超前注水加密布井區(qū)塊快速鉆井集成技術(shù)

謝渭鋒 王成鑫 白寧

摘要：鄂爾多斯盆地油藏屬于超低滲油藏，從開始開發(fā)到現(xiàn)在，常規(guī)油井技術(shù)已經(jīng)歷20多年的逐步發(fā)展，提速空間越來(lái)越窄。本文分析華池南梁施工難點(diǎn)，通過(guò)鉆頭優(yōu)選、鉆具組合結(jié)構(gòu)優(yōu)化、聚合物鉆井液配方改良和新工具的應(yīng)用，解決了滑動(dòng)托壓嚴(yán)重、滑動(dòng)進(jìn)尺比例高、機(jī)械鉆速鉆速低、完鉆起鉆遇阻等問(wèn)題，順利完成快速施工，并形成快速鉆井技術(shù)集成，為后期同類井施工提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：柔性短節(jié);鉆具組合;滑動(dòng)托壓;配方改良

1? 現(xiàn)狀與前景

1.1現(xiàn)狀

同區(qū)塊施工井速度差異大。2016年華池南梁區(qū)塊完井106口，鉆井速度差較大，延安目的層井最短鉆井周期1.38天，最長(zhǎng)8.25天;華池長(zhǎng)3-長(zhǎng)6目的層井最短鉆井周期2.54天，最長(zhǎng)10.25天;長(zhǎng)8-長(zhǎng)9目的層井鉆井周期最短6天，最長(zhǎng)16.67天。

1.2前景

近年以來(lái)，長(zhǎng)慶油田公司水平井逐漸增多，但常規(guī)油井仍是長(zhǎng)慶油田公司穩(wěn)產(chǎn)的主要開發(fā)井型之一。2017年在華池南梁區(qū)塊成立甲乙雙方“一體化”試驗(yàn)項(xiàng)目-午86井區(qū)創(chuàng)新試驗(yàn)項(xiàng)目。因此，常規(guī)油井在未來(lái)的鉆井布井中，仍有廣闊的市場(chǎng)前景，有必要深入研究油常規(guī)井鉆井技術(shù)，形成鉆井技術(shù)集成，提高施工速度。

2.技術(shù)難點(diǎn)

2.1下部地層（延長(zhǎng)）降斜率高。該區(qū)塊進(jìn)入延長(zhǎng)后開始降斜，最高達(dá)到10度/100米，滑動(dòng)調(diào)整多，二開平均機(jī)械鉆速低（僅37.78米/小時(shí)）。二開后滑動(dòng)進(jìn)尺比例高達(dá)10%。

2.2洛河-直羅地層縮徑嚴(yán)重，起鉆遇阻嚴(yán)重。2016年有80口井發(fā)生不同程度的遇阻情況，損失時(shí)間856小時(shí)。

2.3注水井網(wǎng)已成型，溢流險(xiǎn)情頻發(fā)。2016年有5口井發(fā)生溢流，占該區(qū)塊施工井的5%。施工井處于注水井網(wǎng)中間，部分注水井注水量大于10萬(wàn)方。井控險(xiǎn)情處置難度大。

3? 施工前技術(shù)準(zhǔn)備

3.1? PDC鉆頭優(yōu)選

針對(duì)該區(qū)塊施工井所鉆地層為中軟地層，結(jié)合往年施工鉆頭經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)選長(zhǎng)慶鉆井總公司生產(chǎn)的5刀翼19毫米復(fù)合片雙排齒PDC鉆頭。

3.2? 優(yōu)化鉆具組合

3.2.1分析原四合一鉆具組合存在的不足。2016年該區(qū)塊施工四合一鉆具組合，該組合在洛河組及下部地層滑動(dòng)粘托嚴(yán)重，工具面不易到位。延長(zhǎng)組降斜率較高，個(gè)別井可達(dá)10度/百米，滑動(dòng)調(diào)整較多。井眼軌跡剖面為“直-增-降”剖面，不滿足甲方質(zhì)量要求。

3.2.2柔性四合一鉆具組合的優(yōu)點(diǎn)。使用7LZ172螺桿替換165螺桿，可承載鉆壓由6-8噸上升到10-12噸。將2米短鉆鋌更換為3.5米柔性短節(jié)，降低組合剛性。將鉆鋌數(shù)量由9根減少至0-3根，使用15根加重鉆桿提供鉆壓，進(jìn)一步降低組合剛性。將210-212鋼性螺旋扶正器改為208-210球型扶正器，減小鉆具與井壁的接觸面積，降低摩擦阻力，減少滑動(dòng)拖壓。鉆進(jìn)時(shí)通過(guò)調(diào)整鉆壓改變彎曲程序，調(diào)整復(fù)合增斜率。

