摘 要：儲(chǔ)層有效進(jìn)尺最大化技術(shù)是通過(guò)最大限度鉆穿儲(chǔ)層，增大油氣層泄流面積來(lái)實(shí)現(xiàn)提高單井產(chǎn)能的目的，現(xiàn)已成為新老油氣田開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)之一。在分析建南氣田儲(chǔ)層有效進(jìn)尺最大化鉆井技術(shù)適應(yīng)性基礎(chǔ)上，并應(yīng)用了魚(yú)骨狀水平井來(lái)提高單井產(chǎn)量。在分析J35ZP1井施工難點(diǎn)、重點(diǎn)基礎(chǔ)上，本文重點(diǎn)描述了鉆井工程設(shè)計(jì)、鉆井工藝制定和實(shí)施過(guò)程，該井的成功為建南氣田海相低壓低滲裂縫性氣藏的高效開(kāi)發(fā)提供了新的工藝技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)層有效進(jìn)尺最大化；魚(yú)骨狀分支井；建南氣田

儲(chǔ)層有效進(jìn)尺最大化鉆井技術(shù)是上世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的新的鉆井技術(shù)，其目的在于通過(guò)增大油氣層泄流面積來(lái)實(shí)現(xiàn)提高單井產(chǎn)能，現(xiàn)已成為新老油氣田開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)之一[1]，為低滲油氣田的高效開(kāi)發(fā)提供了新的工程技術(shù)手段。江漢油田建南氣田經(jīng)過(guò)四十多年的勘探開(kāi)發(fā)，存在著單井產(chǎn)量及控制儲(chǔ)量低、采出程度和采收率低、開(kāi)發(fā)成本高等難題，因此期望利用先進(jìn)鉆井技術(shù)來(lái)解決這些難題，為提高該氣田的綜合開(kāi)發(fā)效益，部署了一口利用儲(chǔ)層有效進(jìn)尺最大化鉆井技術(shù)的J35ZP1井。

建南氣田目前已在三疊系嘉陵江組嘉一段、飛仙關(guān)組飛三段、二疊系長(zhǎng)興組長(zhǎng)二段和石炭系黃龍組四個(gè)層段獲得工業(yè)氣流，其中飛三段是最主要的產(chǎn)層。J35ZP1飛仙關(guān)飛三段儲(chǔ)層厚度達(dá)60m以上，氣藏儲(chǔ)集類型為裂縫/孔隙型，裂縫發(fā)育發(fā)情況較難確定，孔隙滲流能力很差。現(xiàn)行的主要增產(chǎn)措施是酸化和壓裂，目的在于是清除近井帶污染、最大限度地連通天然裂縫，但壓裂誘導(dǎo)的裂縫延伸能力受工藝技術(shù)的限制難以全完全實(shí)現(xiàn)目的。因此，利用儲(chǔ)層有效進(jìn)尺最大化技術(shù)最大可能地提高裂縫鉆遇機(jī)率，提高滲流能力，實(shí)現(xiàn)提高單井產(chǎn)量和控制儲(chǔ)量能力。

1 主要施工難點(diǎn)

根據(jù)地質(zhì)和地層分析，在實(shí)施J35ZP1鉆井施工時(shí)主要存在以下難點(diǎn)：

1.1 造斜點(diǎn)深，井眼尺寸較大，影響鉆井效率。造斜點(diǎn)垂深為2935m，斜井段位于嘉一段---飛四段，巖石可鉆性較低，井眼尺寸大為Ф311.1mm，影響鉆井效率。

1.2 分支井眼與主井眼夾角大，井眼軌跡復(fù)雜。分支井眼與主井眼夾角為36.56°，魚(yú)骨狀水平分支井工藝較為復(fù)雜，且連續(xù)的扭方位作業(yè)使得井眼軌跡復(fù)雜，會(huì)增大鉆進(jìn)的摩阻扭矩，影響軌跡控制效果。

