吉林油田伊通地區(qū)鉆完井配套技術(shù)

蔡亮亮

摘 要：吉林油田伊通地區(qū)存在儲層埋藏深、敏感強、地層傾角大、中上部地層縮徑等問題，導(dǎo)致鉆井過程中復(fù)雜情況頻發(fā)、鉆井及固井質(zhì)量差，鉆井過程中的防塌、防斜是重點工作。因此在井身質(zhì)量、固井質(zhì)量、儲層保護方面仍需要進一步提高。通過開展井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化，軌跡優(yōu)化，鉆頭序列優(yōu)化，固井方式和水泥漿配方優(yōu)選等方面的技術(shù)攻關(guān)，形成了適合伊通的鉆完井配套技術(shù)，為實現(xiàn)伊通地區(qū)高效開發(fā)提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：伊通地區(qū);井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化;軌跡優(yōu)化;鉆井提速;固井

吉林油田伊通地區(qū)儲層埋藏深3000m、地質(zhì)條件復(fù)雜，對鉆井技術(shù)提出了很高的要求，嚴重影響了該地區(qū)的安全高效開發(fā)。綜合考慮地質(zhì)特點，鉆井現(xiàn)狀，通過開展鉆井配套技術(shù)研究，將各單項技術(shù)研究進行整合，相互支撐，有效解決，井眼軌跡難度大，地層穩(wěn)定性差，鉆井速度慢，固井質(zhì)量難以保證等問題，為實現(xiàn)伊通地區(qū)高效開發(fā)提供技術(shù)支撐。

1.需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題

（1）井身質(zhì)量難以滿足油藏開發(fā)需求

由于油層厚度大，油頂油底間距高達500-1000m，地質(zhì)要求上下雙靶點控制，至油頂以前井斜角降至0°中靶，保證軌跡垂直穿過油層，井身剖面由“直-增-穩(wěn)”變成“直-增-穩(wěn)-降-直”，且該區(qū)為小靶區(qū)鉆井，軌跡控制難度大。

（2）地層傾角大，井斜角難控制

該區(qū)地層傾角大，一般在8-12度，直井施工中鉆井過程中需要加密測點，一般通過輕壓吊打來控制井斜，以保證井身質(zhì)量，嚴重的井需要下入動力鉆具進行糾斜，定向井經(jīng)常出現(xiàn)二次定向情況發(fā)生，嚴重影響施工速度。

（3）井壁穩(wěn)定性，影響安全生產(chǎn)

鉆井井壁穩(wěn)定性差，永吉組、奢嶺組和雙陽組地層泥巖中粘土礦物以伊利石為主，并含有較多高嶺石與伊蒙無序間層。泥巖中微裂隙發(fā)育，易發(fā)生水化分散，鉆進過程中極易發(fā)生坍塌、掉塊，影響安全生產(chǎn)。

（4）巖石可鉆性級值高，機械鉆速低

油藏埋深3000米，巖石可鉆性7-8左右，且砂礫巖、含礫砂巖發(fā)育，造成PDC鉆頭崩齒、斷齒現(xiàn)象嚴重導(dǎo)致二開下部及造斜段鉆速太低。

（5）埋藏深、裸眼段長，固井質(zhì)量難以保證

水泥封固段長2800m左右，上下溫差大（60℃），水泥漿易出現(xiàn)超緩凝現(xiàn)象，且不利于固井后壓穩(wěn)。 二開井身結(jié)構(gòu)裸眼段長（2300m），齊家組縮徑現(xiàn)象嚴重（800-1000m），奢嶺組易坍塌掉塊，鉆井施工時需要不時劃眼，造成井眼不規(guī)則，存在“大肚子”井眼，頂替效率低，嚴重影響固井質(zhì)量。 油、氣、水層多（500m），如昌106井，聲幅解釋圖顯示共有149個層位，各個層位及層間必須封隔良好，固井質(zhì)量要求高，防竄難度大。

2.技術(shù)研究與對策

2.1井身結(jié)構(gòu)和鉆具組合優(yōu)化

通過優(yōu)化鉆井液抑制性，控制上部地層縮徑問題，將二開復(fù)合井眼Φ 241.3mm+Φ 228.6mm+Φ 215.9mm中的Φ 241.3mm鉆頭取消，同時優(yōu)化鉆具組合，全井段使用單彎螺桿+MWD，減少起下鉆次數(shù)，保證井身質(zhì)量。

穩(wěn)斜段：復(fù)合鉆進，隨時控制井斜方位，且有效提高鉆井速度;降斜段：不用起鉆，直接使用螺桿定向降斜;目的層段：500-1000m，隨時調(diào)整，保證中靶;直井：解放鉆壓，隨時糾斜，提高鉆速，保證井身質(zhì)量

2.2優(yōu)化剖面軌跡，滿足地質(zhì)垂直中靶需求

為滿足油藏小靶區(qū)（40m）雙靶點垂直中靶需求，優(yōu)化剖面類型，將“直-增-穩(wěn)”優(yōu)化為為“直-增-穩(wěn)-降-直”，提高長目的層井的單井控制儲量 。

設(shè)計原則：①合理上提造斜點，減小井斜角;②進油層前井斜角降至0°，使降斜段在泵掛點以下，減小后期采油桿管磨損，延長油井免修期;③提高目的層難鉆井段的復(fù)合率，提高機械鉆速

2.3屏蔽暫堵技術(shù)

