大慶油田調(diào)整井提質(zhì)增效技術(shù)研究

苑保順

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

大慶油田老區(qū)調(diào)整井主要開發(fā)葡萄花油層和扶余油層，井深在1100-1300m左右。儲層沉積類型以河流相為主，儲層物性差，有天然裂縫發(fā)育。近年來由于大規(guī)模注水開發(fā)和多次井網(wǎng)加密，導(dǎo)致地下層系復(fù)雜，對鉆井施工產(chǎn)生了較大影響，影響了老區(qū)油田的產(chǎn)能建設(shè)[1-2]。因此，有必要從地層壓力分析、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、鉆井施工優(yōu)化、鉆井液體系優(yōu)化和固井工藝優(yōu)化等方面進行研究，從而為老區(qū)油田的進一步挖潛增效提供技術(shù)支持。

1 老區(qū)鉆井存在的主要難點

老區(qū)油田由于多年的注水開發(fā)和加密鉆井，導(dǎo)致壓力層系較為復(fù)雜地下管網(wǎng)密集，而且存在較多的報廢井、套損井和停產(chǎn)井[3-4]。在新井的鉆井施工過程中，為了進一步降低成本，在該區(qū)塊所部署的新井均采用二開井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，而且在二開井段要鉆穿黑帝廟、葡萄花和扶楊等三個油氣層位。為了盡量減少對臨近采油井的產(chǎn)量影響，實鉆過程中相鄰的注水井往往僅進行停注處理，泄壓不足，這樣就導(dǎo)致地層壓力層系更為復(fù)雜，鉆井過程中易發(fā)生因地層流體異常高壓造成的井涌和井噴事故，固井過程中也容易因為地層水竄層而影響固井質(zhì)量[5-6]。

此外，部分水井泄壓后再注水困難，需要提高注入壓力，對儲層原油采出有影響。有的水井泄壓后，井口壓力降下來，受地質(zhì)構(gòu)造、地層物性等影響，地下某些區(qū)域尤其距離注水位置遠的區(qū)域壓力下降慢，局部還可能形成較高的壓力圈閉，使后續(xù)鉆井情況更為復(fù)雜。

2 大慶油田調(diào)整井鉆完井配套技術(shù)

2.1 水井泄壓值的確定和泄壓原則

根據(jù)臨井的地層壓力預(yù)測，結(jié)合采油廠處理污水的富余能力等，確定不同類型井的泄壓時間和泄壓值，制定了泄壓原則?？傮w原則是：一線井0～300m井距，提前20d停注，鉆機搬家一周前泄壓，要求壓力降至6MPa以下；有淺氣層的區(qū)塊，一線、二線水井壓力泄到5MPa后上鉆施工。二線井300～500m 井距，鉆機搬上前停注。能夠集中打井的區(qū)塊進行分片停注泄壓。壓力復(fù)雜難摸清的區(qū)塊先打摸底井，再確定泄壓值，逐步實施。

2.2 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化

采用二開井身結(jié)構(gòu)，表層套管封第三系，確保套管坐入穩(wěn)定泥巖段。表套下深200m 左右，便于安裝防噴器，對后續(xù)鉆井進行壓力控制，為上部黑帝廟油氣層鉆井及下部目的層順利施工提供保障。二開上部用?228.6mm 鉆頭鉆至1000m，減少鉆井液及固井水泥漿循環(huán)阻力，更好地防止井漏和縮徑影響，下部選用?215.9mm 鉆頭至完鉆，下入?139.7mm 油層套管。油層套管固井水泥都返至地面，封固淺層油氣水。

2.3 一開鉆井施工優(yōu)化

大平臺前期鉆井時出現(xiàn)表套固井水泥漿嚴重低返，難以返到地面。后經(jīng)研究分析發(fā)現(xiàn)一開井段上部存在流砂層，井徑擴大率大，有部分井段井徑擴大率達到60%，導(dǎo)致固井施工設(shè)計的水泥量不夠。為此，對一開鉆頭尺寸和固井水泥量進行了優(yōu)化，增加表套下深4m，一開鉆井采用?346mm 鉆頭+?273mm 套管組合，縮小井眼尺寸，將?393mm 鉆頭改為?346mm 鉆頭，減少表套環(huán)空水泥漿用量。其次，將鉆井工程設(shè)計中表層固井灰量由45t增加至60t，保證了水泥返高，滿足一開鉆井施工要求。

