控安全風(fēng)險(xiǎn)大

由于非標(biāo)井小井眼具有環(huán)空體積比常規(guī)井小的多，環(huán)空摩擦損失占整個(gè)循環(huán)壓力損失的比例較大，環(huán)空間隙很小，對(duì)井底溢流的監(jiān)測比常規(guī)井敏感，起鉆易抽汲，鉆具排代體積小，起鉆灌泥漿量不易觀察等特點(diǎn)，GD區(qū)塊多年注水，上部地層壓力異常，施工中鉆井液密度偏高，造成非標(biāo)井井控風(fēng)險(xiǎn)大。

3 技術(shù)研究及措施

3.1 合理井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化

非標(biāo)井小井眼鉆井會(huì)導(dǎo)致套管與井壁之間間隙小，造成下套管、開泵循環(huán)、固井等完井作業(yè)存在很大安全風(fēng)險(xiǎn)，特別是在GD區(qū)塊由于地層壓力高，井控風(fēng)險(xiǎn)大，為減少井下施工風(fēng)險(xiǎn)，確保施工安全。

3.2 高效能鉆頭的選型與研發(fā)

選用現(xiàn)場鉆井鉆頭使用資料中最為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)“鉆頭進(jìn)尺”和相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)“鉆頭平均機(jī)械鉆速”。非常規(guī)井眼（165.1mm）其中館下三亞段以厚層砂巖為主，砂包泥的特點(diǎn)明顯，地層含礫豐富，造成對(duì)鉆頭牙齒、軸承磨損嚴(yán)重，使用橡膠密封銑齒鉆頭壽命短，起下鉆頻繁，不但影響施工進(jìn)度，還可能因?qū)︺@頭使用時(shí)間判斷不準(zhǔn)發(fā)生鉆頭掉牙輪事故。型號(hào)為MD117的鉆頭使用時(shí)間較長，機(jī)械鉆速較高，因此較適合該地層。按照TBI指數(shù)最高的原則，地層由上至下的順序，優(yōu)選合適的鉆頭類型，明化鎮(zhèn)、館陶上使用Φ254mmHAT127鉆頭，館陶下使用Φ165.1mmMD117鉆頭。GD7-22-X171井在1410-1720m下入Φ165.1mmMD117鉆頭，進(jìn)尺310m，純鉆進(jìn)時(shí)間16h，平均機(jī)械鉆速高達(dá)19.38m/h。

3.3 井控安全措施

在實(shí)際鉆井施工中，立足一次井控，強(qiáng)化二次井控，日常工作中嚴(yán)格執(zhí)行井控工作十七項(xiàng)管理制度，切實(shí)做到以下幾點(diǎn)工作：井控設(shè)備安裝必須達(dá)到鉆井工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格進(jìn)行試壓，確保達(dá)到要求。

4 應(yīng)用效果

GD區(qū)塊非標(biāo)井優(yōu)快鉆井技術(shù)的研究應(yīng)用，機(jī)械鉆速逐步提高7%，鉆井周期降低22.70%，隨著該技術(shù)的不斷完善，機(jī)械鉆速還會(huì)提高，鉆井周期會(huì)逐漸縮短，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更加可觀。

5 認(rèn)識(shí)及建議

①通過對(duì)上述技術(shù)的研究與應(yīng)用，鉆井速度得到逐步有效加快，已初步形成了非標(biāo)井的配套鉆井技術(shù)；

②通過幾口非標(biāo)井施工，在三開對(duì)牙輪鉆頭方面進(jìn)行了優(yōu)選，同時(shí)在高效PDC鉆頭方面也進(jìn)行了很好探索并有望取得突破；

③通過優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)、完井方案，杜絕了復(fù)雜、事故，減少了非生產(chǎn)時(shí)間。

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