大慶油田調(diào)整井提速增效鉆完井技術(shù)

摘 ?要：大慶油田老區(qū)調(diào)整井經(jīng)多年注水開(kāi)發(fā)及井網(wǎng)加密調(diào)整，地下地層壓力復(fù)雜，不泄壓鉆井風(fēng)險(xiǎn)高，老區(qū)鉆井要求鄰近水井泄壓，水井泄壓影響產(chǎn)量和生產(chǎn)進(jìn)度，增加水處理、測(cè)調(diào)試等費(fèi)用。為提高老區(qū)地下剩余油的開(kāi)發(fā)效益，擬采取在注水井只停注或少量放水泄壓的條件下實(shí)施鉆井開(kāi)發(fā)。與常規(guī)鉆井施工相比，鉆井風(fēng)險(xiǎn)提升，鉆井難度加大。通過(guò)地層壓力分析計(jì)算，采取區(qū)塊整體停注、打摸底井，利用過(guò)平衡鉆井、地層承壓防漏堵漏、速凝防竄水泥漿等技術(shù)，在水井泄壓值提高2-4MPa情況下，實(shí)施安全鉆井，使老區(qū)地下剩余油實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)。

關(guān)鍵詞：水井泄壓;調(diào)整井;地層壓力;防漏堵漏;地層承壓

大慶油田老區(qū)主要開(kāi)發(fā)目的層為葡萄花、扶余油層，設(shè)計(jì)井深1200-1300m。近些年老區(qū)鉆井復(fù)雜情況多發(fā)，影響鉆井質(zhì)量和產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)完成。

1 大慶油田老區(qū)鉆井難點(diǎn)及存在的問(wèn)題

1.1水井泄壓影響產(chǎn)量和效益

老區(qū)儲(chǔ)層經(jīng)多年開(kāi)發(fā)，地下能量不足，通過(guò)注水來(lái)補(bǔ)充地層能量，提高采收率。為保障在老區(qū)鉆井安全，通常要求水井井口壓力泄壓到2MPa以下，儲(chǔ)層壓力下降，鄰近的采油井產(chǎn)量受到影響。根據(jù)以往鉆井情況統(tǒng)計(jì)，水井泄壓值越低，對(duì)產(chǎn)量影響越大，水井泄壓將對(duì)老區(qū)產(chǎn)量影響較大。

1.2 水井泄壓影響生產(chǎn)進(jìn)度和投產(chǎn)時(shí)間

受采油廠聯(lián)合站處理能力的限制，大慶采油廠每天污水處理的富余能力728m3。以2016年鉆100口井為例，按此能力只能滿足3部鉆機(jī)的正常運(yùn)行，預(yù)計(jì)當(dāng)年產(chǎn)油0.98萬(wàn)噸，若水井只停注或少量放水泄壓鉆井，可同時(shí)安排10部鉆機(jī)3個(gè)月全部完鉆，可以提前1.5個(gè)月，可多產(chǎn)油0.46萬(wàn)噸，保證鉆井生產(chǎn)任務(wù)完成，提前建產(chǎn)能。

1.3 增加了工作量及環(huán)保工作壓力

停注泄壓需要倒運(yùn)水、水處理、水回注，還會(huì)產(chǎn)生一些不正常井，增加測(cè)調(diào)試工作量等。污水處理不當(dāng)，易造成環(huán)境污染。若只停注或少量放水泄壓，可節(jié)約污水倒運(yùn)、處理、回注以及測(cè)調(diào)試等大量相關(guān)作業(yè)費(fèi)用。

1.4 鉆井風(fēng)險(xiǎn)高，鉆井質(zhì)量難保證

大慶油田調(diào)整區(qū)由于多年注水開(kāi)發(fā)，且存在報(bào)廢井、套損井等，地層壓力復(fù)雜，規(guī)律性變差。為節(jié)約成本，采用二開(kāi)井身結(jié)構(gòu)，二開(kāi)裸眼段存在三個(gè)油氣層，上部為淺層黑帝廟油氣層，中部為葡萄花油層，下部為扶楊油層，油氣層分布不同區(qū)域有所差異。為提高開(kāi)發(fā)效益，要求在鄰近注水井只停注或少量放水泄壓情況下鉆井，受注水井壓力升高影響，地層壓力也升高，進(jìn)一步增加了鉆井風(fēng)險(xiǎn)。若地層壓力控制不好，地層流體進(jìn)入井筒，易引發(fā)井涌、井塌、井噴等復(fù)雜情況，還會(huì)造成固井時(shí)水竄，影響固井質(zhì)量及鉆井質(zhì)量。

