徐世輝
(中石化勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司 山東東營 257200)
摘 要:本文通過對我隊施工的大北24-斜21同臺井的現場資料分析,對大52區(qū)塊五段制井的特點及難點進行了分析,并從應用PDC鉆頭及合理使用牙輪鉆頭,優(yōu)選鉆井液體系、以及井眼保護措施等方面給出了優(yōu)快鉆井技術方案,形成了一套高效的鉆井模式。使該區(qū)塊5口井實現了安全、快速、優(yōu)質鉆井,縮短了鉆井周期,降低了鉆井成本,對今后該區(qū)塊鉆井作業(yè)具有一定的指導意義。
關鍵詞:五段制井;軌跡控制;鉆井液
引言
大52區(qū)塊位于濟陽坳陷車鎮(zhèn)凹陷大王北鼻狀構造帶大52鼻狀構造中部。地層各層厚度大約為:平原組310m;明化鎮(zhèn)組620m;館陶組740m;東營組1050m;沙一段350m;沙二段440m。其中平原組地層巖性為粘土、砂質粘土、松散砂層,地質極軟,可鉆性強;明化鎮(zhèn)組地層巖性為泥巖、粉砂巖,地層極軟到中軟,可鉆性強,底部易吸水膨脹;館陶組地層巖性為棕紅色泥巖、灰白色砂礫巖互層,地層中軟到軟,可鉆性強,有不同程度的滲漏,底部的砂礫巖對鉆頭有損壞作用;東營組地層巖性為棕色及灰綠色泥巖、灰白色砂礫巖互層,可鉆性強,鉆速低于以上地層;沙一段為油泥巖、細砂巖、含礫砂巖不等互層、塊狀砂巖、灰質砂巖、灰質泥巖、油頁巖、頁巖;沙二段為濱淺湖相沉積,巖性主要為細砂質粉砂巖、粉砂質長石砂巖,少量巖屑砂巖。
一、一開
(1)444.5mm×320m
鉆頭選型及水眼:P2、水眼16*3、一開完立壓10MPa
200m后雙泵打鉆,開始劃眼。打完搞短起下至鉆鋌,若有明顯遇阻卡顯示,再搞一遍短起下鉆,保證下套管順利。
二、二開直井段:館陶組底部-東營組頂部有礫石層
(1)同臺井第一口大北24-斜21井直井段施工中,我隊選用的是型號為HJ437G的鑲齒牙輪鉆頭,鉆進時巖屑中礫石并不是很多,多于褐灰色泥巖層交錯出現。鉆頭選型及水力參數(HJ437G鉆頭、 Ф10mm*3水眼、立壓20MPa,鉆頭壓降11.79MPa),鉆至1710m后鉆時變慢起鉆。起出后,鉆頭內齒全部脫落,外齒磨損嚴重,軸承完好,軸承較好。
根據實鉆情況,我隊第二口井開始大膽選用HAT127鉆頭。鉆頭選型及水力參數(HAT127鉆頭、 Ф10mm*3水眼、立壓20MPa,鉆頭壓降11.79MPa),鉆至1723m后鉆時變慢起鉆。起出后,鉆頭牙輪磨損較嚴重,軸承較好,也打穿了礫石層。
因此,綜合比較,選用HAT127鉆頭。
(2)鉆具結構(小塔式鐘擺):18米扶正器(214mm)。
(3)泥漿方法:雙路循環(huán),PAM膠液維護;進入館陶組后,有滲漏,注意觀察好液面,跟足水。
(4)特殊措施:首先,掃完塞后吊打6根;1300m后有流砂層,跟不上壓,注意吊打;1650m開始,進入礫石層,注意扭矩,堅持吊打,觀察好鉆頭情況,鉆時明顯變慢后起鉆。
(5)起鉆投多點:根據5口井的多點情況,都是往210-220度方向斜,井斜角控制在1.5度內,水平位移在5-10m。
三、直-增-穩(wěn)段