1.3 水平段較長(zhǎng)，后期摩阻扭矩大。主水平段長(zhǎng)800m，位移1099.88m，分支水平段長(zhǎng)503m，位移1231.19m，較長(zhǎng)的水平段和軌跡的變化也給巖屑攜帶造成困難，影響井下安全。

1.4 水平段巖性為致密灰?guī)r，可鉆性低，懸空側(cè)鉆難度大。

2 J35ZP1井身結(jié)構(gòu)和軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)該地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地層壓力特點(diǎn)，該井技套下至A靶點(diǎn)，水平段、分支井眼適合裸眼完井，采用三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能保證儲(chǔ)層段安全、高效鉆進(jìn)，其井身結(jié)構(gòu)如表1所示。

J35ZP1井主井眼軌道從穿越儲(chǔ)層，同地層走向，分支井眼向裂縫發(fā)育帶的斷層方向延伸，地層預(yù)測(cè)嘉二段有鹽膏層，造斜點(diǎn)必須避開(kāi)該井段。通過(guò)對(duì)不同造斜點(diǎn)、造斜率進(jìn)行比較，以井眼摩阻扭矩最小為目標(biāo)，軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)見(jiàn)表2～表4。

3 J35ZP1井鉆井施工

3.1 鉆進(jìn)工序

根據(jù)地層特點(diǎn)、完井方式和鉆進(jìn)難易程度的不同，魚(yú)骨狀分支井可分為前進(jìn)式和后退式[3]，側(cè)鉆方式有裸眼側(cè)鉆和斜向器側(cè)鉆。因J35ZP1井儲(chǔ)層埋藏深、側(cè)鉆難度大，而且是裸眼完井，因此，鉆進(jìn)方式采用前進(jìn)式。

3.2 井眼軌跡控制技術(shù)

3.2.1 斜井段

為了順利下入技術(shù)套管并減小水平段的摩阻扭矩，斜井段井眼軌跡必須圓滑。根據(jù)該井地層特點(diǎn)和優(yōu)化的軌道，通過(guò)優(yōu)選鉆具組合、鉆井參數(shù)，并利用導(dǎo)向鉆井技術(shù)、倒裝加重鉆具等技術(shù)措施，控制造斜率，保證了井眼軌跡圓滑，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)快速鉆進(jìn)。所采用的底部鉆具組合為：Φ311.1mm鉆頭+Φ216mm單彎螺桿鉆具+Φ203.2mm無(wú)磁鉆鋌×1根+MWD，鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓100～160kN，轉(zhuǎn)速30～40r/min，排量42l/s。

3.2.2 分支井眼

分支井眼采用前進(jìn)式施工方式，為了防止鉆具下鉆時(shí)再次進(jìn)入分支井眼，對(duì)分支井眼姿態(tài)和與主井眼的相對(duì)位置進(jìn)行優(yōu)化，窗口附近30～50m的分支井眼在主井眼的斜上方，即分支井眼窗口附近上翹，主井眼下傾，同時(shí)對(duì)窗口進(jìn)行處理，保證下鉆時(shí)鉆具在重力和自身剛性作用下沿主井眼方向延伸。

分支井眼軌跡控制難點(diǎn)在于：長(zhǎng)井段連續(xù)扭方位作業(yè)。根據(jù)該井設(shè)計(jì)要求，優(yōu)選以1.25°單彎螺桿單穩(wěn)柔性鉆具組合，倒裝加重鉆桿，嚴(yán)格控制造斜率在20°/100m左右，既保證了扭方位軌跡控制的需求，又降低了鉆具組合的摩阻和扭矩。鉆具組合：①扭方位井段：MD517HX牙輪鉆頭+Φ172 mm單彎螺桿（1.25°）+Φ127 mm無(wú)磁鉆桿×1根+MWD，鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓100～120kN，轉(zhuǎn)速30～40r/min，排量25l/s。②穩(wěn)斜段：DM565H鉆頭+Φ172 mm單彎螺桿（1.25°）+Φ211 mm欠尺寸扶正器+Φ127 mm無(wú)磁鉆桿×1根+MWD，鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓40～60kN，轉(zhuǎn)速30～40r/min，排量25l/s。