2.4 鉆井液體系選擇與優(yōu)化

鉆井中為提高鉆井速度通常采用近平衡鉆井方式，但老區(qū)地層壓力復(fù)雜，采用近平衡鉆井方式，容易造成地層流體進入井筒，引發(fā)井塌、井噴、卡鉆等鉆井事故。為此，采用過平衡鉆井方式進行施工，鉆井液密度附加值要有一定余量，鉆井液密度附加值一般情況控制在0.15g/cm3左右，確保地層流體不進入井筒，壓穩(wěn)地層。同時根據(jù)地層破裂壓力及易漏失井段情況，通過提高井眼承壓能力和提前采取防漏堵漏措施，保證在過平衡鉆井的情況下不壓漏地層。

老區(qū)二開裸眼段有三套油氣層，各層段地層壓力有差異，按通常的方法隨著井深增加逐漸提高鉆井液密度難于控制地層壓力。采用分井段非連續(xù)鉆井液密度窗口控制地層壓力方法，有效地保持了井眼穩(wěn)定。在進入復(fù)雜層段前50m左右，調(diào)整鉆井液性能，提高鉆井液密度，鉆井液密度設(shè)計見表1。

表1 老區(qū)復(fù)雜層段分井段非連續(xù)鉆井液密度窗口數(shù)據(jù)表

優(yōu)選鉆井液降濾失劑，控制失水量，提高抑制性，保持井壁穩(wěn)定。鉆進中用NH4-HPAN 水溶液和鉆井液用降濾失劑控制鉆井液的濾失量，進入目的層API失水控制在4mL 以下，用高效硅醇抑制劑溶液維護鉆井液粘度，提高鉆井液抑制性。

為了進一步提高地層承壓能力，預(yù)防地層漏失，在進入易漏失層位時可加入適量防漏堵漏材料，達到要求性能后再繼續(xù)鉆進，從而控制復(fù)雜層段溢流、井漏等復(fù)雜情況發(fā)生。以現(xiàn)場漿為基漿，室內(nèi)優(yōu)選了一種非滲透橋接劑，從實驗數(shù)據(jù)可知其具有較好的防漏能力，實驗數(shù)據(jù)見表2。

鉆井液性能要求見表3。

表2 非滲透橋接劑室內(nèi)評價情況

2.5 固井工藝優(yōu)化

為了更好的適應(yīng)老區(qū)異常高壓地層，固井時可采用雙凝雙密度水泥漿體系，上部地層仍使用常規(guī)的低密度水泥漿體系，在油層100m以上使用具有高早強、短過渡、防水竄、流動性好特性的早強防竄水泥漿體系。使用這樣的固井水泥漿即避免了因環(huán)空壓力高壓漏地層的問題，又避免了因下部水泥漿失重引起地層流體進入環(huán)空形成竄槽的問題。水泥漿配方及性能見表4和表5。

表3 鉆井液性能要求表

表4 固井水泥漿配方

表5 固井水泥漿性能

3 現(xiàn)場應(yīng)用情況

上述研究成果在大慶油田的老區(qū)淺層復(fù)雜調(diào)整井鉆井中進行了應(yīng)用，有效解決了老區(qū)油田調(diào)整井鉆井風(fēng)險高、復(fù)雜事故多的問題，使老區(qū)油田的地下剩余油得以經(jīng)濟、有效開發(fā)，大幅度提高鉆井成功率和固井優(yōu)質(zhì)率，為油田的持續(xù)開發(fā)帶來了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

4 結(jié)論和建議

（1）大慶油田調(diào)整井鉆井水井泄壓值可適當提高。確定水井泄壓值要綜合考慮地層壓力大小、分布特點和工程技術(shù)手段的保障能力。

（2）采用過平衡鉆井方式，配合防漏堵漏措施，可較好地控制老區(qū)復(fù)雜地層壓力，保障鉆井質(zhì)量，實施安全可控鉆井。

（3）鉆井液非滲橋接劑能夠提高地層承壓能力，并有防漏堵漏的作用。

（4）大慶油田調(diào)整井鉆完井配套技術(shù)滿足了復(fù)雜區(qū)塊調(diào)整區(qū)鉆井要求，并對其它地區(qū)調(diào)整井鉆井提供了借鑒和指導(dǎo)作用，具有良好的應(yīng)用前景。