【摘要】花121平1井是福山油田第一口水平井,主要鉆探目的是按300m井距,采用水平井與直井相結合的七點井網法,水平井沿河道方向鉆進;以加快評價花121斷塊,進一步認識流一段油氣層分布規(guī)律及落實該塊油氣水關系,提高油層動用程度,提高單井產量,提高油藏采收率。針對井下情況復雜、易漏、垮塌嚴重,磨阻大,地層可鉆性差等技術難點,通過優(yōu)選鉆頭、鉆具結構及鉆進參數,優(yōu)化泥漿性能,采用復合鉆進技術、無線隨鉆技術,圓滿完成鉆探任務,為今后該區(qū)塊的勘探提供了借鑒。
【關鍵詞】花121平1井;鉆井
0.前言
花121平1井是一口開發(fā)井,井口位于海南省澄邁縣福留村西約250m,構造位于福山凹陷流一段花場構造花121斷鼻主體高部位。主要目的層位是下第三系流沙港組一段,以加快評價花121斷塊,進一步認識流一段油氣層分布規(guī)律及落實該塊油氣水關系,提高油層動用程度,提高單井產量,提高油藏采收率。井底水平位移733.17m,閉合方位142.73度,水平段長336.00m;本井最大井斜89.12度,位于井深2805.48m,方位140.98度;靶點A2608.06m,垂深2375.89m,實鉆井眼在目的層位置按設計要求中靶。本井鉆井周期48天9小時,建井周期97天2小時,全井生產安全,井身質量、固井質量、井口及地面環(huán)境均合格。按設計要求取全取準各項地質和工程資料,為福山油田同類型井的鉆井施工提供寶貴經驗。
1.本區(qū)塊施工的難點
地層自上而下依次劃分為第四系,上第三系望樓港組、燈樓角組、角尾組和下洋組,下第三系潿洲組、流沙港組和長流組。難點:
1.1可鉆性差巖性變化大
地層至上而下可鉆性逐漸變差,巖石強度總體上屬于極軟-軟-中軟-中。部分層段可鉆性達到7級。福山油田地層可鉆性屬于適中,但火成巖等硬夾層在不同地區(qū)不同層位廣泛分布。
1.2地層傾角
變化大,斷塊小,斷層多,地層不均質性強,導致地層傾斜無規(guī)律,地層傾角變化大。
1.3地層易坍塌
空隙壓力基本屬于正常壓力系統(tǒng),但坍塌壓力偏大,花7-7X井流二段坍塌壓力達到1.54。
1.4地溫梯度高
流一段以上地溫梯度正常,但以下地溫梯度較高(3.7-4.1度/100米)。中國南方地區(qū)地溫梯度平均值為2.41度/100米。
1.5砂巖地層發(fā)育好
失水量大,容易造成中部地層吸水膨脹,造成縮徑,引起井下復雜情況的發(fā)生。
1.6發(fā)育的砂巖承壓能力差
一旦井下發(fā)生井涌關井,造成上漏下噴,使得井下情況更加復雜,難以處理。
2.井身結構
一開井身結構:
鉆頭尺寸及井深:444.5mm×222.00m
套管尺寸及下深:339.7mm×220.68m
二開井身結構:
鉆頭尺寸及井深:311.2mm×1801.00m
套管尺寸及下深:244.5mm×1799.20m
三開井身結構:
鉆頭尺寸及井深:215.9mm×2940.00m
套管尺寸及下深:139.7mm×2934.22m
3.鉆井工藝策略
花121平1井造斜點在1977m,鉆至距A靶點前30~40m,井斜85°左右范圍為探油頂井段,要加強隨鉆分析,密切與現場地質結合,待探到油頂后,根據油頂實際垂深,對下部井身剖面進行修正。按地質要求及時控制準確鉆入A靶點,并進入水平段,確保準確中靶。經過努力,順利地完成了這口井的施工。現將施工中積累的一些經驗分析如下:
3.1控制好井身軌跡
直井段做好防斜保直的工作,鉆具組合采用塔式鉆具結構,即:Φ444.5mmXHP2C×0.50m631*410×0.32m+730*630×0.6m+Φ203.2無磁鉆鋌×8.18m+Φ203.2鉆鋌×42.76m+631*410×0.32m+Φ177.8mm無磁×7.8m+ Φ177.8mm鉆鋌×69.18m+Φ127mm鉆桿。一檔車低速,鉆壓0-10KN,反復吊打8寸鉆鋌,保證井口吊直;一檔車高速,鉆壓20-60KN打剩余鉆鋌、鉆桿,排量不低于50L/S;雙泵打鉆,單泵循環(huán),防止井眼過大。
