哈薩克斯坦克孜項(xiàng)目KK區(qū)塊井斜超標(biāo)原因及控制措施

李俊新 趙國(guó)浩 任超 李有珠 陸冠豪 李翅

中國(guó)石油西部井控應(yīng)急救援響應(yīng)中心 新疆 庫(kù)車 842000

1 井斜超標(biāo)原因分析

1.1 完鉆井井斜調(diào)查情況

哈薩克斯坦克孜項(xiàng)目KK區(qū)塊鉆井5口，4口井最大井斜都超過(guò)3°，其中KK-10井最大井斜5.1°（2406.5m）；KK-12井最大井斜4.2°（2347m）；KK-13井最大井斜3.9°（2165m），KK-104井最大井斜4.2°，唯有KK-11井最大井斜2.1m，KK區(qū)塊下部地層傾角大，井斜增速快，在KK-10井施工中從2299m鉆至2347m進(jìn)尺48m井斜從2.3°增加到了4.2°，Ai-Dan-Munai公司簡(jiǎn)稱（ADM）油田KK區(qū)塊井斜控制一直是一個(gè)難題，采取吊打才能確保井斜達(dá)到要求，但過(guò)慢的機(jī)速嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益，歷史上該區(qū)塊井斜多次達(dá)到9°以上，甲方為此放寬要求，但如何提升井身質(zhì)量依然是迫切解決的難題。

1.2 井斜難以控制的原因

（1）對(duì)該區(qū)塊地層造斜規(guī)律認(rèn)識(shí)不足。KK區(qū)塊井斜問(wèn)題是ADM油田最為嚴(yán)重的地區(qū)，地層傾角大、地層造斜力大，按實(shí)鉆情況統(tǒng)計(jì)，鉆井過(guò)程中雖加密進(jìn)行井斜與方位的測(cè)井，但依然存在監(jiān)測(cè)不及時(shí)，因?yàn)榫嚯x井底較近，很難及時(shí)采取糾正與預(yù)防措施。

（2）采用的常規(guī)防斜打直技術(shù)難以控制地層造斜及井眼方位，導(dǎo)致井斜難以控制。常規(guī)防斜打直技術(shù)主要是滿眼技術(shù)、吊打技術(shù)、“單2”鉆具結(jié)構(gòu)。

（3）由于地處哈薩克斯坦ADM油田，單井費(fèi)用較低，Power-V垂直鉆井工具等先進(jìn)技術(shù)難以到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鉆頭選型受制于缺少供應(yīng)商，可選型號(hào)不多。

2 制定井斜控制措施

通過(guò)上面的分析，我們找出了井斜難以控制的原因，針對(duì)存在的問(wèn)題，我們首先對(duì)KK區(qū)塊地層地質(zhì)情況重新進(jìn)行了系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)，從中找到了地層的造斜規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，制定了鉆井參數(shù)、鉆頭選型、下部鉆具組合和施工技術(shù)方案。

2.1 KK 造斜區(qū)塊造斜特性及其分布特點(diǎn)

KK區(qū)塊地質(zhì)情況，自下而上發(fā)育有下侏羅統(tǒng)多尚組上部、中侏羅統(tǒng)卡拉甘塞組、上侏羅統(tǒng)庫(kù)木科爾組上部、上侏羅統(tǒng)阿克沙布拉克組上部和下白堊統(tǒng)下尼歐克組上部五套蓋層。其中，多尚組上部、卡拉甘塞組、庫(kù)木科爾組上部、阿克沙布拉克組上部泥巖蓋層均為局部蓋層，而下白堊統(tǒng)下尼歐克組上部泥巖則在阿雷斯庫(kù)姆坳陷全區(qū)發(fā)育，具有泥巖厚度大、分布穩(wěn)定的特點(diǎn)，成為良好的區(qū)域性蓋層。下侏羅系J3K至基巖為井斜易發(fā)生變化區(qū)域，特別是KK區(qū)塊基巖為風(fēng)化殼和裂縫性變質(zhì)巖，被侏羅系頁(yè)巖超覆不整合圈閉，圈閉類型為侏羅系泥巖超覆在古生界地層上形成不整合圈閉性蓋層，地層傾角較大，分布不規(guī)律。根據(jù)五口井的統(tǒng)計(jì)，井斜增大基本發(fā)生在J3k層位上下。

2.2 KK 區(qū)塊井斜變化特點(diǎn)

在上部井段，統(tǒng)計(jì)的4口井，見(jiàn)表1，2200m以前井斜基本在2°以內(nèi)，進(jìn)入下侏羅系J3K 50m井斜按1°每100m的速度增加，KK-10井從2212m/2°到2299m/2.3°，KK-13井的2028m/1.7°到2124m/2.4°，KK-12井的2146m/2°到2406.5/5.1°都表明了這一點(diǎn)。

表1 4口井實(shí)測(cè)井斜對(duì)比數(shù)據(jù)

