趙暉 王西峰 侯慶峰 葉永剛 魏文生 王光華
摘 要:老168-斜90、91、92、93、94井是勝利油田繼老168一期工程之后部署在該區(qū)的淺層大位移、高位垂比的滾動(dòng)勘探井。所鉆進(jìn)地層埋深淺,欠壓實(shí)程度高,地層不穩(wěn)定,上部地層松軟,地層造斜能力差。采用強(qiáng)抑制潤(rùn)滑防塌鉆井液體系[1],根據(jù)地層特點(diǎn)合理調(diào)整鉆井液性能,滿足了全井井壁穩(wěn)定、攜巖和潤(rùn)滑的要求??朔藴\地層造斜穩(wěn)斜控制困難,大井眼、大位移段巖屑攜帶困難,起下鉆摩阻大,旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)扭矩大,套管下入困難等一系列技術(shù)難題[2-3]。
關(guān)鍵詞:淺層 大位移井 老168 位垂比 潤(rùn)滑防塌 摩阻 扭矩
1概述
老168二期工程是勝利油田部署在老168區(qū)塊淺層、高位垂比的大位移滾動(dòng)勘探井。其中老168-斜93井完鉆垂深1455m,完鉆斜深3814m,水平位移3344.90m,最大井斜73°,位垂比2.2989:1(表1)。
2技術(shù)難點(diǎn)
(1)造斜點(diǎn)淺,易形成軟鍵槽。平原組上部為海相沙層,中間有貝殼層,下部為棕黃色松散沙層,膠結(jié)性差,易水化分散,造斜穩(wěn)斜難控制;大井斜段和水平段地層疏松,保持井壁穩(wěn)定困難。
(2)地層膠結(jié)疏松。所鉆地層為平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組,地層膠結(jié)疏松、壓實(shí)性差,泥巖地層蒙脫石含量高,遇水極易水化膨脹。
(3)井眼大,井斜大,水平位移長(zhǎng)。
(4)摩阻大,扭矩大,潤(rùn)滑性能要高。鉆進(jìn)過程中拖壓,起下鉆易粘卡,因此要求鉆井液有很強(qiáng)的潤(rùn)滑性能。
3鉆井液技術(shù)措施
隨著水平位移的增大,采用短起下鉆或換鉆具結(jié)構(gòu)通井的方法改變巖屑的沉積狀態(tài)和位置,同時(shí)改變鉆井液的流變參數(shù),提高鉆井液的攜巖能力,達(dá)到井眼清洗的目的[4-5]。
3.1 一開井段
平原組松散粘土及沙層易水化分散,以致井徑擴(kuò)大,明化鎮(zhèn)上部地層造漿性強(qiáng),易坍塌,縮徑。
(1)小循環(huán)鉆進(jìn),向鉆井液中不斷聚合物,利用高分子聚合物的絮凝作用,抑制地層造漿。
(2)當(dāng)井斜達(dá)到30°左右時(shí)及時(shí)混入潤(rùn)滑劑,并根據(jù)進(jìn)尺情況加以補(bǔ)充,以提供足夠的潤(rùn)滑性來降低摩阻及扭矩。
(3)鉆進(jìn)過程中保持足夠的排量(≥55L/S),充分清洗井眼攜帶巖屑。
3.2 二開井段
主要鉆遇明化鎮(zhèn)組及館陶組上部,此井段泥巖中伊蒙無序間層吸水膨脹,易分散,縮徑。
(1)加大聚合物的量(0.5%-0.7%),抑制地層造漿,充分使用地面固控設(shè)備清除鉆屑及劣質(zhì)粘土,嚴(yán)格控制鉆井液的膨潤(rùn)土含量在6%以內(nèi);保證足夠的排量(≥50L/S)以低粘切的性能紊流鉆進(jìn),清潔井眼。
(2)隨著井深的增加,向鉆井液中加入適量的銨鹽來調(diào)節(jié)流型及濾失量,并保持適當(dāng)?shù)木蹟U(kuò)大率。
(3)為了避免巖屑床的形成,勤搞短起下(150m一次),一次起過新井眼或更長(zhǎng);同時(shí)向鉆井液中補(bǔ)充潤(rùn)滑劑,保證足夠的潤(rùn)滑性能。
3.3 三開井段
主要以降低摩阻和扭矩,潤(rùn)滑防塌,防卡及油氣層保護(hù)為主。
(1)逐步控制鉆井液的中壓失水在3ml之內(nèi),形成薄而致密的泥餅。
(2)該井段鉆進(jìn)過程中鉆壓傳遞困難及扭矩增大等問題直接制約著工程施工,為此,鉆井液中白油含量進(jìn)一步提高以降低摩阻和扭矩;同時(shí)補(bǔ)充封堵防塌劑,提高泥餅質(zhì)量[6-7]。
(3)進(jìn)入油氣層之前100m調(diào)節(jié)鉆井液性能,并加入具有良好的頁巖抑制性能及潤(rùn)滑性能強(qiáng)且與體系配伍性強(qiáng)的油層保護(hù)劑以保護(hù)油氣層,穩(wěn)定井壁。
4 認(rèn)識(shí)與建議
(1)通過采用強(qiáng)抑制潤(rùn)滑防塌鉆井液體系,解決了地層膠結(jié)疏松和地層造斜能力差的問題,提高了鉆井時(shí)效。
(2)采用短起下鉆以長(zhǎng)短結(jié)合的技術(shù)手段和改變鉆井液的流變參數(shù),破壞巖屑床,解決了大位移井巖屑攜帶困難的問題,保障了井眼暢通和井下安全。
(3)上部地層造漿嚴(yán)重,充分利用聚合物的包被絮凝作用和四級(jí)固控設(shè)備嚴(yán)格控制鉆井液的固相含量,保證鉆井液的低粘低切的性能。
(4)加大潤(rùn)滑劑的含量提高鉆井液的潤(rùn)滑性能,防止粘卡,降低了起下鉆的摩阻,解決了由于摩阻大導(dǎo)致的鉆壓傳遞困難,下鉆和下套管困難的技術(shù)難題。
(5)實(shí)踐證明,在控制好井眼軌跡、保證鉆井液潤(rùn)滑性能好的前提下,摩阻大導(dǎo)致的鉆壓傳遞困難等問題不是十分突出。
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