3.3?? 細(xì)化常規(guī)井聚合物鉆井液體系

3.3.1大泥漿量，強(qiáng)調(diào)絮凝、弱化防塌。在洛河-安定聚合物階段保證泥漿量大于500方，強(qiáng)化絮凝，直羅-延安聚合物階段泥漿400方，強(qiáng)調(diào)絮凝，弱化防塌性，PAM：ZNP-1比例1：1，粘度降至30s，適當(dāng)剝落擴(kuò)大井徑，減緩直羅-延安遇阻。

3.3.2控制失水，保證泥餅厚度。延9轉(zhuǎn)化細(xì)分散-完鉆階段減少白土加量，第一口井轉(zhuǎn)化只加2-3噸白土，后續(xù)井使用老漿不加土;控制失水5ml，地面泥漿200方，粘度38-42s，降低泥餅厚度;適當(dāng)加入聚合物和潤(rùn)滑劑提高潤(rùn)滑性。

3.3.3工程措施擴(kuò)大井眼直徑。每個(gè)單根打完后劃眼一遍，鉆穿安定后短起至洛河頂部，擴(kuò)大216mm井眼平均井徑6mm;

3.4完善井控系列技術(shù)措施

3.4.1計(jì)算各井區(qū)地層壓力。根據(jù)甲方工程設(shè)計(jì)及以往施工井密度，得出南梁各井區(qū)目的層平均地層壓力，及時(shí)進(jìn)行提前加重。

3.4.2完善停注泄壓、快速壓井措施。二開后對(duì)鄰近注水井申請(qǐng)停注泄壓?，F(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備不少于60噸噸袋包裝的加重物資，并配套起吊機(jī)具，便于快速加料。一旦發(fā)生溢流，能在2小時(shí)內(nèi)配好60-80方加重鉆井液，滿足壓井需求。對(duì)鄰井發(fā)生過(guò)溢流的高風(fēng)險(xiǎn)井，申請(qǐng)安裝使用旋轉(zhuǎn)防噴器進(jìn)行控壓鉆井，安全快速完成施工。

4? 應(yīng)用效果

4.1滑動(dòng)比例明顯下降，機(jī)械鉆速大幅提高。

洛河組滑動(dòng)鉆時(shí)由10-15分鐘下降到1-2分鐘，下部地層（延長(zhǎng)）復(fù)合降斜率由8-10度/百米下降到2-3度/百米，滑動(dòng)鉆時(shí)由10-12分鐘下降到3-4分鐘，滑動(dòng)托壓現(xiàn)象大幅減少?；瑒?dòng)鉆進(jìn)進(jìn)尺比例由10%～12%下降到3%～5%，具體對(duì)比見參與首批試驗(yàn)的30652隊(duì)全年施工的18口井為例，見下表：

從上表可以看出，在二開后段長(zhǎng)增加182米的情況下，柔性四合一鉆具比常規(guī)四合一鉆具滑動(dòng)進(jìn)尺減少79.8米，滑動(dòng)進(jìn)尺比例降低5.77%。

4.2完井起鉆遇阻大幅減少。通過(guò)強(qiáng)化鉆井液處理過(guò)程中的強(qiáng)絮凝、弱防塌、控失水、保泥餅技術(shù)，配合擴(kuò)劃眼+短起下鉆工程措施，較好地解決了高滲地層厚泥餅起鉆遇阻問(wèn)題，也促進(jìn)了滑動(dòng)托壓現(xiàn)象的減輕。全年起鉆遇阻11口井，損失時(shí)間由2016年的80口井856小時(shí)縮短到380小時(shí)。

4.3超前注水區(qū)塊溢流頻發(fā)趨勢(shì)得到遏制。全年申請(qǐng)停注泄壓80次，共發(fā)生油氣侵及溢流共6口井，發(fā)生率4%，并形成了一套快速壓井處置方法。

5? 結(jié)論與建議

（1）柔性四合一鉆具組合能夠有效減少滑動(dòng)進(jìn)尺比例，減少滑動(dòng)托壓，提高滑動(dòng)效率，提高復(fù)合鉆進(jìn)和滑動(dòng)鉆進(jìn)機(jī)械鉆速，可向油常規(guī)井項(xiàng)目全面推廣。

（2）強(qiáng)絮凝、弱防塌、控失水、保泥餅技術(shù)，配合擴(kuò)劃眼+短起下鉆工程措施，有利于地解決高滲地層厚泥餅起鉆遇阻問(wèn)題。

（3）提前加重配合停注泄壓、快速壓井技術(shù)措施，能夠滿足超前注水區(qū)塊壓井需求。

作者簡(jiǎn)介：

謝渭鋒（1982-）男，漢族，陜西渭南人，鉆井工程師，主要從事鉆井技術(shù)管理工作。