大慶探區(qū)調(diào)開(kāi)井提速挖潛措施淺談

李吉軍，李 寧

（大慶鉆探工程公司，黑龍江大慶163453）

在大慶油田60 年的勘探開(kāi)發(fā)歷程中，大慶探區(qū)作為保障油田產(chǎn)能建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)，在油田快速上產(chǎn)、持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)和再穩(wěn)產(chǎn)各個(gè)階段，都發(fā)揮了主力軍的作用。伴隨采油技術(shù)的發(fā)展，注采井網(wǎng)部署先后經(jīng)過(guò)了3次加密調(diào)整，地層壓力系統(tǒng)呈現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜化發(fā)展趨勢(shì)，特別是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水、注聚合物開(kāi)發(fā)以來(lái)，地層原始?jí)毫ο到y(tǒng)被破壞，油層物性改變，層間矛盾突出，形成高滲低壓、局部高壓區(qū)等復(fù)雜的地下環(huán)境，給調(diào)開(kāi)井高效鉆完井作業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，制約了鉆井速度的進(jìn)一步提高。

1 技術(shù)現(xiàn)狀

以油田資源稟賦為基礎(chǔ)，以勘探開(kāi)發(fā)需求為導(dǎo)向，以實(shí)現(xiàn)安全高效鉆完井、降低鉆井綜合成本為目的，持續(xù)開(kāi)展理論研究與技術(shù)攻關(guān)，加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝的推廣應(yīng)用，不斷突破鉆井技術(shù)難點(diǎn)和瓶頸，形成了一批適合大慶油田特點(diǎn)的調(diào)開(kāi)井特色鉆完井技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)油田高效開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)支撐。主要有以下幾方面。

1.1 直井防斜打直技術(shù)

形成了以四刀翼、大尺寸復(fù)合片高效PDC 鉆頭，配合鐘擺鉆具組合快速鉆進(jìn)為核心的直井防斜打直技術(shù)，井身質(zhì)量合格率達(dá)到100%，鉆具組合如下：

?215.9mm(PDC)+?178mm 鉆 鋌 (16～20)m+?210mm 方 接 頭 +?165mm 無(wú) 磁 鉆 鋌 (8～10)m+?165mm鉆鋌(32～40)m+?198mm螺扶+?165mm鉆鋌(32～40)m+?127mm加重鉆桿(45～50)m+?127mm鉆桿。

1.2 小半徑、圓柱靶三維繞障定向井技術(shù)

應(yīng)用復(fù)合鉆井技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化軌跡控制工藝，優(yōu)選鉆具組合，連續(xù)、精確控制實(shí)鉆井眼軌跡，達(dá)到實(shí)鉆軌跡落后上靶靶心10m左右入靶的目的。倒換普通鉆具后，優(yōu)選鉆井參數(shù)，實(shí)施穩(wěn)斜或者降斜施工，從而保證軌跡在靶體中有效穿行，完全實(shí)現(xiàn)中靶要求。

1.3 外圍中深定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)

定向施工結(jié)束后，使用MWD+螺桿實(shí)施隨鉆施工，井斜、方位按照預(yù)測(cè)目的層靶心距超前靶心20～40m控制，隨鉆結(jié)束時(shí)調(diào)整好井斜、方位，倒換1#210穩(wěn)斜防卡鉆具組合，釋放鉆井參數(shù)快速鉆進(jìn)，實(shí)現(xiàn)“一趟鉆”中靶完鉆。

1.4 成熟配套的鉆井液體系

針對(duì)大位移定向井井底位移大、穩(wěn)斜段長(zhǎng)、重力效應(yīng)明顯，定向施工時(shí)易發(fā)生拖壓現(xiàn)象，長(zhǎng)穩(wěn)斜井段易產(chǎn)生巖屑床的施工難點(diǎn)，優(yōu)選陽(yáng)離子聚合物鉆井液體系，提高了鉆井液潤(rùn)滑性能、攜屑性能和井壁穩(wěn)定性，為鉆完井作業(yè)提供了良好的井眼環(huán)境。

常規(guī)水平井施工，選用具有良好的包被抑制性、潤(rùn)滑性能及封堵性能的高性能水基鉆井液體系。

在深井中，應(yīng)用以抗高溫降濾失劑、增粘劑為核心的抗高溫水基鉆井液體系，綜合性能指標(biāo)與油基鉆井液相近，井壁穩(wěn)定、攜砂效果好。

長(zhǎng)水平段水平井鉆井周期長(zhǎng)，摩阻、扭矩較大，易出現(xiàn)剝落、掉塊的現(xiàn)象，選用低固相鹽水鉆井液。該體系粘度低、切力小，流變性能好，能有效抑制泥頁(yè)巖水化膨脹、坍塌和剝落，同時(shí)性能穩(wěn)定，便于維護(hù)，有效滿足了長(zhǎng)水平段施工需求。