2 大慶油田調(diào)整井鉆完井配套技術(shù)

針對(duì)鉆井難點(diǎn)及問(wèn)題，從井控設(shè)計(jì)、地層壓力分析、鉆井液防漏堵漏等方面采取措施，制定對(duì)策，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)完善，最終形成了大慶油田調(diào)整井鉆完井配套技術(shù)，保證了鉆井質(zhì)量及產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)的順利實(shí)施。

2.1計(jì)算地層壓力的方法

2.1.1根據(jù)注水井井口壓力折算井底地層壓力

注水井井口壓力值加上注入水的液柱壓力，可折算出注水井井底處的地層壓力。這種方法比較直觀，但待鉆點(diǎn)離注水井有一段距離，受裂縫走向及儲(chǔ)層特性等影響，待鉆點(diǎn)處實(shí)際地層壓力值與折算的壓力值有所差異。折算的地層壓力值能夠反映地下地層壓力值的大小，可做為地層壓力值參考，折算法得出結(jié)果可通過(guò)實(shí)鉆結(jié)果、油水井受效情況修正。此法可用于計(jì)算縱向上地層壓力值，結(jié)合上節(jié)平面壓力分布算法形成三維地層壓力模型。

2.1.2實(shí)測(cè)法及實(shí)鉆法計(jì)算井底地層壓力

實(shí)測(cè)法主要有三種方法。根據(jù)周邊油水井監(jiān)測(cè)及實(shí)測(cè)的地層壓力值，預(yù)測(cè)待鉆井眼處的壓力值;利用隨鉆地層壓力測(cè)量?jī)x器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出地層壓力值;利用現(xiàn)場(chǎng)鉆井流體測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和鉆井液密度值等結(jié)合實(shí)鉆情況來(lái)推算地層壓力值。實(shí)鉆法直接反映地下地層壓力的實(shí)際情況，可通過(guò)打摸底井（試驗(yàn)井）得出。壓力預(yù)測(cè)通常不用這種方法，一般用來(lái)修正、完善前期地層壓力計(jì)算結(jié)果和計(jì)算方法。

2.2 大慶油田調(diào)整井鉆井井控及優(yōu)化鉆井技術(shù)

2.2.1 井控設(shè)計(jì)優(yōu)化

鉆井井控選用21MPa雙閘板防噴器，節(jié)流管匯、鉆具內(nèi)防噴工具等按相應(yīng)等級(jí)進(jìn)行配套。雙閘板防噴器能夠在井內(nèi)有鉆具和空井情況下及時(shí)控制住井口，在必要時(shí)還可以把全封閘板換成半封。井場(chǎng)儲(chǔ)備重晶石，同時(shí)集中儲(chǔ)備加重鉆井液。

加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理，抓好技術(shù)同時(shí)也要抓好管理。成立了項(xiàng)目組及現(xiàn)場(chǎng)鉆井管理領(lǐng)導(dǎo)小組，制定了管理制度及職責(zé)。每口井有鉆井監(jiān)督住井并及時(shí)向鉆井管理領(lǐng)導(dǎo)小組匯報(bào)工作，小組成員每天巡井，遇復(fù)雜問(wèn)題直接進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)決策和處理。做好事故預(yù)防和鉆完井過(guò)程各環(huán)節(jié)工作的協(xié)調(diào)，保證鉆井生產(chǎn)順利進(jìn)行，提高工作效率。鉆井隊(duì)加強(qiáng)鉆井液液面坐崗和鉆井隊(duì)干部24小時(shí)井場(chǎng)值班管理，嚴(yán)格執(zhí)行鉆井井控九項(xiàng)管理制度。

2.2.2鉆井技術(shù)優(yōu)化

對(duì)于上部淺層油、氣、水較發(fā)育的區(qū)塊，如薩中區(qū)塊，鉆井時(shí)上部黑帝廟層出水并有少量氣，鉆至該層段時(shí)多發(fā)生溢流等復(fù)雜情況，前期井眼軌跡造斜點(diǎn)選在300-400m之間，給定向施工和復(fù)雜情況處理帶來(lái)不便。為此，對(duì)井眼軌跡進(jìn)行了優(yōu)化，避開(kāi)上部黑帝廟層，定向井造斜點(diǎn)選在450米以下。利用直井段快速鉆過(guò)復(fù)雜層，復(fù)雜情況在直井段便于控制，有效緩解了上部復(fù)雜層段對(duì)鉆井帶來(lái)的影響。

