齊志民(大慶鉆探工程公司鉆井四公司,吉林 松原 138000)
吉林油田新民地區(qū)存在著采用常規(guī)鉆井技術(shù)是無法實(shí)現(xiàn)的開發(fā)的中淺油藏,開發(fā)目的層為扶余油層和楊大城子油層,油藏埋深(垂深)約1180-1290米屬于中淺油藏。鉆井施工中依次穿過第四系、第三系、嫩江組、姚家組、青山口組和泉頭組。
為了使這部分油藏得到經(jīng)濟(jì)有效的開發(fā),常規(guī)鉆井方法是不能完成的,必須采用定向鉆井技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。但中淺層定向有別于常規(guī)定向井,由于井屬于淺中型井,位移和井深之比相對(duì)不較大。同時(shí)由于上部地層比較疏松,造斜難度大,但造斜點(diǎn)選擇又不能太靠下,太靠下最終井斜角相對(duì)較大,井眼軌跡控制的余量就會(huì)很小,精度要求又很高等。所以需要適合中淺地層鉆井的特殊定向鉆井工藝。
真對(duì)以上問題開展了對(duì)中淺層定向井鉆井配套工藝研究。通過多次試驗(yàn)。最終形成了滿足吉林油田新民地區(qū)地質(zhì)、采油等開發(fā)要求的、經(jīng)濟(jì)使用的中淺地層定向井鉆井配套工藝。
根據(jù)新民地區(qū)的特點(diǎn),利用在吉林油田施工的現(xiàn)有的15型鉆機(jī)和20型鉆機(jī)進(jìn)行中淺層定向井鉆井,成本相比比較低,特別是對(duì)于一些鉆機(jī)難遇進(jìn)入的特殊區(qū)塊和井位,采用此類鉆機(jī)打定向井,其經(jīng)濟(jì)更加顯著。
1.1 地層膠結(jié)疏松,機(jī)械鉆速高,造斜困難,造斜率很難確定。
1.2 油層埋藏相對(duì)比較淺,有效控制井段短,而相對(duì)位移比較大,井眼軌跡控制調(diào)節(jié)余量小,精度要求高。
1.3 由于地層疏松,井眼易失衡,鉆進(jìn)中必須提高井眼軌跡控制精度和加快鉆井速度,從而使施工難度增大。
1.4 由于井相對(duì)地層比較軟,鉆速高,穩(wěn)斜短易降井斜,而采油工藝要求油中以上穩(wěn)斜段不能降斜,以減小采油作業(yè)時(shí)的油桿和油管磨損。
1.5 由于井相對(duì)比較淺唯一相對(duì)不較大,易發(fā)生粘卡事故。
2.1 由于造斜段地層比較軟,所以要選擇能滿足攜巖要求的較低的排量配合PDC鉆頭進(jìn)行定向造斜,降低水力破巖的作用,確保工具造斜率,并根據(jù)地層具體情況,首選0.75度單彎螺桿鉆具進(jìn)行造斜,確保造斜率接近設(shè)計(jì)值。
2.2 使用先進(jìn)的無線隨鉆測斜儀進(jìn)行造斜段井眼軌跡跟蹤控制,可以保證螺桿鉆具實(shí)際造斜率主要用于增井斜,已達(dá)到全力增斜的目的,同時(shí)由于隨鉆監(jiān)測,可以及時(shí)調(diào)整施工方案和采取對(duì)策。確保實(shí)際鉆井軌跡按設(shè)計(jì)運(yùn)行。
2.3 采用PDC鉆頭進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)斜段控制。采用PDC鉆頭鉆進(jìn)可減少方位漂移,而且沒有扶正器,可防止粘卡。
2.4 在鉆井液中加入防塌潤滑劑降低摩阻和扭矩,鉆井過程要及時(shí)短起鉆。
針對(duì)中淺層定向井的鉆井技術(shù)難點(diǎn)和技術(shù)對(duì)策,結(jié)合吉林油田新民地區(qū)地質(zhì)油藏情況,形成了吉林油田中淺層定向井鉆井配套技術(shù)。
3.1 確定井身結(jié)構(gòu)原則:
要滿足定向井鉆井的施工要求。主要是滿足螺桿鉆具運(yùn)轉(zhuǎn)和螺桿鉆具對(duì)鉆井液含砂量的要求。同時(shí),能夠有效的清楚有害固相,保護(hù)油氣層。在滿足鉆井施工的前提下,盡量降低鉆井工程費(fèi)用。
3.2 剖面設(shè)計(jì)原則:
應(yīng)滿足地質(zhì)開發(fā)要求、滿足采油工藝要求和鉆井工程容易實(shí)現(xiàn)。
3.3 剖面類型選擇:選擇直-增-穩(wěn)。
下入230-240米深的273mm表層套管,用來封堵上部的松軟地層和流沙水層。同時(shí)便于安裝防噴器。
直井段:采用228mmPDC鉆頭鉆入造斜點(diǎn)一般井深在300-350米,具體造斜點(diǎn)準(zhǔn)確深度需結(jié)合井位所在區(qū)塊的地理位置和地質(zhì)情況以及井底位移進(jìn)行綜合確定。
造斜段:采用Φ215.9mm鉆頭+0.750單彎螺桿+定向接頭+Φ 165mm無磁鉆鋌*一根+Φ165mm鉆鋌*9跟+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿。鉆壓3-5噸。由于造斜段地層比較軟,所以要選擇能滿足攜巖要求的較低的排量配合PDC鉆頭進(jìn)行定向造斜,降低水力破巖的作用,確保工具造斜率,使用先進(jìn)的無線隨鉆測斜儀進(jìn)行造斜段井眼軌跡跟蹤控制,可以保證螺桿鉆具實(shí)際造斜率主要用于增井斜,已達(dá)到全力增斜的目的。
穩(wěn)斜段:穩(wěn)斜段是定向井井眼軌跡控制的關(guān)鍵井段之一,除了要確保中靶之外,還要防止穩(wěn)斜段降斜,以減輕采油時(shí)油桿和油管磨損。為此設(shè)計(jì)了一下鉆具組合。
采用Φ215.9mm鉆頭+Φ214mm扶正器+Φ165mm短鉆鋌1根+Φ214mm扶正器+托盤街頭+Φ165mm無磁鉆鋌1根+Φ 214mm扶正器+Φ165mm鉆鋌*9跟+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿。確保井眼軌跡達(dá)到理想狀態(tài)。
5.1 中淺層定向井鉆井是開發(fā)地面條件受到限制中淺油氣藏的有效手段,以在吉林探區(qū)全面采用。
5.2 中淺定向井要合理優(yōu)化井身剖面,合理選擇鉆具組合,防止穩(wěn)斜段降斜,以減少后期采油時(shí)油桿和油管磨損。
5.3 采用PDC鉆頭的復(fù)合鉆井技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)斜段控制,避免方位漂移過大,影響井眼曲率,而且還能顯著提高鉆井速度。
5.4 在常規(guī)鉆井液中加入防塌潤滑劑,可以滿足中淺層定向井鉆井的潤滑要求。