1.5 水平井“一趟鉆”技術(shù)

根據(jù)靶前距和螺桿造斜率對(duì)井眼軌道設(shè)計(jì)進(jìn)行二次優(yōu)化，降低施工難度；優(yōu)選大功率、長(zhǎng)壽命螺桿和高效鉆頭提高機(jī)械鉆速，實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)；應(yīng)用近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向LWD 實(shí)施隨鉆監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)整井眼軌跡，從第二造斜段開(kāi)始實(shí)現(xiàn)“一趟鉆”完鉆。

1.6 特高含水后期調(diào)開(kāi)井完井技術(shù)

多級(jí)劃眼技術(shù)，刮削井壁、有效清除虛泥餅，疏通井眼；界面增強(qiáng)技術(shù)，提高界面膠結(jié)質(zhì)量；防竄水泥漿系列，滿足高壓井固井需求。詳見(jiàn)表1。

表1 固井技術(shù)模板

1.7 深井固井配套技術(shù)

針對(duì)深井封固段長(zhǎng)、溫差大、井底溫度高、防腐防竄等難點(diǎn)，堅(jiān)持“居中、壓穩(wěn)、替凈、密封”的技術(shù)方針，集成應(yīng)用套管氣密封檢測(cè)技術(shù)、尾管及尾管回接固井工藝、高溫防竄防腐水泥漿、雙效前置液大溫差長(zhǎng)封固井工藝等配套技術(shù)。

1.8 水平井“工廠化”鉆井技術(shù)

通過(guò)鉆機(jī)自走，實(shí)現(xiàn)了?311mm 井眼批量鉆井模式，節(jié)省了搬遷時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率；叢式井組水平井直井段井眼防碰技術(shù)，實(shí)現(xiàn)上直井段防碰安全；分段“一趟鉆”鉆井技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自造斜始至著陸一趟鉆，自著陸至完鉆一趟鉆。

2 技術(shù)難點(diǎn)

2.1 長(zhǎng)垣調(diào)整井

一是層間矛盾突出，最高壓力系數(shù)達(dá)到2.0 以上，最低壓力系數(shù)在1.50左右，易發(fā)生井下復(fù)雜；二是該區(qū)井網(wǎng)密集、井間距小，井眼防碰施工難度大；三是周邊建筑物多，人口密集，屬高危風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，井控形勢(shì)嚴(yán)峻；四是圓柱靶定向井剖面復(fù)雜（五段制）、靶心距?。?5m），井眼軌跡控制難度大；五是葡萄花、高臺(tái)子油層破裂壓力系數(shù)較低，易發(fā)生井漏，尤其是高臺(tái)子油層井漏后處理難度大；六是層間壓差大，在高滲低壓井段易形成較厚的井壁泥餅，影響第二界面水泥膠結(jié)質(zhì)量；七是延時(shí)聲變遇阻的問(wèn)題突出，遇阻井通井后產(chǎn)生微間隙，界面膠結(jié)質(zhì)量變差，影響固井質(zhì)量；八是區(qū)塊套損嚴(yán)重，套損井占油水井總數(shù)36.6%，存在多壓力體系，且層間壓差大，固井質(zhì)量難以保證。

2.2 外圍開(kāi)發(fā)井

一是表層鉆進(jìn)易形成泥環(huán)，流砂層易發(fā)生井漏；二是葡萄花油層以上發(fā)育大段泥巖，易發(fā)生泥包鉆具、井塌等復(fù)雜；三是注水開(kāi)發(fā)區(qū)注采不平衡，導(dǎo)致地下壓力異常，最高壓力系數(shù)達(dá)到2.0 以上，合理確定鉆井液密度困難;三是青山口地層水敏性強(qiáng)，易發(fā)生井下復(fù)雜，誘發(fā)井塌、卡鉆等復(fù)雜和事故，僅2019年敖南區(qū)塊就發(fā)生油氣水侵7次以上；四是泉頭組地層膠結(jié)致密、可鉆性差，機(jī)械鉆速低；四是水平井固井優(yōu)質(zhì)井段比例偏低。

3 提速挖潛方向與措施

提速挖潛，一靠管理提升，二靠技術(shù)進(jìn)步，二者有機(jī)結(jié)合，共同發(fā)力堵漏洞、補(bǔ)短板，就能產(chǎn)生“1+1＞2”的效果，達(dá)到提升施工效率，降低綜合成本的目的。

