車(chē)排子區(qū)塊淺層水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)

高磊

摘要：勝利油田新春公司車(chē)排子區(qū)塊的淺層水平井鉆井工作面臨著油藏埋深淺、欠壓實(shí)，地層膠結(jié)疏松、造斜率低，通井易出現(xiàn)新眼，套管下入困難等問(wèn)題，鉆井提速提效工作受到嚴(yán)重制約。針對(duì)這些問(wèn)題，從如何提高造斜率，優(yōu)選近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向儀器，優(yōu)化鉆井液體系與配方，優(yōu)化通井結(jié)構(gòu)等方面著手，制定了車(chē)排子區(qū)塊淺層水平井優(yōu)快鉆井施工模式，并在車(chē)排子區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，提速提效效果明顯。

關(guān)鍵詞：淺層水平井;優(yōu)快鉆井;現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用;提速提效

新春公司車(chē)排子區(qū)塊為特稠油、超稠油油藏，油藏埋深180-500m，地層欠壓實(shí)，膠結(jié)疏松。鉆井過(guò)程中由于地層膠結(jié)疏松，定向困難，需要使用1.750以上大彎度螺桿鉆具才能滿足需要，鉆井時(shí)效難以保證;部分油藏存在底水，一旦造斜率跟不上，只能填井側(cè)鉆;通井過(guò)程中因?yàn)槟z結(jié)疏松導(dǎo)致的擴(kuò)徑問(wèn)題會(huì)影響通井鉆具結(jié)構(gòu)的順利下入，大大延長(zhǎng)施工周期，一旦通井操作不當(dāng)甚至?xí)?dǎo)致填井側(cè)鉆;由于本區(qū)塊油藏埋深淺，位垂比大，靠管串自身重量無(wú)法推動(dòng)套管下行，完井管串下入困難。

針對(duì)車(chē)排子區(qū)塊油藏埋深淺、欠壓實(shí)、地層膠結(jié)疏松，井徑擴(kuò)大率、造斜率難以保證，通井易出新眼，套管下入困難等問(wèn)題進(jìn)行了一系列具有針對(duì)性的嘗試，最終制定出有效的應(yīng)對(duì)措施，在目前的推廣應(yīng)用中取得了良好的使用效果。

1.鉆井工作中存在的問(wèn)題

1.1井徑擴(kuò)大率控制困難[1]

由于地層埋深較淺，欠壓實(shí)，膠結(jié)疏松，鉆井過(guò)程中極易出現(xiàn)水力沖蝕擴(kuò)徑，井徑擴(kuò)大率控制一直是車(chē)排子區(qū)塊的難點(diǎn)，以往多口井出現(xiàn)井徑擴(kuò)大率超標(biāo)，油層井段的井徑擴(kuò)大率甚至達(dá)到了184%，而固井時(shí)井徑擴(kuò)大率超標(biāo)井段的水泥頂替效率會(huì)嚴(yán)重降低，固井質(zhì)量通常會(huì)出現(xiàn)一合二不合的情況。

1.2地層膠結(jié)疏松，定向困難

地層膠結(jié)疏松，欠壓實(shí)，定向時(shí)鉆頭無(wú)法吃壓，造斜率無(wú)法保證，砂巖段定向時(shí)通常都會(huì)出現(xiàn)軌跡滯后[3]的現(xiàn)象，部分區(qū)塊存在底水，一旦造斜率跟不上，鉆頭便會(huì)扎入底水層，水平井篩管完井，底水錐進(jìn)，原油產(chǎn)量會(huì)急劇下降，一旦出現(xiàn)這種情況只能填井側(cè)鉆，從而帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3通井過(guò)程中易出新眼

由于井徑擴(kuò)大率較大，通井鉆具下至大肚子井眼處，會(huì)出現(xiàn)遇阻的情況，一旦沖劃措施不當(dāng)，使用牙輪鉆頭通井時(shí)極易劃出新眼，即使重新下入螺桿鉆具，想找到老井眼也是非常困難。以往的施工井中下套管前通井周期最長(zhǎng)達(dá)到7天，嚴(yán)重制約了提速提效工作。

