宮艷波(中石化勝利石油工程有限公司塔里木分公司技術(shù)科 新疆 庫爾勒市 841000)
玉東2-1H井是塔里木油田部署在玉東2氣田構(gòu)造上的首口鹽下水平井,造斜點4372m;121/4"井眼設(shè)計斜深4717m,井斜49.42度,垂深4669.57m,實際斜深4750m,井斜53度,垂深4679.57m;A點設(shè)計斜深4887m,垂深4735.35m;水平段長300m,95/8"+103/4"復(fù)合套管設(shè)計下深4715m,實際下深4747.93m。玉東2-1H井最大施工難點在121/4"井眼定向段,故本文只談該段鉆井技術(shù)。
1.在121/4"井眼中造斜和增斜
玉東2-1H井目的層為白堊系底砂巖,埋深4735m左右,由于121/4"井眼大、掉塊多常蹩泵而頻繁活動鉆具以及泥巖多滑動鉆進(jìn)鉆時慢,致使造斜率低。同時,在目的層的上方有近300m的膏鹽層,目的層和膏鹽層底垂距僅60m左右,為了順利下入套管,定向段造斜率不宜太高,因此必須在膏鹽層中造斜和增斜。
2.吉迪克組掉塊嚴(yán)重
玉東2-1H井實際造斜點在吉迪克組,在定向鉆進(jìn)過程中隨著地層應(yīng)力釋放邊鉆邊掉,掉塊造成經(jīng)常性蹩泵和上提掛卡等復(fù)雜情況,對機械鉆速和井下安全影響較大,同時因蹩泵需頻繁活動鉆具和機械鉆速低,吉迪克組定向造斜率較低。
3.膏鹽層段起下鉆阻卡嚴(yán)重
通過起下鉆遇阻卡、綜合錄井、中完電測判斷,4594~4597m為泥膏巖地層,4601~4606m、4670~4675m、4710~4713m、4727~4730m均為鹽巖地層,由于膏鹽層蠕變縮徑,造成在上述井段多次起下鉆遇阻卡,需反復(fù)活動或劃眼才能通過。
4.高密度鉆井液性能難維護(hù)
為了減少掉塊和抑制膏鹽層蠕變,鉆井液密度走設(shè)計上限2.19g/cm3;為了定向儀器信號少受干擾,只準(zhǔn)用重晶石粉加重,固相含量達(dá)40%以上,泥漿性能難維護(hù)。
5.不同壓力系統(tǒng)的地層共存同一裸眼段
二開井段是該井的施工難點,裸眼段長約2750m,自上而下將鉆遇易坍塌層、膏鹽層、低壓易漏層,經(jīng)常會出現(xiàn)掉塊卡、縮徑、粘卡等復(fù)雜情況。
6.在121/4"定向井眼下入103/4"高剛性厚壁套管風(fēng)險極大
由于膏鹽層蠕變的外擠力非常大,本井設(shè)計定向段全部下入103/4"套管。但103/4"套管壁厚達(dá)26.24mm,剛性很強,下入121/4"定向井眼中,由于井眼曲率大和間隙小,再加上掉塊和膏鹽層蠕變,卡套管的風(fēng)險極大。
1.工程主要技術(shù)措施:(1)定向段上提若掛卡,少提多放,以下壓或轉(zhuǎn)動解除;(2)進(jìn)入膏鹽層前短起下鉆一次,確保上部井眼暢通;(3)膏鹽層中鉆進(jìn)堅持“進(jìn)一退二”的原則,多劃多提;(4)膏鹽層中短起下鉆時間間隔視膏鹽層蠕變情況定,首次短起下鉆不超過4小時;(5)為了防粘,鉆具靜止時間不超過2分鐘,鉆具活動幅度不少于5m;(6)鉆至膏鹽層底部防漏,若發(fā)生井漏,立即方鉆桿帶單根強起。
2.定向主要技術(shù)措施:(1)盡可能在進(jìn)入鹽層前使用2.0度的單彎螺桿,保持較高的造斜率;(2)在鹽層中使用1.75度帶扶正塊的單彎螺桿,盡量多復(fù)合鉆進(jìn)少定向,確保施工安全;(3)每鉆完一個單根劃眼1~2遍,測斜一次,盡可能保證整個定向段軌跡平滑,據(jù)井斜情況及時更換合適度數(shù)的螺桿。
3.鉆井液主要技術(shù)措施:(1)用好固控設(shè)備,每次下鉆到底開離心機一周,及時清除有害固相;(2)采用kcl-聚磺欠飽和鹽水泥漿體系;(3)鉆膏鹽層期間密度不低于2.19g/cm3,氯根不低于150000,使蠕溶相當(dāng);(4)為了避免直接向井漿中加重晶石粉影響泥漿性能,采用先配重漿后按循環(huán)周均勻補充的方式加重。
4.中完作業(yè)主要技術(shù)措施:(1)鉆至中完井深后先短起至膏鹽層頂,對阻卡井段采用螺桿加轉(zhuǎn)盤復(fù)合劃眼,直至無阻卡起鉆后用308mm單扶鉆具通井;(2)直井段用電纜電測,定向段傳輸電測;(3)復(fù)合套管下入前采用剛性逐漸增強的鉆具組合通井,先單扶通井,然后起至表層套管內(nèi)靜止測蠕變,若不能滿足下套管需求,則申請?zhí)崦芏?;若能滿足下套管需求,起鉆后下雙扶通井,視通井情況,決定是否用三扶通井;(4)通井時遇阻井段以沖、通、壓為主,遇阻大于100KN的點、段全部劃眼,必要時正、倒劃眼,確保井眼暢通;(5)下套管期間控速勻速下放,防激動壓力過大壓漏地層;(6)采用雙級固井,水泥漿密度不低于2.30g/cm3。
1.用51/2"鉆桿代替5"鉆桿可降低鉆具內(nèi)循環(huán)壓耗,增大排量,滿足攜巖需求。
2.鹽層中用帶扶正塊的1.75度單彎螺桿復(fù)合鉆進(jìn),增斜效果較好。
3.使用6刀翼PDC鉆頭定向,工具面較穩(wěn),機械鉆速高,同時減少了起下鉆時間,綜合效益較好。
4.復(fù)合套管下入前采用剛性逐漸增強的鉆具組合通井,同時據(jù)起下鉆阻卡情況和電測井徑情況,對103/4"套管下入井段申請更改,得到了甲方批準(zhǔn),比設(shè)計少了160多米,保證了95/8"+103/4"復(fù)合套管的順利下入。
5.高密度泥漿盡量不直接向井漿中加入固體材料,可加在膠液或重漿中均勻混入。
1.通過該井的施工,總結(jié)了施工難點和施工中取得的經(jīng)驗,摸索出施工中的主要技術(shù)措施,對本井下部施工特別是今后該地區(qū)的水平井鉆井工作具有重要指導(dǎo)意義。
2.在玉東區(qū)塊以后的水平井設(shè)計時,鹽層前的定向段盡量提高造斜率,鹽層內(nèi)穩(wěn)斜或微增,盡量在鹽層中復(fù)合鉆進(jìn)。
3.玉東區(qū)塊鉆水平井風(fēng)險極大,建議使用頂部驅(qū)動系統(tǒng)。
[1].何立成等.塔河油田鹽膏層鉆井技術(shù).石油鉆探技術(shù).2006,34(4).
[2].李寧等.英買7區(qū)塊鹽下水平井鉆井技術(shù).鉆采工藝.2009,32(2).