大港油田小井眼開窗側(cè)鉆技術(shù)應(yīng)用研究

王英博

摘要：為了降低油田開發(fā)成本、挖掘老油田剩余油潛力、提高采收率、恢復(fù)長期關(guān)停的報(bào)廢井、低效井等生產(chǎn)能力、提高老油田生產(chǎn)壽命，大港油田研究應(yīng)用了復(fù)雜斷塊油田小井眼側(cè)鉆技術(shù)。經(jīng)過不斷的發(fā)展、完善，形成了一套復(fù)雜斷塊小井眼側(cè)鉆井定向側(cè)鉆、小井眼側(cè)鉆井完井、小井眼側(cè)鉆井鉆井泥漿體系、小井眼側(cè)鉆井試油等配套工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了側(cè)鉆井的有效開發(fā)。實(shí)踐證明，側(cè)鉆井技術(shù)已成為大港油田老區(qū)調(diào)整挖潛的一項(xiàng)進(jìn)攻性措施，持續(xù)的工藝技術(shù)進(jìn)步保障了側(cè)鉆井的成功實(shí)施。

關(guān)鍵詞：定向鉆井;側(cè)鉆井;小井眼;大港油田;復(fù)雜斷塊

前言

大港油田為復(fù)雜小斷塊油田，經(jīng)過注水開發(fā)期，剩余油挖潛已成為油田開發(fā)的一項(xiàng)重要工作。而隨著二次開發(fā)的開展，對(duì)剩余油分布研究進(jìn)一步深入，側(cè)鉆也成為了一項(xiàng)重要的增產(chǎn)挖潛的重要措施，從而也推動(dòng)了側(cè)鉆井工藝的技術(shù)進(jìn)步。在大港油田側(cè)鉆井多是小井眼，其工藝經(jīng)歷了自由側(cè)鉆、定向側(cè)鉆和水平側(cè)鉆三個(gè)階段，經(jīng)過不斷的發(fā)展、完善，形成了一套定向側(cè)鉆井、側(cè)鉆井完井、側(cè)鉆井鉆井泥漿體系、側(cè)鉆井試油等配套工藝技術(shù)，為大港油田側(cè)鉆井成功實(shí)施提供了有力保障。

一、定向開窗側(cè)鉆工藝技術(shù)

（一）定向開窗側(cè)鉆

油藏研究的不斷深化促進(jìn)了側(cè)鉆工藝由以單純的套損、套變井恢復(fù)生產(chǎn)為目的的自由側(cè)鉆，轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝跐撌Ｓ嘤蜕袭a(chǎn)、增產(chǎn)為目的的定向側(cè)鉆。定向開窗側(cè)鉆可有效的利用原井的上部套管及地面管網(wǎng)，具有挖掘剩余油目的性強(qiáng)的特征，還可以根據(jù)油藏類型，調(diào)整開發(fā)井型，實(shí)施開窗側(cè)鉆水平井等，更好地挖掘油藏剩余油。

（二）定向開窗側(cè)鉆套管開窗技術(shù)

大港油田目前主要采用斜向器側(cè)磨開窗工藝技術(shù)，因?yàn)樵摴に囬_窗速度快，窗口平整圓滑，不易形成死臺(tái)肩;而且可一次性完成開窗、修窗及加長窗口的開窗工作。開窗點(diǎn)要選擇在水泥封固良好、地層穩(wěn)定、遠(yuǎn)離油水層的部位，避開特殊巖性段。對(duì)于開窗點(diǎn)無水泥環(huán)的情況，采用二固擠灰開窗或開窗后擠水泥重新固井的方法。

（三）定向鉆井技術(shù)

1.鉆頭優(yōu)選

2003年前自由側(cè)鉆主要應(yīng)用φ120.6mm三牙輪鉆頭，為適應(yīng)定向側(cè)鉆井眼軌跡及側(cè)鉆提速要求，通過不同類型鉆頭的優(yōu)選及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，選用PDC鉆頭和φ120.6mm單牙輪鉆頭;由于φ120.6mm單牙輪鉆頭性價(jià)比高，適應(yīng)性強(qiáng)，為目前定向側(cè)鉆的首選鉆頭。