針對伊通地區(qū)儲層強水敏、水鎖、固相封堵等特點，應(yīng)用屏蔽暫堵技術(shù)，制定有效的儲層保護措施，為提高油井產(chǎn)量提供技術(shù)保證。通過儲層綜合損害機理試驗得出，儲層受鉆井液污染后，受到較嚴重的固相損害、敏感性傷害和水鎖損害，受污染程度達到25%以上，應(yīng)采取有效措施，對儲層進行保護。屏蔽暫堵劑粒子粒徑分布：依據(jù)“1/3-2/3”架橋理論，根據(jù)孔喉尺寸優(yōu)選屏蔽暫堵劑粒子粒徑占比。防水鎖技術(shù)：優(yōu)選表面活性劑，降低界面張力，有效降低鉆井液濾液進入儲層喉道引起的水鎖損害。儲層保護效果評價：優(yōu)選屏蔽暫堵劑和表面活性劑，儲層滲透率恢復(fù)值達到90%以上。技術(shù)措施：控制鉆井液失水<3ml，降低濾液侵入量，降低水敏傷害程度;鉆井液中加入乳化劑，有效降低界面張力，防止水鎖傷害;應(yīng)用變型粒子封堵技術(shù)，形成致密封堵層，有效封堵，實現(xiàn)有效保護。

2.4鉆井液體系優(yōu)選

根據(jù)以往鉆井實踐，奢嶺組地層失穩(wěn)是鉆井主要難點，應(yīng)用納微米封堵技術(shù)，有效封堵泥巖微裂隙，保障井壁穩(wěn)定。

封堵技術(shù)配方：+1.5%仿生固壁劑（納米級）

提高鉆井液封堵性要求：仿生固壁劑粒徑在0.70um以下的占11.86%，抑制粘土分散，封堵地層微裂隙，從而實現(xiàn)穩(wěn)定井壁目的。

物理封堵：納米封堵+常規(guī)屏蔽暫堵?；瘜W(xué)封堵：增強巖石膠結(jié)力。化學(xué)抑制：抑制表面水化+滲透水化。力學(xué)平衡：密度、循環(huán)壓力精確控制。通過優(yōu)選配方及材料，提高鉆井液封堵性及抑制性，保障井壁穩(wěn)定。提高抑制性配方：+3% FJ-1瀝青+1.5%井壁穩(wěn)定劑。提高鉆井液抑制性要求：鉆井液濾失量小于3ml，保障防塌劑的產(chǎn)品質(zhì)量。

2.5鉆頭序列優(yōu)選

以匹配地層、提高進尺、減少起下鉆、提高破巖效率為設(shè)計原則，以最低鉆速為考核指標。對伊通各廠家、各型號鉆頭使用平均進尺、鉆速情況進行排序，優(yōu)選出優(yōu)快鉆頭廠家及型號序列，指導(dǎo)后續(xù)鉆頭選型。

2.6固井技術(shù)措施

優(yōu)選雙密度水泥漿體系，攻關(guān)完善長封固段一次返技術(shù)，保證固井質(zhì)量。綜合論證水泥漿體系、結(jié)構(gòu)、返高、性能、管串結(jié)構(gòu)等，實現(xiàn)貫串順利下入，提高套管居中度和頂替效率，保障固井質(zhì)量。

（1）取消分級箍：采用一次返雙密度固井方式，優(yōu)選水泥漿體系。（2）水泥漿體系：雙密度水泥漿，優(yōu)化分界點，保證固井質(zhì)量。（3）前置液及性能：為一、二界面的膠結(jié)提供清潔的井筒環(huán)境。（4）優(yōu)選扶正器：優(yōu)選整體式彈性+自適應(yīng)旋流減阻器，提高居中度。（5）井眼準備：調(diào)整鉆井液性能，充分循環(huán)洗井，保證井眼暢通。（6）施工參數(shù)：控制注水泥、替量時不同壓力下的施工參數(shù)，防止漏失。（7）候凝時間：保證水泥石強度，確保壓穩(wěn)上部油氣層

3.現(xiàn)場實施及效果

開展了5口雙靶區(qū)定向井優(yōu)化設(shè)計，并完成了現(xiàn)場施工。其中昌59井為三靶區(qū)定向井，最大水平位移1092米，兼探3套主力層，實際施工最大井斜35.1°，最大水平位移843.51米。截止目前梁家構(gòu)造帶地區(qū)完成鉆井施工5口井，固井合格率100%，井身質(zhì)量合格率100%。

4.結(jié)論及認識

（1）在滿足井控安全的前提下，優(yōu)化簡化井身結(jié)構(gòu)是降低鉆井投資、提高鉆井速度的有效途徑。

（2）防斜打快技術(shù)研究，通過對鉆頭優(yōu)選、鉆具組合優(yōu)化、復(fù)合鉆進、鉆參數(shù)優(yōu)選等方面的研究，能夠提高鉆井速度，有利于加快該區(qū)鉆井開發(fā)，并且鉆井速度的提高縮短了裸眼井段的浸泡時間，且有利于安全鉆井。

（3）通過對儲層物性、敏感性及傷害機理的分析，優(yōu)選鉆井液體系及處理機，并應(yīng)用屏蔽暫堵技術(shù)，保證了裸眼井段的安全穩(wěn)定，且提高了儲層保護效果。

（4）一次返固井技術(shù)，打破了該區(qū)固井質(zhì)量低、無法返至地面的局面，為油氣井長壽命、高效開發(fā)提供了堅實的技術(shù)保障

參考文獻：

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