(1)在1710米下入PDC鉆頭,利用PDC鉆頭+動力鉆具+205mm扶正器,實現定向、復合一趟鉆,本井鉆頭選擇了海勝生產的M4365FL鉆頭,水眼采用了Ф12mm*4的方式,選擇四刀翼PDC鉆頭的原因是工具面相對穩(wěn)定,方便定向。
通過采用近螺扶鉆具組合,解決以下兩個問題:
A.控制井身軌跡,使軌跡變化平滑;
B.利用螺旋扶正器修井壁,保證井眼規(guī)則。
(2)根據多點情況,定1根,提前扭方位,保證正位移。
(3)提前10-50m開始定向,定1根半,復合1根半,(10度/100米)。造斜點2050m,定到2200m,15度,(設計最大井斜20度,2950m開始降斜),復合鉆3根(2230m)看井斜變化趨勢。若增,可以不用定了;若減,定到22度2300m。注:井斜大了,可以早下降斜鉆具;井斜小了,后期不好定,工具面不穩(wěn)、托壓,且動力鉆具使用時間長。因此,井斜可以稍微大點。復合鉆進,勤跟測斜情況。
(4)泥漿處理要點
a.泥漿比重執(zhí)行設計下限,加重采用加重漏斗加重,加重幅度每周不超過0.03g/cm3。
b.東營組中下部(2700m)開始大幅度處理泥漿,用防塌劑,降失水劑等處理泥漿,失水降至4mL,緩慢加重至1.20 g/cm3,為進入沙河街做準備。起鉆前比重加至1.25 g/cm3。
四、降斜段:軌跡難控制
根據上趟鉆的定向情況,在井深2800m后難于定向,工具面不穩(wěn),托壓憋泵。故降斜段中采用常規(guī)鉆具組合:M5355L鉆頭+φ178mm鉆鋌+φ214mm扶正器+無磁鉆鋌+φ205mm扶正器。該鉆具結構降斜效果良好,8~10度/100m。雙扶正器組合可以減少方位的漂移。從這五口井可以看出,完鉆時方位均往50度方向靠,與設計方位可能偏差較大。
五、完井階段
為保證電測一次成功,完鉆后搞兩遍短起下鉆,沙河街組封塑料小球、土粉或潤滑劑。我隊施工的這個同臺井電測均很順利。電測完通井時可以回收塑料小球,重新封井底,保證了下套管的順利進行。
六、結論
綜上所述,可以得出以下幾點認識:
(1)直井段的防斜是井眼軌跡控制的第一步,應盡量打直,若直井段井眼軌跡偏差過大,勢必要對后續(xù)工作計劃作局部修改,造成被動。采用塔式鉆具組合,選用合適的鉆井參數和合理的技術措施,可有效防止井斜。
(2)由于是五段制井,井眼軌跡復雜,特別在降斜段附近易出現鍵槽,對后期起下鉆、完井作業(yè)造成困難。因此在定向段使用近螺扶鉆具組合,且有必要在底部鉆具組合上端加上一個欠尺寸扶正器或破槽器。
(3)鉆進過程中,鉆屑在造斜段及降斜段向下井壁沉積,在井斜較大的造斜段及降斜段,鉆具與井壁的接觸面較大,會增大鉆具的摩阻和扭矩,造成旋轉鉆具和起下鉆時摩阻較大,因此鉆井液必須具有良好的懸浮攜帶性和良好的潤滑性,以防粘卡發(fā)生。通過短起下鉆清除巖屑床,及時將井內的巖屑攜帶出地面,保證井下安全。
(4)運用成熟的鉆井技術是提高鉆井速度的重要手段,但是如何靈活的應用這些技術,是一個科學的實踐過程。只有提高操作人員的技術素質,并以科學嚴格的管理作保障,才能使先進的鉆井技術在鉆井施工過程中得以合理的運用,從而發(fā)揮其最佳效能,取得預期的效果。
參考文獻:
[1]鉆井手冊(甲方)編寫組,鉆井手冊(甲方)。北京:石油工業(yè)出版社,1990.
[2]劉希圣,鉆井工藝原理。北京:石油工藝出版社,1990.