利567區(qū)域鉆井模式研究

唐金松

摘 要：利567井組位于濱南-利津斷裂構(gòu)造帶東營凹陷北部，主要開發(fā)沙四上油藏。該區(qū)塊前期鉆時(shí)慢、鉆頭磨損嚴(yán)重，在施工過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從而形成適合該區(qū)塊的鉆井施工模式。

關(guān)鍵詞：難動(dòng)用；五段制；提速；提效

0 引言

勝利油區(qū)勘探成熟度較高，新儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)較為艱難，而已探明的儲(chǔ)量中仍存在較大一批地質(zhì)條件復(fù)雜、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件均難以開發(fā)動(dòng)用的低品位儲(chǔ)量。勝利油田和勝利石油工程公司本著風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、合作共贏的原則，發(fā)揮雙方優(yōu)勢(shì)，提高單井產(chǎn)能、降低工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)難動(dòng)用儲(chǔ)量的效益開發(fā)。利567井組就是在鉆井成本降低40%的前提下，要實(shí)現(xiàn)鉆井施工的盈利，進(jìn)行積極探索并尋找出路，從而圓滿高效完成了施工。

1 鉆井施工模式研究

利567井組位于濱南-利津斷裂構(gòu)造帶，位于東營凹陷北部，平面上呈近東西向轉(zhuǎn)北東向的條帶狀展布，區(qū)域上北靠濱縣陡坡帶及鄭南斜坡帶，南臨利津洼陷帶。鉆探目的主要是開發(fā)沙四段的砂礫巖體，構(gòu)造為南傾的背斜形態(tài)，巖性以灰色含礫砂巖、礫狀砂巖、中礫巖、細(xì)礫巖為主，平均孔隙度9.3%，平均滲透率6.0×10-3um2，屬特低孔、特低滲、常溫、常壓、稀油、砂礫巖油藏。

1.1 地質(zhì)分層情況

利567井組主要鉆遇平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組、沙一段、沙二段、沙三段、和沙四上。主要目的層在沙四上的純上亞段，純上亞段為褐灰色泥巖與深灰色劣質(zhì)油頁巖不等厚互層，夾薄層灰色灰質(zhì)砂巖、砂巖、白云質(zhì)砂巖，純下亞段為灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖與淺灰色灰質(zhì)砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖、含礫砂巖、礫巖互層。

1.2 施工難點(diǎn)分析

為鉆井施工方，難動(dòng)用合作的主要的矛盾是要在投資和周期大幅下調(diào)的情況下，依舊實(shí)現(xiàn)成本結(jié)余。由于地質(zhì)條件、設(shè)備因素、處理方法不當(dāng)都會(huì)嚴(yán)重制約機(jī)械鉆速的提高。

一是受地質(zhì)條件影響，利567區(qū)塊后期機(jī)械鉆速慢。主要是該區(qū)塊沙四段廣泛存在砂礫巖體，但砂礫巖體的厚度和分布范圍差異性較大，地層巖性不均質(zhì)性較強(qiáng)，因此會(huì)對(duì)鉆頭造成嚴(yán)重沖擊損壞。二是五段制軌道設(shè)計(jì)，定向施工困難。該井設(shè)計(jì)軌道為五段制剖面，井眼軌跡形如“S”，施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)大扭矩、高摩阻、攜砂困難、易出鍵槽等難點(diǎn)。三是長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷大排量施工，給設(shè)備帶來隱患和考驗(yàn)。 四是涉及配合單位較多，如果組織協(xié)調(diào)不好會(huì)給井下安全帶來隱患。五是鄰井的對(duì)照資料少，不能為決策提供可靠的依據(jù)。

1.3 鉆井技術(shù)方案優(yōu)化

一開使用塔式結(jié)構(gòu)配合高壓噴射和高轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)實(shí)現(xiàn)防斜打直和快速鉆進(jìn)，上部井眼的防斜打直能為二開同臺(tái)井防碰打下基礎(chǔ)，使用203.20mm鉆鋌保障了防斜效果。