2.裸眼鉆進(jìn)及軌跡控制

井眼軌跡控制是小井眼井鉆進(jìn)中的技術(shù)難點(diǎn)，鉆井時(shí)所使用的工具外徑小、柔性大，抗彎曲變形能力差，地層、鉆井參數(shù)對(duì)井眼軌跡的影響大。因此，在整個(gè)鉆進(jìn)過程中很難用常規(guī)的辦法進(jìn)行井眼軌跡控制，只能采取實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的辦法，利用定向工具及時(shí)調(diào)整井眼延伸方向。

為適應(yīng)定向側(cè)鉆要求，考慮到小眼井的特點(diǎn)及完井要求，為保證井眼軌跡平滑，順利下入完井管柱及減步井下復(fù)雜情況的發(fā)生，采用盡量簡化的鉆具結(jié)構(gòu)，在對(duì)鉆具組合上進(jìn)行改進(jìn)后，大港油田目前不同側(cè)鉆井段的鉆具組合：

造斜段鉆具組合：φ120.6mm鉆頭+φ95mm單彎馬達(dá)+止回閥+φ89mm無磁鉆鋌（MWD）+φ78.6mm加重鉆桿+φ73mm鉆桿。鉆井參數(shù)：鉆壓10-20KN，排量8-10L/s、滑動(dòng)鉆進(jìn)、轉(zhuǎn)速：馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

穩(wěn)斜段鉆具組合：φ120.6mm鉆頭+118mm穩(wěn)定器+止回閥+φ105mm短鉆鋌+φ118mm穩(wěn)定器+φ89mm無磁鉆桿+φ78.6mm加重鉆桿+φ73mm鉆桿。鉆井技術(shù)參數(shù)：鉆壓25-50KN、排量9-12L/s、轉(zhuǎn)速70-80rpm。

3.開窗側(cè)鉆井鉆井泥漿體系改進(jìn)

用優(yōu)質(zhì)的鉆井液構(gòu)建穩(wěn)定的井壁是保證固井質(zhì)量的前提。為了降低環(huán)空水泥漿頂替阻力及激動(dòng)壓力，應(yīng)在下套管前充分通井、循環(huán)和調(diào)整好鉆井液性能，確保井壁光滑及鉆井液性能優(yōu)質(zhì)，下套管后根據(jù)井下情況，選擇合理的排量進(jìn)行循環(huán)，并稀釋調(diào)整鉆井液性能。

小井眼側(cè)鉆對(duì)泥漿的要求較高，性能要達(dá)到：①具有良好的流變性和觸變性，②具有良好的造壁性和較低的濾失量，③具有較強(qiáng)的抑制性，④具有較好的潤滑性。

目前根據(jù)油藏特點(diǎn)選擇不同的泥漿體系。根據(jù)大港油田油藏類型的特點(diǎn)，優(yōu)選了聚合物泥漿（主要采用）、硅基防塌泥漿（主要采用）、硅酸鹽泥漿三種泥漿體系。

（四）開窗側(cè)鉆井完井工藝技術(shù)

完井方式的選擇是其中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。一口井完井方式的合理與否，直接關(guān)系到今后的開發(fā)開采能否順利進(jìn)行。開窗側(cè)鉆井的完井方式必須在滿足現(xiàn)有小井筒的情況下，選擇適應(yīng)產(chǎn)層的地質(zhì)特性，以減少對(duì)地層的損害，提高單井油井產(chǎn)量，延長油采油時(shí)間，才能達(dá)到“少投入、多產(chǎn)出”的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

1.完井管柱配套技術(shù)

