王明(大慶鉆井三公司技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江大慶 163000)
2012 年鉆井三公司在朝631 區(qū)塊進(jìn)行鉆井施工, 該區(qū)塊位于朝陽溝背斜構(gòu)造西北翼,地層傾角在3~9 度之間,斷層發(fā)育,完鉆井深為1236m~1568m。由于鉆井施工中井斜難于控制,為了保證鉆井井身質(zhì)量達(dá)標(biāo),成功鉆遇目的層位,我們在該區(qū)塊采取地面移井位措施, 即把原井口位置沿著地層傾向+10°方位移動一定的水平位移,在施工中井斜向著原井位置偏移,最終在原目的層位完鉆的方法(要求井斜≤5°)。
朝631 區(qū)塊總體上東南部高、 西北部低。 地層傾向為北西60°,傾角為3°~9°,扶頂海拔從-1200m~-900m,平均-1050m。 平均油層中深1268.1m。 構(gòu)造內(nèi)斷層發(fā)育,斷層密度為1.1 條/km2,區(qū)塊內(nèi)斷層走向以南北向為主, 延伸長度一般在0.6km~3.5km,斷距40m 左右。31 口井將鉆遇斷層,最大斷距50m。 儲層平均空氣滲透率4.3mD, 平均有效孔隙度15.5%, 原始含油飽和度51.0%,屬于低孔、特低滲儲層,在朝陽溝油田劃分為三類油藏。砂巖發(fā)育規(guī)模小,連通性差,油水分布主要受巖性和斷層因素的控制,油藏類型為斷層-巖性油藏。
(1)油層壓力高,易油氣水浸
該區(qū)塊扶余油層為河流相沉積,砂體分布規(guī)模小,厚度薄、滲透率低、孔隙度低,裂縫發(fā)育,屬于低孔、特低滲儲層。 注水井吸水狀況差, 注采井間壓力傳導(dǎo)慢采油速度低, 由于注水受效差,低效及長關(guān)采油井多,單井日產(chǎn)水平低。 儲層滲流阻力大,注采井間憋壓嚴(yán)重。
(2)裂縫發(fā)育,易井漏
發(fā)育的裂縫以高角度的構(gòu)造裂縫為主,裂縫面傾角在70-90度之間。儲層中的裂縫以東西向發(fā)育為主,方向近NE85 度。裂縫發(fā)育程度與斷層密切相關(guān),斷層附近裂縫線密度為5.5 條/米,因此斷層附近的井易井漏。
(3)地層自然造斜能力強(qiáng),易井斜
該區(qū)為單斜構(gòu)造,地層傾向為330 度左右,自然造斜規(guī)律較明顯,自然造斜方向為150 度左右。
(1)直井、定向井直井段井身質(zhì)量控制難
地層傾角大,上部地層易斜易碰,直井?dāng)?shù)量多,直井井身質(zhì)量控制難度大(要求≤5°)。
(2)中靶難度大
定向井位移在150-300 米之間,控制段較長;同時地層傾角大(3-9°),地層造斜力極強(qiáng),方位自然漂移較大。
(3)針對施工難點,采取以下技術(shù)措施
一是針對直井或定向井直井段增斜較快的情況, 應(yīng)用復(fù)合鉆井技術(shù),可隨時進(jìn)行糾斜,確保井身質(zhì)量;二是根據(jù)井斜變化趨勢,對鉆具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,采用1+1+短鉆鋌的鉆具組合,可使井斜微增,起到很好的穩(wěn)斜效果;三是優(yōu)化設(shè)計,在滿足平臺防碰的前提下,把定向點下壓,縮短穩(wěn)斜段,提高中靶率;四是由于地層造斜力極強(qiáng),方位自然漂移較大,開展了地面移井位措施。
(1)鉆頭優(yōu)選
通過鉆井實踐,對井眼結(jié)構(gòu)采用上大下小的階梯井眼,有利于巖屑上返,確保井眼暢通無阻,達(dá)到提高鉆井速度的目的。 優(yōu)選F342mm 四翼螺旋刮刀鉆頭為表層施工鉆頭; 優(yōu)選四翼F220mmR4624PDC 為二開和加重前施工鉆頭, 四翼F215.9mmR4624PDC 為加重后施工鉆頭。
(2)鉆具組合優(yōu)化
一開鉆具組合:Φ342mm 螺旋刮刀鉆頭+Φ178mm 鉆鋌×2根+Φ338mm 擴(kuò)眼劃眼器+Φ159mm 鉆鋌×8 根+Φ127mm 鉆桿。優(yōu)點: 擴(kuò)眼劃眼器能有效防止井斜, 同時起到二次通徑劃眼的作用,形成的井眼規(guī)則,利于巖屑上返,有利于表層套管的下入。
二開采用復(fù)合鉆具組合:F220mm (F215.9mm)PDC 鉆頭+F165mm (0.75 度) 單彎螺桿+F159mm 無磁鉆鋌×1 根+F159mm鉆鋌×3-5 根+F127mm 鉆桿。 優(yōu)點:通過采取合理的鉆井參數(shù),有效控制井斜發(fā)生。 施工中若井斜產(chǎn)生偏差,可以直接用定向車進(jìn)行糾斜。
該鉆井液體系主要由瀝青類防塌劑、粒徑性非滲透封堵劑、隨鉆堵漏劑和HV-CMC 等組成。 在施工中能發(fā)生定量漏失,隨著漏失在井漏處架橋,軟硬顆粒、大分子聚合物堆積封堵,最終形成承壓帶,邊鉆邊堵,避免了大量漏失的發(fā)生,取得良好應(yīng)用效果。
一是使用∮220 PDC 二開,鉆至加重前100 米起出,確保上部井眼擴(kuò)大率和環(huán)空通暢;
二是控制鉆進(jìn)速度,標(biāo)準(zhǔn)層前控制在15-20 分鐘/根,標(biāo)準(zhǔn)層后控制在20-30 分鐘/根,使鉆屑充分返出,防止因鉆屑形成砂橋而蹩漏地層;
三是開泵平穩(wěn),減少壓力激動。 開泵時先進(jìn)行緩沖,待泵壓平穩(wěn)后才下放鉆具開始鉆進(jìn);
四是上部存在低壓層,應(yīng)先堵漏再鉆開高壓層;
五是在易漏地層用低泵壓、低排量鉆進(jìn),并適當(dāng)提高鉆井液粘度;
六是應(yīng)用隨鉆自洗式劃眼器:鉆進(jìn)過程中起到修整井壁,防止井眼縮徑,保持井眼暢通等作用,有利于巖屑上返和提高機(jī)械鉆速。
七是易漏井段提前加堵漏劑,同時控制鉆進(jìn)速度,鉆進(jìn)過程鉆井液密度應(yīng)控制在下限, 并時刻觀察鉆井液的排量和液面變化,發(fā)現(xiàn)異常及時處理。
2012 年公司在朝631 區(qū)塊完成鉆井42 口, 總進(jìn)尺57295米,其中定向井6 口、直井36 口;有23 口井應(yīng)用地面移井位措施,在保證井身質(zhì)量的前提下,達(dá)到鉆遇目的層位的目的,井身質(zhì)量合格率達(dá)到100%,定向井中靶率100%,相應(yīng)的提高了鉆井速度, 平均機(jī)械鉆速由18.16 m/h 提高到32.15m/h, 提高了77.04%, 平均建井周期由9.80 天縮短到7.56 天, 縮短了22.86%,圓滿完成區(qū)塊施工任務(wù)。