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渤南区块难动用储量井高质高效施工技术研究

发布时间:2020-06-05 07:14:37 浏览数:

摘  要:难动用井是胜利石油工程公司和胜利油公司合作开发的一个重点项目工程,是“石油工程管理的革命”,也是公司扭亏脱困的“突破点”。虽然有丰厚的产值效益,但是该类型井施工困难,风险极大,其目的层位于沙四上部的高压层。文章针对渤南区块难动用的六口施工井进行总结分析,研究出了一套高质高效高技术的施工程序和措施,由最开始的施工周期62天缩短至32.5天,取得了极大的经济和社会效益。

关键词:难动用;喷漏风险;高质量高效率高技术

中图分类号:TE242         文献标志码:A         文章编号:2095-2945(2019)26-0141-02

Abstract: Difficult-to-use well is a key project developed by Shengli Petroleum Engineering Company and Shengli Oil Company, and it is not only the revolution of petroleum engineering management, but also the "breakthrough point" for the company to turn around losses and extricate itself from difficulties. Although there are rich output value benefits, the construction of this type of well is difficult and the risk is great, and its target layer is located in the high pressure layer in the upper part of Shasi community. In this paper, the constructionsof six difficult-to-use wells in Bonan area are summarized and analyzed, and a set of construction procedures and measures with high quality, highefficiency and high technology are worked out, which is shortened from 62 days to 32.5 days, thus achieving great economic and social benefits.

Keywords: difficult-to-use; leakage risk; high quality, high efficiency and high technology

1 地层概况

该丛式井组位于济阳坳陷沾化凹陷渤南洼陷中部断阶带。主要以开发渤南油田沙四上油藏为钻探目的。沙四上断裂系统发育,整个区带被一系列近东西断层切割成多个复杂断块。受沉积影响,主力沉积岩相发育储层靠近中部及北界断层分布,南部厚度变薄至储层尖灭。平面上沙四上砂体叠合连片,向南或西超覆减薄直至尖灭。地层及垂深如下表1所示。

2 施工周期对比

对比:义184-斜5、义184-斜6、义178-斜9、义184-斜9、义184-斜4和义178-斜19这六口井,目的层均为沙四上,一、二开井眼尺寸均一致,分别为:346.1mm和241.3mm。二开完井深分别为:3418m、3290m、3441m、3418m、3376m、3280m。义184-斜5和义184-斜6三开井眼尺寸为152.4mm,钻井周期分别为36d8h和35d6h,余下四口井井眼尺寸为149.2mm,完钻井深分别为:4202m、4096m、4383m、4146m、4148m、4144m,钻井周期为:38d19h、35d8h、、30d1h、27d13h,周期逐渐缩短。

3 问题分析及解决

3.1 钻井液体系选择及处理

一开(平原组+明化鎮组):膨润土浆,由于表层岩性胶结疏松,井眼较大,应选用有适当粘切的钻井液,有利于悬浮携带又能防止表层坍塌。

二开上部(明化镇组+馆陶组+东营组):钙处理-聚合物钻井液,上部地层以控制地层造浆、保持低粘切为主,以达到快速钻进,保持井眼畅通的目的。二开一开始使用氯化钙控制造浆,既经济又能达到目的,2000m左右后地层造浆能力变强,需配合聚合物来进一步增强钻井液抑制造浆能力。

二开下部(东营组+沙一段+沙二段+沙三段):聚合物强抑制封堵润滑防塌钻井液,沙河街组既有造浆段又有易塌段地层,因此需要保持聚合物含量以继续保持钻井液足够的抑制性,又需要有一定的防塌性能保持井眼稳定,此外此井段是定向井段需要足够的润滑性能。

三开(沙三段+沙四段):复合盐封堵润滑防塌钻井液,沙三沙四地层易塌易漏,需要钻井液有足够的封堵防塌性能,抑制泥岩分散,复合盐体系便有抑制防塌性。另外三开钻井液密度较高,复合盐钻井液体系流变性能好,粘切易于控制,还与地层水矿化度匹配,兼顾目的层钻进时保护油气层的目的。

二开钻时较快,提前准备好药品,保证在东营组中部200m以后将钻井液性能处理到位,减少停钻处理钻井液时效耽误。三开需要转型成复合盐,在三开整改期间提前将地面循环罐内钻井液转型成复合盐体系,当到底扫塞开泵时一次性将井内钻井液替换成复合盐泥浆,这样也减少了泥浆转型所带来的时间耽误。