1.4套管下入困難

由于該區(qū)塊水平井的位垂比較大，依靠套管自重?zé)o法推動(dòng)套管下行，套管很難順利到底，有的井甚至出現(xiàn)起套管的情況。

通過(guò)在車(chē)排子區(qū)塊一年淺層水平井的實(shí)踐、分析，總結(jié)出了一套具有針對(duì)性的措施，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用、推廣效果明顯，對(duì)比以往施工的同類(lèi)型水平井提速提效效果明顯。

2.針對(duì)性的解決措施

2.1井徑擴(kuò)大率控制困難

首先對(duì)鉆井液體系進(jìn)行了優(yōu)化，之前采用的是聚合物潤(rùn)滑防塌鉆井液體系，經(jīng)歷過(guò)一年的不斷優(yōu)化，最終優(yōu)選聚合物封堵潤(rùn)滑防塌鉆井液體系，體系配方為：上部聚合物潤(rùn)滑防塌鉆井液+（0.3～0.5）%鉆井液用聚丙烯酰胺干粉+（1.5～2）%鉆井液用天然高分子降濾失劑+0.5%鉆井液用胺基聚醇+（3～5）%鉆井液用油基潤(rùn)滑劑-Ⅱ+隨鉆堵漏劑。其次要控制好鉆進(jìn)參數(shù)，鉆井施工過(guò)程中，油層段鉆進(jìn)時(shí)，將鉆井液粘度控制在50s左右，鉆進(jìn)排量控制在25L/s，鉆井過(guò)程中自塔西河組水層前逐漸加入一定量的隨鉆堵漏劑，提高鉆井液的封堵防塌性能，通過(guò)新的鉆井液體系配合優(yōu)選后的鉆進(jìn)參數(shù)，2020年之后井的目的層、非目的層井徑擴(kuò)大率均控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

2.2地層膠結(jié)疏松，定向困難

該區(qū)塊的淺層水平井的造斜率一般在8.3-8.80/30m，以往采用Φ197mmD2.00或Φ197mmD1.750的螺桿鉆具進(jìn)行定向，1.750的螺桿鉆具在疏松地層中復(fù)合鉆進(jìn)還可以保證使用，但2.00的螺桿在復(fù)合鉆進(jìn)過(guò)程中頻繁出現(xiàn)斷螺桿、螺桿脫扣的問(wèn)題。通過(guò)優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，上提造斜點(diǎn)[2]，降低造斜率至7.50/30m以下;二開(kāi)掃完水泥塞，便下入地質(zhì)導(dǎo)向鉆具組合，在鉆臺(tái)面逐個(gè)單根做定向標(biāo)記，確保鉆頭出表層套管10m內(nèi)就可以定向增斜，通過(guò)10口井的嘗試，最終優(yōu)選Φ185mmD1.50高造螺桿或者Φ197mmD1.750螺桿鉆具，這樣既能滿足定向增斜的要求，又能滿足復(fù)合鉆進(jìn)的要求，優(yōu)化井身軌跡和優(yōu)選螺桿鉆具后未出現(xiàn)因軌跡原因?qū)е绿罹畟?cè)鉆的情況;以往在車(chē)排子區(qū)塊使用的地質(zhì)導(dǎo)向儀器為FEWD、LWD，零長(zhǎng)在20m左右，在車(chē)排子區(qū)塊淺層水平井使用受限嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)與定向服務(wù)方的不斷溝通努力，車(chē)排子區(qū)塊的地質(zhì)導(dǎo)向儀器已全部更換為帶近井斜的MRC、TRIM，儀器零長(zhǎng)由20m縮短為10m左右，在軌跡預(yù)判、卡準(zhǔn)水層、精確入靶等方面起到了非常重要的作用。