2.3 建議井斜控制措施

由圖1所示，油田造斜的特性，該區(qū)域下部鉆具結(jié)構(gòu)建議采用：215.9mmPDC鉆頭+螺桿1°+214mm扶正器+6 1/4"鉆鋌16根+127mm鉆桿推薦參數(shù)：10-20kN/90rpm/25L·s-1/10MPa，采用PDC鉆頭使用江漢鑲齒及復(fù)合片結(jié)合的鉆頭[1]。如圖1所示，油田造斜的特性

圖1 KK區(qū)塊造斜地質(zhì)的特征

從造斜特性分布來(lái)看，基巖上下地層傾角加大，最高達(dá)到6級(jí)，平均造斜級(jí)別為四級(jí)，控制難度較大，由于位于距井底100-200m，考慮淺鉆施工特點(diǎn)，和前期上糾斜設(shè)備的整體對(duì)比來(lái)看，如果有性能穩(wěn)定的糾斜設(shè)備，考慮更好的井身質(zhì)量和防斜快打，KK區(qū)塊2000m帶糾斜設(shè)備是良好的方案，KK-13井施工中由于定向儀器入井沒(méi)信號(hào)，起鉆后考慮其穩(wěn)定性沒(méi)有入井，在甲方放寬井斜條件下，采用牙輪“單二結(jié)構(gòu)”吊打，在平衡機(jī)速和井斜的綜合條件下，井斜控制并不理想，沒(méi)有推薦鉆具組合的效果好。

3 鉆井施工方案

根據(jù)擬鉆井地層造斜特性，在預(yù)測(cè)待鉆井井斜趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，制定了鉆井參數(shù)、鉆頭選型、下部鉆具組合和施工技術(shù)方案控制對(duì)策表，見(jiàn)表2。

表2 井身質(zhì)量控制對(duì)策

4 現(xiàn)場(chǎng)組織實(shí)施

根據(jù)對(duì)策表，KK-11井的施工全過(guò)程按照修訂后的單井工程技術(shù)方案進(jìn)行跟蹤監(jiān)控，同時(shí)還制定了下述具體措施：

（1）強(qiáng)化監(jiān)督職能，督促井隊(duì)嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)方案，對(duì)條件允許的井隊(duì)，2000m后帶糾斜儀器。

（2）針對(duì)活動(dòng)期間的每一口井的井身質(zhì)量，認(rèn)真總結(jié)分析，提出總結(jié)分析報(bào)告。找出經(jīng)驗(yàn)和不足，為下步提升提供依據(jù)。

（3）嚴(yán)格獎(jiǎng)懲制度，對(duì)技術(shù)方案執(zhí)行得好的井隊(duì)和個(gè)人給與獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)技術(shù)方案執(zhí)行得不好的井隊(duì)和個(gè)人給與處罰。

5 鞏固措施

（1）堅(jiān)持開(kāi)展井身質(zhì)量全過(guò)程的活動(dòng)控制，杜絕人為因素造成的井身質(zhì)量問(wèn)題。

（2）認(rèn)真分析總結(jié)不斷出現(xiàn)的影響井身質(zhì)量的新的因素，不斷完善技術(shù)方案，使鉆井參數(shù)、鉆頭選型、下部鉆具組合和施工技術(shù)措施更加合理和科學(xué)，并進(jìn)一步切合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。

（3）方案與實(shí)際相結(jié)合，加密檢測(cè)井斜變化，杜絕KK-10井最后50m井斜突然變化的措手不及，對(duì)于井身質(zhì)量控制不放松警惕，及時(shí)總結(jié)問(wèn)題，早日完善該區(qū)塊鉆井施工方案。

6 結(jié)束語(yǔ)

1）KK-11井一口井不能確定技術(shù)參數(shù)的完善，還需要不斷的驗(yàn)證和探索，研究地層造斜特性是實(shí)施井身質(zhì)量控制技術(shù)、確保井身質(zhì)量的基礎(chǔ)。就KK區(qū)塊地層造斜特性而言，還有待進(jìn)一步研究完善。

2）地層造斜特性系指每一地層傾角、傾向、地層綜合造斜指數(shù)、地層各向異性指數(shù)和地層造斜分級(jí)。由于地層各向異性指數(shù)的計(jì)算涉及鉆頭測(cè)向力、鉆壓、轉(zhuǎn)速、地層造斜力、巖石可鉆性和水力影響等系數(shù)構(gòu)成的鉆速方程，只有通過(guò)積分、變換、整理后經(jīng)計(jì)算才能得出，所以認(rèn)識(shí)地層造斜特性是一個(gè)不斷研究和完善的過(guò)程。

3）根據(jù)擬鉆井的地層造斜特性和施工方案，預(yù)測(cè)待鉆井或正鉆井的井斜變化趨勢(shì)，成功實(shí)施井斜控制技術(shù)仍是我們下步努力工作的方向。