3.2 井身轨迹优化及钻具结构选型

该丛式井组井深在4200m左右,具有位移大,防碰压力严峻,设计造斜点靠下不易定向等困难。面对这些困难,在丛式井组施工之前就整体优化井身轨迹,提前走正位移兼顾防碰效果,提高造斜点因为东营组地层定向较容易,切机械钻速高。通过二开调整轨迹后,根据三开轨迹选择相应的钻具结构,三开需要稳斜,则选用“PDC+1.25度动力钻具+欠尺寸扶正器+钻铤+加重钻杆+钻杆” 结构,如果三开需要降斜则选用“PDC+直螺杆+3m短钻铤+欠尺寸扶正器+钻铤+加重钻杆+钻杆”的降斜结构,此降斜结构不采用动力钻具定向的方式降斜,依靠钻具自身的降斜能力复合钻进,降斜效果十分明显,能保证每10m进尺降一度井斜,而且井身轨迹特别平滑,有效避免了PDC钻头在高比重下沙河街地层极难定向的困难。施工的义184-斜10井3405m-3471m井深近70m进尺降斜7°,无其它困难显示。

经过各方面的努力,该丛式井组连续两口井实现二开、三开一趟钻完成,这也得益于对PDC钻头和动力钻具的良好使用,为此制定并完善相应操作规程,要求提到正常排量后才缓慢接触井底,清洗井底后才能缓慢加压钻进,特别是在穿砾石层时,每次接立柱都有干部在司钻房监控,因为PDC钻头往往在穿砾石层时破损特别厉害。

3.3 采用专用PDC扫塞钻头替代牙轮钻头

该井组二开井深3400左右,下入177.8mm技术套管,三开需要钻掉20m水泥塞和一个可钻浮鞋、浮鞋与胶塞一个,以往使用牙轮钻头钻塞和套管附件,时间在24至48小时,该队施工的深探井罗70井消耗掉最长时间36小时。经分析PDC的切削原理,考虑到可能会有破坏套管的可能性,井队和PDC厂家哈里伯顿结合,将切削齿进行优化,使其对周围的套管不产生切削效应,有效保护套管。经对专用PDC扫塞钻头的使用,时效缩短至3-6小时,极大的缩短了扫塞时间,提高的钻井时效。

3.4 钻井液不落地

环保问题及其重要,难动用井采用不落地工艺。但钻井液的拉运和处理时效又极大地制约了钻井施工进度。积极配合泥浆承包商处理泥浆,使泥浆性能完全能跟上进尺速度,从而避免停钻循环处理泥浆的时效耽误。协调泥浆拉运公司,至少将3天以内的废液排放量精确到小时,让不落地公司合理安排拉运车辆,减少车辆到井等待的时间耽误,有效避免了泥浆的拉运不及时。

3.5 井喷和钻具粘卡的预防

难动用井组地层压力系数不规律,存在油水同层,喷漏同层,高压气层等特殊地层,井控、钻具粘卡等风险特别突出。针对井控风险,在提供满足井控处置能力装置的前提下加強坐岗观察,在钻进过程中为保证不产生漏失,采用液柱压力+环空循环压耗平衡地层压力,起钻前垫同等于循环压耗比重的重泥浆,使静液柱压力能够平衡地层压力,保证井控安全。由于地层压力系数异常,钻井液比重高,在渗透性好的砂层极易产生压差卡钻,在施工初期,钻具静止测斜3分钟就能粘至50吨左右,在该丛式井组第二口义184-斜6井施工时,因测斜需要,在钻具静止三分钟后发生了卡钻,尽管在泵入解卡剂后2小时迅速解卡,但已表示地层造成粘卡可能性相当严重,在后期施工过程中,加入大量的白油润滑剂,1-2个循环周后效果逐渐减弱。经过分析地层岩性,认为发生粘卡可能性最大的是在砂岩井段,为此决定在即将钻开砂岩层前加入超细碳酸钙等封堵材料,让钻开地层时的瞬时滤失使封堵材料进入地层,封堵空隙,另外在接钻具必须要求钻具静止时,提前泵入带塑料小球的润滑钻井液至易粘卡井段,保证钻具静止不会发生粘卡。这些措施在后续的钻井施工中取得了良好的效果。

4 结束语

经过渤海钻井总公司50619SL队对渤南区块难动用四号台施工井的施工实践证明,对技术的精细化管理,充分地将上述措施执行到位,保证了施工安全,高效地提高了钻井时效和安全。难动用口井施工钻井周期逐井缩短,完成的义178-斜19井创同区块最快钻井周期施工记录,仅用27.13天完钻,相较于已施工的前5口井平均缩短8.5天,钻井周期缩短近20%,被评为渤海钻井“决胜2019年 进尺突破112万米”争标夺旗劳动竞赛一季度“优快钻井红旗队”,为更高质量完成难动用井钻井施工提供了坚实基础,也为同区块施工井提供了有效依据。

参考文献:

[1]毛巍巍.低孔低渗油藏改造技术研究与应用[J].中国石油化工标准与质量,2013,15:121.

[2]邱维清,赵国山,王伟.乐安油田草古101区块优快钻井技术研究与应用[J].河南科技,2014,08:35-36.

[3]史玉才,管志川,夏焱,等.以井斜趋势角为指标优化防斜钻具设计[J].石油钻探技术,2004,05:10-12.

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