大港油田側(cè)鉆采用了φ95.25mm（3 3/4"）套管工藝。φ95.25mm（3 3/4"）套管是為滿足φ139.7mm套管側(cè)鉆井生產(chǎn)需要而專門設(shè)計(jì)的一種非標(biāo)制套管，可以完全滿足側(cè)鉆井后期射孔、投產(chǎn)作業(yè)的要求，適用于井深3500m以內(nèi)，壓力小于50MPa的作業(yè)環(huán)境，大大降低了水泥漿上返摩阻及地層承壓，有效地解決了窄間隙固井問題，降低了固井作業(yè)難度，提高了固井質(zhì)量。

2.固井水泥漿體系技術(shù)

為了減少在固井過程中發(fā)生井漏將導(dǎo)致水泥漿返高不夠、水泥漿及其濾液進(jìn)入油氣層而造成儲(chǔ)層損害等問題，以及為提高固井質(zhì)量增加泥漿的穩(wěn)定性能、失水性能和流變性能、防竄性能以及水泥石性能等問題，針對(duì)不同油藏類型，在原有普通固井水泥漿體系的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了具有防竄、防漏以及水泥石硬化后抗沖擊、低失水、低析水的新體系，達(dá)到了較高的穩(wěn)定性、韌性和微膨脹性。

大港油田將主要固井水泥漿體系用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中取得了很好的效果。特別是近些年來在多口井上應(yīng)用了漂珠、粉煤灰等低密度高強(qiáng)度水泥漿，降低了對(duì)易漏地層的當(dāng)量總壓差，解決了由于地層漏失造成灰漿低返的問題，固井有效率達(dá)到 88%。

3.下泵、射孔一體化技術(shù)

油井試油投產(chǎn)產(chǎn)時(shí)，按常規(guī)工序，射孔與下泵分2次作業(yè)完成，由此引起施工周期長，從而帶來作業(yè)費(fèi)用高、易井噴等問題和井控風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此，提出了射孔與下泵1次完成的技術(shù)，并從能實(shí)現(xiàn)過泵定位、過泵投棒射孔、地層測(cè)試等功能的射采聯(lián)作泵，射孔聯(lián)作配套工具，工藝程序，完井管柱設(shè)計(jì)4個(gè)方面進(jìn)行了研究，將射孔與下泵抽油工序合二為一，最終達(dá)到射孔作業(yè)后無需起出管柱，便可進(jìn)行油井投產(chǎn)。該工藝可實(shí)現(xiàn)射孔、下泵作業(yè)一體化，簡化施工工序，降低試油投產(chǎn)成本，并能有效防止井控風(fēng)險(xiǎn)，避免對(duì)地層的二次污染。

二、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（一）側(cè)鉆井在剩余油挖潛中具有很大潛力，利用低效井、報(bào)廢井側(cè)鉆來恢復(fù)和完善井網(wǎng)，是一種改善開發(fā)效果，提高采收率的有效途徑。

（二）在精細(xì)研究剩余油的基礎(chǔ)上，持續(xù)的工藝技術(shù)進(jìn)步是側(cè)鉆井成功的保障。大港油田側(cè)鉆井工藝經(jīng)歷了自由側(cè)鉆、定向側(cè)鉆和水平側(cè)鉆三個(gè)階段，經(jīng)過不斷的發(fā)展、完善，形成了套管開窗、裸眼軌跡控制、尾管完井、小間隙固井等配套技術(shù)，為側(cè)鉆井成功實(shí)施提供了有力保障。

（三）側(cè)鉆井在鉆井和開發(fā)生產(chǎn)過程中還存在一些問題，如長裸眼段漏失嚴(yán)重井的固井問題，壓裂、酸化、中深層注水等措施受水泥環(huán)、懸掛器承壓低制約以及出砂造成套變、砂卡管柱修復(fù)難度大等問題，有待與技術(shù)部門進(jìn)一步研究和解決。

參考文獻(xiàn)：

[1] 夏寶華，王新海，張勇.開窗側(cè)鉆水平井挖潛中高滲高含水油藏剩余油的方法[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2015，27（6）： 380-382.