二開在第一口井利567-斜2施工過程上，首先試驗(yàn)了一趟鉆完成全井施工過程，于是使用了PDC+動(dòng)力鉆具的組合，同時(shí)配備了扶正器和水力震蕩器，受井下工具壽命的影響沒有成功。接著嘗試了動(dòng)力鉆具+扶正器的鉆具組合，發(fā)現(xiàn)了復(fù)合鉆自然造斜規(guī)律結(jié)合不同尺寸的扶正器控制穩(wěn)斜和降斜，從而減少了滑動(dòng)鉆進(jìn)的次數(shù)提高了時(shí)效。鉆至水平三下部后，鉆時(shí)明顯變慢，多次起鉆發(fā)現(xiàn)鉆頭磨損嚴(yán)重說明多種PDC都不適合該地層。接著，在降斜段需要控制井斜小于5度，帶有扶正器的結(jié)果定向托壓，給降斜帶來了困難，最后選擇了通過牙輪鉆頭實(shí)現(xiàn)定向軌跡調(diào)整的方案，鉆時(shí)不快但是能夠完成進(jìn)尺目標(biāo)。最后對(duì)軌道進(jìn)行優(yōu)化，爭(zhēng)取在沙三中完成降斜過程，從而減少一趟鉆，應(yīng)用效果比較好。

1.4 鉆頭程序的優(yōu)化和鉆頭優(yōu)選

分析利567-斜2井地質(zhì)分層巖性描述和鄰井實(shí)鉆資料發(fā)現(xiàn)該區(qū)塊機(jī)械鉆速低，鉆頭進(jìn)尺較少。PDC鉆頭損壞特征預(yù)計(jì)為先崩齒后快速磨損的方式。前期使用4F PDC鉆頭實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)，中期根據(jù)需要選擇牙輪鉆頭進(jìn)行調(diào)整軌跡，后期選擇5F PDC穿礫石并完成進(jìn)尺。

1.5 鉆井液措施優(yōu)化

鉆井液在鉆井施工中起著至關(guān)重要的作用，保證良好的性能既能實(shí)現(xiàn)攜砂要求又能維護(hù)井眼的穩(wěn)定，保持適合的粘度既有利于提高機(jī)械鉆速又能防止糊井眼，還可以減少短起下鉆的次數(shù)。

2 方案實(shí)施效果及結(jié)論

2.1 方案實(shí)施效果

利567井組第一口利567-斜2井開始摸索，逐漸形成可靠的技術(shù)方案施工模式，實(shí)現(xiàn)了提速增效的總目標(biāo)，主要應(yīng)用效果如下：①一開平均井深410m，純鉆進(jìn)時(shí)間由10小時(shí)降到了4.8小時(shí)，機(jī)械鉆速提高了近1倍；二開鉆頭由10只降到了2-3只，鉆進(jìn)時(shí)間更是從25.75天降至14.29天；②平均鉆機(jī)月速由1685.85m/臺(tái)月逐漸提高到4558.33m/臺(tái)月提高了170.38%；機(jī)械鉆速自14.23m/h提高到18.53m/h，提高了30.22%；③利567井組施工方案確定前后，平均建井周期平均壓縮了8.21天，壓縮比例為24.71%，鉆機(jī)日費(fèi)按8萬計(jì)，節(jié)省鉆井成本65.88萬元。

2.2 結(jié)論與建議

①在利567區(qū)塊實(shí)現(xiàn)優(yōu)快鉆井技術(shù)研究，打破了難動(dòng)用區(qū)塊施工慢、效益低、開發(fā)成本高的定律，大幅提高了鉆井速度，壓縮了建井周期，降低鉆井成本；②利567區(qū)塊鉆井模式是針對(duì)五段制井眼軌跡的提速提效的研究，可推廣應(yīng)用到其它區(qū)塊同井型的鉆井施工之中。

參考文獻(xiàn)：

[1]王萍等.利567-斜X井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)書[J].勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司，2017.

[2]張蕾等.利567-斜X井鉆井工程設(shè)計(jì)[J].勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司，2017.