2.3大慶油田調(diào)整井防漏堵漏技術(shù)優(yōu)化

利用鉆井液非滲透助劑、隨鉆堵漏劑等提高井眼的承壓能力。在現(xiàn)場(chǎng)施工中選用非滲透井壁穩(wěn)定劑、硅膜承壓劑等來(lái)提高地層承壓能力[2]。鉆井液非滲透助劑能封堵巖石表面較大范圍的孔喉，在井壁巖石表面形成致密非滲透封堵膜，有效封堵不同滲透性地層和微裂縫泥頁(yè)巖地層，在井壁的外圍形成保護(hù)層。同時(shí)配備復(fù)合堵漏劑，當(dāng)堵漏失嚴(yán)重時(shí)，能夠及時(shí)堵漏。

2.4固井完井工藝技術(shù)優(yōu)化

2.4.1 優(yōu)化水泥漿體系及結(jié)構(gòu)

采用雙凝雙密度水泥漿結(jié)構(gòu)，上部采用常規(guī)低密度水泥漿體系，油頂以上100m至井底選用NCD-2早強(qiáng)防竄水泥漿體系[3]，該水泥漿體系具有高早強(qiáng)、短過(guò)渡、防水竄、流動(dòng)性好等特點(diǎn)，與上部常規(guī)低密度水泥漿配合使用，使環(huán)空水泥漿自下而上凝結(jié)，既解決因環(huán)空壓力高壓漏地層又避免下部水泥漿失重引起地層流體進(jìn)入環(huán)空形成竄槽。

2.4.2 提高固井質(zhì)量技術(shù)措施

（1）壓穩(wěn)高壓層、封堵低壓層

進(jìn)入葡萄花油層（659～696m）、目的層扶余油層（1300～1400m）易發(fā)生漏失，因此，鉆至漏失層及油層前50m加入隨鉆堵漏材料，提高地層承壓能力。

（2）優(yōu)選前置液，提高頂替效率

為了最大限度的驅(qū)替泥漿，提高頂替效率，調(diào)整井鉆井采用NCH-1常規(guī)密度前置液、NCH-2高密度前置液

（3）固井候凝時(shí)在井口加1-2MPa回壓，使水泥漿保持一定的壓力，減少地層水侵入水泥漿，影響固井質(zhì)量。

（4）固井前做好井眼準(zhǔn)備工作，清理井內(nèi)巖屑及沉砂，鉆井液至少循環(huán)兩周，并做好通井工作，按設(shè)計(jì)要求加足扶正器。

3 技術(shù)成果應(yīng)用情況

技術(shù)成果在2014年和2015年廣泛應(yīng)用，解決了大慶油田水井泄壓對(duì)產(chǎn)量影響大、增加水處理等費(fèi)用、影響生產(chǎn)進(jìn)度、地層壓力復(fù)雜難控制等問(wèn)題。使得大慶油田地下壓力復(fù)雜調(diào)整區(qū)剩余油實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全、有效動(dòng)用，井網(wǎng)進(jìn)一步完善，為油田帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。老區(qū)在注水井井口壓力≤6MPa的條件下，實(shí)施安全可控鉆井，水井泄壓值比要求提高2-4MPa。在老區(qū)成功完成174口井，鉆井成功率99.4%，固井質(zhì)量合格率96.0%，優(yōu)質(zhì)率85.6%。老區(qū)應(yīng)用技術(shù)成果減少產(chǎn)量損失、節(jié)約注水費(fèi)、水處理費(fèi)、作業(yè)費(fèi)等創(chuàng)效近600萬(wàn)元。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱炳蘭，程遠(yuǎn)方，謝賢東.調(diào)整井地層壓力預(yù)測(cè)方法研究與應(yīng)用[J].復(fù)雜油氣藏，2011，4（2）：68-70.

[2] 何瑞兵，范白濤，劉寶生，等.歧口18-2油田調(diào)整井鉆完井液及油氣層保護(hù)技術(shù)[J].石油鉆采工藝， 2012，34（09）增刊：38-40.

[3] 楊海.杏樹(shù)崗油田調(diào)整井的完井[J]. 油氣田地面工程， 2013，32（02）：24-25.

作者簡(jiǎn)介

劉云龍，男，1983年8月出生，2008年獲得東北石油大學(xué)石油工程學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)在大慶油田鉆探工程公司從事定額造價(jià)工作。

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