3.1 管理提升

一是認(rèn)真貫徹執(zhí)行《大慶油田鉆井井控實(shí)施細(xì)則》，全面落實(shí)“分級(jí)負(fù)責(zé)制”，規(guī)范崗位操作，實(shí)現(xiàn)安全鉆井，夯實(shí)提速基礎(chǔ)；二是加強(qiáng)監(jiān)管，進(jìn)行常態(tài)化檢查與巡查，強(qiáng)化技術(shù)要求與措施落實(shí)，避免工程事故及復(fù)雜情況的發(fā)生；三是老區(qū)塊優(yōu)化測(cè)井項(xiàng)目。完井測(cè)井時(shí)間長(zhǎng)，加測(cè)項(xiàng)目和井壁取芯等延長(zhǎng)了完井作業(yè)時(shí)間。

3.2 技術(shù)進(jìn)步

3.2.1 長(zhǎng)垣調(diào)整井

加強(qiáng)地質(zhì)研究和壓力預(yù)測(cè)，做好注水井鉆關(guān)方案和壓力剖面調(diào)整，減小層間壓差；優(yōu)選個(gè)性化PDC 鉆頭，提高R4624 鉆頭復(fù)合片質(zhì)量，改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高鉆頭壽命；加強(qiáng)對(duì)老井?dāng)?shù)據(jù)的查找和分析，做好整體防碰繞障設(shè)計(jì)，加強(qiáng)井眼軌跡監(jiān)控，及時(shí)防碰掃描，強(qiáng)化防碰技術(shù)措施落實(shí)，確保防碰施工安全；優(yōu)化隨鉆井段和軌跡控制工藝，提高定向井“一趟鉆”成功率；推廣應(yīng)用新工具、新工藝、新技術(shù)，提高施工效率，減少事故復(fù)雜。應(yīng)用隨鉆自洗式劃眼工具、半閉合流道式穩(wěn)定器、自灌式浮箍浮鞋等新工具，提高鉆完井速度，降低事故復(fù)雜發(fā)生幾率；優(yōu)化防漏堵漏技術(shù)。針對(duì)油層破裂壓力低、易發(fā)生井漏的問(wèn)題，應(yīng)用隨鉆防漏技術(shù)，提高低壓層承壓能力；優(yōu)化套管串設(shè)計(jì)方案，在定向井目的層，造斜點(diǎn)及井眼曲率較大的位置下入剛性扶正器，最大程度保證套管居中度；全面推廣應(yīng)用界面增強(qiáng)劑，提高界面膠結(jié)質(zhì)量，保證高滲層固井質(zhì)量；高壓區(qū)應(yīng)用DCK 低溫防氣竄水泥漿體系，提高套管—水泥環(huán)—泥餅界面膠結(jié)強(qiáng)度，防止油、水、氣上竄，預(yù)防固后管外冒。

3.2.2 外圍開(kāi)發(fā)井

加大成熟適用技術(shù)的集成應(yīng)用，推廣應(yīng)用中空螺桿、隨鉆提升裝置、松軟地層劃眼器、自灌式浮箍浮鞋等工具；持續(xù)優(yōu)化鉆井液性能，分段施策，鉆過(guò)姚家組后對(duì)鉆井液進(jìn)行全面優(yōu)化處理，提高濾餅質(zhì)量、控制濾失量、降低摩阻，做好定向井防塌、防托壓和防粘卡工作；結(jié)合區(qū)塊特點(diǎn)和井型施工難度，制定針對(duì)性技術(shù)措施，優(yōu)化短起下鉆作業(yè)工藝；針對(duì)泉頭組地層機(jī)械鉆速低的問(wèn)題，全面應(yīng)用液動(dòng)旋沖工具+國(guó)產(chǎn)高效PDC，促進(jìn)致密油水平井提速；針對(duì)外圍水平井固井優(yōu)質(zhì)井段比率低的問(wèn)題，圍繞“井眼凈化、安全下入、扶正居中、高效頂替、理想填充”五個(gè)方向，持續(xù)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)，提高水平井固井質(zhì)量。

4 結(jié)論

（1）通過(guò)對(duì)大慶探區(qū)調(diào)開(kāi)井鉆完井技術(shù)現(xiàn)狀、技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，具有針對(duì)性地提出了今后提速挖潛的技術(shù)措施，對(duì)老油區(qū)勘探開(kāi)發(fā)具有一定的借鑒意義。

（2）大慶探區(qū)剩余油可采資源量仍然十分可觀，如何有效降低鉆井成本，繼續(xù)保持高水平效益開(kāi)發(fā)是長(zhǎng)期面臨的課題。