張凌上 李夢璐
摘要:埕島北區(qū)塊是勝利油田海上增儲上產(chǎn)的主要區(qū)塊之一,油藏埋深在2500-5000m不等。上部地層壓實程度較差,泥巖易造漿,砂巖滲透性強,易發(fā)生厚泥餅縮徑造成起下鉆阻卡,古近系為大段油泥巖,易吸水產(chǎn)生垮塌及掉塊,取心施工難度較大甚至出現(xiàn)井下復雜,CB89井針對施工難點,優(yōu)選鉆頭和工具,合理調(diào)整泥漿體系,取得明顯成效。
關(guān)鍵詞:CB89井;古近系;底部鉆具
CB89井屬于埕島北區(qū)塊的一口風險探井,位于山東省東營市北部淺海海域,距離埕北323 井3.813km,地質(zhì)構(gòu)造為渤海灣盆地濟陽坳陷渤中凹陷埕島東部。鉆探目的是探索渤中凹陷埕島東部古近系沙河街組含油氣情況,兼探東營組,埕北89井的鉆探成功,不僅能獲得一個現(xiàn)實的儲量接替陣地,同時將解放整個灘海東部臨洼帶古近系的勘探潛力,具有較大戰(zhàn)略意義和勘探價值。
1基本情況
CB89井由中石化勝利石油工程公司海洋鉆井公司新勝利五鉆井平臺承鉆,本井采取四段式井深設計結(jié)構(gòu):17 1/2″鉆頭*480m/13 3/8″套管*(0-479.83)m+12 1/4″鉆頭*3579m/9 5/8″套管*(0-3579)m+8 1/2″鉆頭*5030.9m/7″尾管*(3370.98-4829.4)m+5 7/8″鉆頭*5460m/4 1/2″尾管*(4669.84-5459)m,設計完鉆井深5157m,完鉆層位中生界。在鉆井施工過程中,克服井漏復雜情況、地層高溫定向儀器失效的不利因素,全井順利完鉆完鉆井深5460米,創(chuàng)近年來勝利海上施工井深紀錄,該井鉆井周期98.28天,建井周期122.71天,平均機械鉆速24.78m/h。
2021年5月13日3:00開鉆,5月13日11:45鉆進至480m一開完鉆;2021年5月19日 0:30二開鉆進,5月23日12:30鉆進至3579m二開完鉆,其中5月20日二開施工中,實現(xiàn)單日進尺1404m,刷新勝利海上單日進尺最高記錄。
2施工難點
1)上部新生界新近系地層壓實程度較差,泥巖易造漿,砂巖滲透性強,機械鉆速快,環(huán)空巖屑濃度高,在頂驅(qū)的轉(zhuǎn)速高,沒有及時返出的巖屑粘附于井壁,易發(fā)生厚泥餅縮徑造成起下鉆阻卡。
2)本井鉆至沙一段、沙三段為設計取心段,此井段為大段油泥巖,段長1580米,巖性硬且脆,易吸水產(chǎn)生垮塌及掉塊,取心施工難度較大,甚至出現(xiàn)井下復雜。
3)本井有“兩高”特點,即地層壓力高、地層溫度高。沙河街地層存在異常高壓,最高壓力系數(shù)1.61;地層溫度高,電測井底溫度高達186°。面臨施工難度高、風險大等困難,預防井漏及油氣侵等復雜情況發(fā)生。
3技術(shù)措施
3.1鉆具的優(yōu)選與管理
埕北89井設計垂深5130m,鉆具在使用過程中負荷高,易出現(xiàn)金屬“疲勞”,提前與管具做好溝通工作,選用使用年限較短的鉆具,避免出現(xiàn)鉆具事故。做好鉆具現(xiàn)場檢查與管理工作,鉆井工程師、帶班隊長、錄井三崗三次重復確認,確保鉆具編號、長度正確。
3.2優(yōu)選BHA,合理選擇PDC鉆頭
一開使用直動力鉆具加PDC鉆頭的鐘擺鉆具組合控制井身軌跡,調(diào)整鉆井參數(shù),以吊打為主。使用河北銳石的S1952GPDC鉆頭,二開一趟鉆完成進尺3099m,單日進尺1404m。二開鉆進井段:480.00m - 3579.00m,進尺描述:純鉆時間46.94h, 進尺3099.00m,機械鉆速:66.02m/h;鉆井參數(shù):鉆壓60KN-80KN,轉(zhuǎn)速 90+motor ,排量55L/s,泵壓28MPa。
3.3防漏防塌防卡鉆防斜措施
(1)在埕北89井施工中,一、二開采用鐘擺鉆具控制井斜,根據(jù)扶正器位置,合理調(diào)整鉆井參數(shù),提前做好軌跡規(guī)劃,在前期施工中控制好井斜,為后期軌跡控制保有余量,避免定向,提高機械鉆速,利用多點測斜儀加強井斜監(jiān)測,若井眼軌跡可能超標,則及時進行定向糾斜。
(2)嚴格控制鉆具(套管)下放速度,最大限度減小激動壓力,以防較大激動壓力壓漏地層。堅持下鉆分段循環(huán),先小排量頂通,鉆井液網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到充分破壞后,再逐漸增大排量,防止壓力激動造成井塌和井漏等復雜情況。分段循環(huán)必須避免在不穩(wěn)定地層大排量定點循環(huán)。
(3)二開過程中,針對上部地層粘土易水化膨脹的特點,鉆進中在鉆井液中補入0.3-0.5%的聚合物,抑制粘土造漿。三開轉(zhuǎn)化為有機鹽封堵防塌鉆井液體系,泥漿密度提高至1.65-1.71合理調(diào)整鉆井液比重與泥漿流動性,在滿足平衡地層壓力的前提下,盡量按泥漿比重下限,避免壓漏上部高滲透率地層。
4復雜情況處理措施
2021年6月21日14:35三開鉆進至5016.93m井口鉆井液失返,鉆壓由60KN突然降至34KN,泵壓由29MPa降至26.6MPa,扭矩由12.26KN.m升至15.34KN.m,出口流量由28.5%降至0,環(huán)空液面在井口 ,判斷井漏。
5總結(jié):
(1)CB89井二開長裸眼,優(yōu)選PDC鉆頭,充分發(fā)揮PDC+螺桿快速鉆進優(yōu)勢,堅持短起下鉆保持井眼暢通,二開一趟鉆完成進尺3099m,單日進尺1404m,刷新勝利海上單日進尺最高記錄。
(2)CB89井二開井段長,針對上部地層粘土易水化膨脹的特點,鉆進中在鉆井液中補入0.3-0.5%的聚合物,抑制粘土造漿,加強固控設備的使用率,使泥漿有良好的沖刷井壁能力,防止鉆屑粘附在井壁上,形成較厚泥餅,影響起下鉆暢通。
(3)CB89井井底溫度高,壓力高,三開使用抗高溫動力鉆具和抗高溫定向儀器,三開轉(zhuǎn)化為有機鹽封堵防塌鉆井液體系,泥漿密度提高至1.65-1.71合理調(diào)整鉆井液比重與泥漿流動性,在滿足平衡地層壓力的前提下,盡量按泥漿比重下限,避免壓漏上部高滲透率地層。
(4)下套管前要使用雙扶通井鉆具組合,認真通井,保證井眼通暢。 合理調(diào)整下入扶正器數(shù)量,保證套管順利下入。與地質(zhì)加強溝通交流,總結(jié)出該區(qū)塊東營組砂體的承壓能力,為鄰井做好參考。
參考文獻:
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