通過(guò)采取上述技術(shù)措施，完成整個(gè)分支井眼長(zhǎng)604m，扭方位井段228m，分支井與主井眼的夾角36.34°，施工過(guò)程中起下鉆順利，窗口處無(wú)阻卡現(xiàn)象，分支井眼施工效率高，電測(cè)順利。

3.2.3 主井眼

A裸眼懸空側(cè)鉆技術(shù)。完成分支井眼后，上提鉆具至預(yù)定側(cè)鉆點(diǎn)，采用裸眼懸空側(cè)鉆主井眼。因每個(gè)分支井眼方位是不一致的，且井斜略向上升，主井眼為下傾走向，主井眼的側(cè)鉆方向與分支井眼相反，井斜略有下降，方位與前段主井眼一致。

J35ZP1井儲(chǔ)層段為較致密的灰?guī)r，可鉆性較差，側(cè)鉆難度大，選擇可鉆性較好的井段進(jìn)行側(cè)鉆，用牙輪鉆頭+大度數(shù)單彎螺桿的鉆具組合，確保工具面穩(wěn)定，迅速形成夾壁墻。鉆具組合：Φ215.9mmMD517HX牙輪鉆頭+Φ172mm單彎螺桿（1.5°）+Φ127mm無(wú)磁承壓鉆桿+MWD。側(cè)鉆作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行劃槽作業(yè)和控時(shí)限壓技術(shù)措施，側(cè)鉆出20m的新井眼后修整分叉窗口，保證了窗口的圓滑及鉆具能順利下入主井眼。

B穩(wěn)斜段。為了提高鉆井效率，盡量減少滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)間，根據(jù)該井地層特點(diǎn)和鄰近資料信息，鉆具組合：Φ215.9 mm PDC鉆頭+Φ172 mm單彎螺桿（1°）+Φ211 mm欠尺寸扶正器+Φ127 mm無(wú)磁承壓鉆桿×1根+MWD。鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓40～80 kN，轉(zhuǎn)速30～40r/min，排量25l/s。該鉆具組合的控制精度較高，能夠通過(guò)調(diào)整鉆井參數(shù)、鉆進(jìn)方式，實(shí)現(xiàn)增斜、穩(wěn)斜和降斜目的，該井主井眼水平井段穩(wěn)斜段長(zhǎng)640.5m，滑動(dòng)進(jìn)尺20m，只占3.12%，鉆井效率大幅提高。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

4.1 J35ZP1井是川東北地區(qū)海相地層完成的第一口魯骨狀分支井，并創(chuàng)造了目前國(guó)內(nèi)陸上油田魚(yú)骨狀水平分支井垂深最深（3273.33m）的紀(jì)錄，該井的成功為該氣田提高整體開(kāi)發(fā)效益積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，也為南方海相低滲氣藏的高效開(kāi)發(fā)提供了新的工程技術(shù)手段。

4.2 選用“PDC鉆頭+單彎螺桿+欠尺寸扶正器”的導(dǎo)向鉆具組合進(jìn)行水平段鉆進(jìn)，通過(guò)改變鉆進(jìn)參數(shù)實(shí)現(xiàn)井眼軌跡控制，大大提高了建南區(qū)塊水平井鉆井時(shí)效。

參考文獻(xiàn)

[1]江懷友，沈平平，裘懌楠等.MRC技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].石油科技論壇，2007，26（2）：42-48.

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[3]耿應(yīng)春，孫銘新.勝利油田魚(yú)骨狀水平分支井鉆井技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2007，29（5）：20-22.