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        安83井區(qū)長水平段水平井快速鉆井技術(shù)

        2016-08-23 06:21:24喻小松魏潔川慶鉆探長慶鉆井總公司陜西西安710000
        中國科技縱橫 2016年12期
        關(guān)鍵詞:油頁巖機械鉆速斜率

        喻小松 魏潔(川慶鉆探長慶鉆井總公司,陜西西安 710000)

        安83井區(qū)長水平段水平井快速鉆井技術(shù)

        喻小松 魏潔
        (川慶鉆探長慶鉆井總公司,陜西西安 710000)

        安83井區(qū)是長慶油田采油六廠水平井施工的主力區(qū)塊,位于陜西省榆林市定邊縣,該區(qū)塊油氣比高,溢流頻繁,險情頻現(xiàn),油頁巖坍塌,水平段長,機械速度慢,制約著區(qū)塊的鉆井提速。本文通過對優(yōu)選鉆頭、使用新工具等技術(shù)的集成應(yīng)用,該區(qū)塊2015年施工的11口水平井均安全順利完鉆,鉆井速度較2014年有了大幅度提高,展開詳細(xì)概述。

        水平段 鉆頭 油頁巖

        1 技術(shù)難點

        技術(shù)難點包括(1)周邊注水井多,長期注水地層壓力異常,停注未泄壓,鉆開目的層溢流出水。(2)長7油頁巖易垮塌。(3)水平段長,鉆頭無法一趟鉆。(4)PDC滑動困難,機械鉆速偏低。

        2 技術(shù)對策

        2.1適時轉(zhuǎn)化泥漿性能,提高液柱壓力,確保井下安全

        2.1.1合理確定鉆井密度,確保井控安全

        周邊注水井長期注水,導(dǎo)致地層局部壓力上升。嚴(yán)格落實井控管理制度,加強井控設(shè)備安裝與管理,儲備足夠的加重材料,條件允許的井場,挖2個泥漿池,以求快速處理溢流出水。關(guān)注周邊注水井停注及壓裂情況,二開前停注注水井,降低井底壓力。液柱壓力不足是地層出水的主要原因之一。利用P=ρgh來計算打開油氣層前的鉆井液密度,將該區(qū)塊水平井鉆達(dá)目的層前將密度提至26.5MPa當(dāng)量密度,再無出水險情發(fā)生。

        2.1.2提高液柱壓力,防止油頁巖坍塌

        為提高斜井段滑動效率,使用牙輪鉆頭造斜,為保證一個牙輪鉆頭順利入窗,盡量推遲鉆井液的轉(zhuǎn)化時間,井斜30度轉(zhuǎn)化環(huán)保鉆井液CQSP-3體系。長7水平井油頁巖井斜小于76°時,根據(jù)壓力26. 5MPa計算,保障入窗前提到當(dāng)量密度,防止目的層出水。水平段鉆井液性能粘度40-45秒,PH<9。

        當(dāng)軌跡預(yù)算長7油頁巖井斜≥76°時(少數(shù)情況),則在鉆開油頁巖前將密度提至26.5MPa當(dāng)量密度,則轉(zhuǎn)化鉆井液體系時間適當(dāng),在20-30度之間轉(zhuǎn)化,防止油頁巖坍塌。CQSP-3體系在水平井全面推廣應(yīng)用,完井11口,井下正常,電測一次成功率100%。

        2.2優(yōu)選鉆頭

        安83井區(qū)水平段共使用3個廠家鉆頭西安意通、億斯達(dá)和青島石大。數(shù)據(jù)對比如圖1。

        青島石大鉆頭使用2口井,均未能完成一趟鉆。

        西安意通2只鉆頭均完成一趟鉆,平均進(jìn)尺1567.5米,能滿足一趟鉆要求。

        億斯達(dá)完成一趟鉆成功率71.4%,平均機械鉆速高于青島石大和西安意通。

        2.3推廣新工藝,提高機械鉆速

        2.3.1水平段使用無磁鉆桿

        水平段全面采用抗壓縮無磁鉆桿,降低復(fù)合增斜率(復(fù)合增斜率-0.5-1°/100m),水平段復(fù)合鉆進(jìn)比例提高到95%(除去大段滑動找油層井)。40629隊在安平32-31井水平段從89.3°-91.2°復(fù)合鉆進(jìn)26根,期間無滑動調(diào)整。

        圖2為3口井水平段井斜數(shù)據(jù),安平35-35未使用無磁鉆桿,其增斜率明顯高于其他2口井,滑動調(diào)整軌跡頻繁。

        2.3.2使用強增斜螺桿,提高造斜率

        安平33-30井和安平37-36造斜段試驗了立林7LZ165*1.25改進(jìn)螺桿。井口運轉(zhuǎn)泵壓6MPa,井底施工時正常加壓泵壓升高2-3.5MPa,動力方面穩(wěn)定正常。

        該螺桿總長度由8.43縮短至7.63米,扶正器下移22cm,彎點下移27 cm,隨著井斜增大,造斜率越來越強(初期增斜效果改進(jìn)不明顯),滑動增斜率提高0.2-0.5°/10m,復(fù)合增斜率提高0.1-0.3°/ 10m。

        3 效果評價

        與上年平均指標(biāo)對比,全井鉆機月速度提高9.06%;分段施工周期分別縮短1.75、0.63、1.35天,機械鉆速分別提高20.85%、15.48%、8.9%、3.81%。

        4 結(jié)論與建議

        (1)入窗前將密度提到26.5MPa當(dāng)量密度,能有效防止油頁巖坍塌,確保井控安全。

        (2)水平段使用無磁鉆桿,能有效降低水平段復(fù)合增斜率,提高機械鉆速。

        (3)西安意通和億斯達(dá)鉆頭能滿足長水平段一趟鉆需求。

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