2.3通井易出新眼

該區(qū)塊最早采用的通井結(jié)構(gòu)為：Φ241.3mmHAT127三牙輪+回壓凡爾+Φ127mm加重1根+Φ238mm扶正器+Φ127mm加重1根+Φ238mm扶正器+Φ127mm鉆桿15柱+Φ127mm加重16根+Φ127mm鉆桿，雖然采用雙扶通井，但是由于通井結(jié)構(gòu)的剛性較弱，曾出現(xiàn)過(guò)套管下不到預(yù)定位置，從而導(dǎo)致起套管、篩管的情況;后經(jīng)不斷試驗(yàn)，最終采用的通井鉆具結(jié)構(gòu)為：四翼刮刀鉆頭+回壓凡爾+Φ238mm扶正器+Φ177.8mmDC 1根+Φ177.8mmDC 1根+Φ238mm扶正器+Φ127mm鉆桿15柱+Φ127mm加重16根+Φ127mm鉆桿，通井過(guò)程中一旦遇阻，可以采用小鉆壓通劃，四翼刮刀鉆頭的使用，確保了通井過(guò)程的順利，為套管、篩管的順利下入奠定了基礎(chǔ)。

2.4套管下入困難

首先從通井結(jié)構(gòu)入手，采用雙扶通井，增強(qiáng)了通井結(jié)構(gòu)的剛性，為后期套管、篩管的順利下入提供了保障;其次從完井工具著手，對(duì)于功能相同的工具優(yōu)選長(zhǎng)度短的、剛性弱的;優(yōu)選免灌漿的免鉆完井工具，隨著套管的下入，鉆井液進(jìn)入套管內(nèi)腔，降低了的套管的上浮力，并且減少了灌漿期間因套管活動(dòng)不及時(shí)而發(fā)生粘卡的風(fēng)險(xiǎn);第三，積極與甲方溝通，在優(yōu)化井身軌跡后造斜率仍較大的水平井中使用割縫篩管代替精密濾砂篩管，通過(guò)縮小套管串的外徑，從而減小了套管的下行阻力，確保套管的順利下入;最后在其它措施均無(wú)法保證套管下入的情況下，使用車(chē)排子區(qū)塊下套管專(zhuān)用的輔助工具-配重器（由7根Φ177.8mm鉆鋌并聯(lián)組合起來(lái)的自重12t的特殊工具），通過(guò)對(duì)套管串施加12t的重量促使套管串下行，直至下至預(yù)定位置。

3.結(jié)論：

通過(guò)車(chē)排子區(qū)塊區(qū)域化優(yōu)快鉆井技術(shù)的推廣，鉆井提速提效工作取得較好的成果，復(fù)雜故障率基本為零，車(chē)排區(qū)塊淺層水平井實(shí)現(xiàn)了優(yōu)快鉆井。2020年至今車(chē)排子區(qū)塊共計(jì)施工淺層水平井34口，平均建井周期（開(kāi)鉆至完井）9.51天，2019年車(chē)排區(qū)塊共計(jì)施工淺層水平井18口，平均建井周期（開(kāi)鉆至完井）11.82天，對(duì)比2019年車(chē)排子區(qū)塊淺層水平井，2020年至今平均建井周期縮短2.31天，實(shí)現(xiàn)車(chē)排子區(qū)塊淺層水平井的優(yōu)快鉆井。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫經(jīng)光.準(zhǔn)噶爾盆地車(chē)排子區(qū)塊淺層鉆井難點(diǎn)分析及技術(shù)對(duì)策[J].中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院報(bào)，2018年第06期 32卷 第2期

[2]孫經(jīng)光.準(zhǔn)噶爾盆地車(chē)排子區(qū)塊淺層鉆井難點(diǎn)分析及技術(shù)對(duì)策[J].中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院報(bào)，2018年第06期 32卷 第2期

[3]李子杰.春風(fēng)油田排6北區(qū)塊淺層水平井鉆井技術(shù)[J].石油地質(zhì)與工程，2019年03期