3.2二開繼續(xù)采用塔式鉆具組合
即:Φ311.2mmHJ517G×0.30m+630*630×0.61m+Φ203.2無磁鉆鋌×8.18m+Φ203.2鉆鋌×42.76m+631*410×0.32m+Φ177.8mm無磁×7.8m+ Φ177.8mm鉆鋌×69.18m+Φ127mm鉆桿。鉆進過程中:二檔車低速,鉆壓10-30KN,吊打鉆鋌出表層套管鞋;一檔高速,鉆壓10-20KN,單泵排量不低于30L/S,吊打Φ203.2mm鉆鋌后,鉆壓逐漸加至120-140KN,保持雙泵排量不低于50L/S排量鉆進,繼續(xù)運用雙泵打鉆,單泵循環(huán),盡量減少井眼擴大率,保證上部直井段井身質量。
鉆井設計中要求二開進行小角度造斜定向鉆進,避免與臨井相碰。為了保證井身質量,鉆進至600m,采用“三維繞障技術”,并在造斜段采用MWD隨鉆檢測井眼軌跡,盡量使井眼軌跡與設計相符,成功防碰。在下部1100-1800m直井段施工中,為保證井眼軌跡,在施工中加密測斜,保證井身質量,多點數據顯示該井段最大井斜不超過1.4度。
3.3嚴格控制井身軌跡
在與設計軌跡相符的情況下,最大限度的保持其軌跡的平滑性,為完井作業(yè)打好基礎。為保證好井身軌跡,三開鉆進至1977m開始定向,定向鉆具組合:Φ215.9mmMD517X×0.25m+Φ172mm螺桿(1.5°)×7.91m+431*410×0.43m+Φ165mm定向接頭×0.69m+411*4A10×0.43m+Φ158.75mm無磁鉆鋌×9.16m+4A11*410×0.33m+Φ127mm無磁承壓×9.26m+Φ127mm加重×282.37m+Φ127mm鉆桿定向過程中,保持滑動鉆進3-6m,然后復合鉆進3-6m的方式進行鉆進,這樣既保證了井身軌跡的平滑性,同時復合鉆進可以修復井壁,保證井眼的暢通無阻。
鉆進參數為:鉆壓30-160KN,排量不低于26L/S,定向與復合鉆進結合,期間及時和定向井工作人員溝通,根據井斜調整鉆壓,修正井眼軌跡。
在進入水平段前,每鉆進100-150m,進行一次短起下,進入水平段后每鉆進50-100m,進行一次短起下,拉刮井壁,促進井底細砂的返出,保證井下的安全。特別是在井斜超過60度以后,井底巖屑很難返出,每次短起下后,振動篩處都返出大量泥沙,起到了良好的效果。井身軌跡平滑使得本井繞障防碰一次成功;測井傳輸一次成功;固井碰壓一次成功;油管傳輸一次成功。
3.4根據地層巖性變化及時選擇合理的鉆頭
在上部砂巖較硬地層井段,選擇大齒特別保徑鉆頭HJ517G,在使用動力鉆具造斜井段使用小齒MD517X鉆頭,MD高速馬達鉆頭適應90-300RPM轉速鉆進,具有保徑能力和穩(wěn)定性強、可靠性強、水利效果好和壽命長的特點,對先期造斜段非常有利。在進入潿三段底部到流一段時,出現大量泥巖的情況下,換用大直徑片頂勺形內排齒,楔形外排齒的HJT517GK鉆頭,加大對泥巖的切削作用,大大提高了機械轉速。
3.5固控設備的運用
三開后振動篩篩布全部換成140目(同臺井最大只用100目),直到完井,未出現過跑泥漿現象。除砂器,除泥器也長時間運轉除去有害固相。不僅如此,每次短起下或起下鉆開泵后,都使用離心機,對泥漿中的有害固相進行清除,既保持了泥漿的穩(wěn)定性,又保證了比重的平穩(wěn)。
4.結束語
花121平1井于2011年12月5日順利完井,在施工中為保證井身質量,直井段采用塔式鉆具組合,確保防斜打直,二開為了防碰,利用“三維繞障”技術,使用螺桿鉆具進行小角度造斜定向鉆進,成功防碰,三開定向時合理采用鉆進方式,保證井身軌跡的平滑性。使用無線隨鉆定向技術(LWD),即時監(jiān)控井斜方位,以保證井身質量,取得了良好的經濟效益。針對海南地區(qū)地層易塌、易漏、掉塊嚴重等復雜情況,采用了新型的“有機胺防塌鉆井液體系”,大幅度的減少了摩阻,消除了井下隱患。為今后該區(qū)塊的勘探提供了借鑒。