左勝利 李云貴 王小龍 周東遠
摘 要:樁西長堤油田樁12區(qū)塊水平井主要完善采油井網(wǎng),提高采收率。該區(qū)塊地層特點主要是館陶組砂層發(fā)育,承壓能力低,常年開發(fā)、注水,地層壓力變化,鉆井施工常出現(xiàn)井漏、卡鉆等復雜故障。本文針對該區(qū)塊鉆井施工難點,進行鉆井液配方優(yōu)化,制定了針對不同故障的現(xiàn)場施工應對技術措施,在樁12區(qū)塊水平井現(xiàn)場應用7口井,現(xiàn)場應用表明:該優(yōu)化技術能有效提高館陶組砂巖地層承壓能力,防止了因井漏造成的井下復雜故障難題,7口井無任何復雜情況發(fā)生,同比平均縮短鉆井周期1.5天/口井,節(jié)約了鉆井成本,為該區(qū)塊水平井的勘探開發(fā)鉆井施工提供了寶貴經(jīng)驗。
關鍵詞:水平井 鉆井液配方 防漏堵漏 措施優(yōu)化 現(xiàn)場應用
1 鉆井液難點分析
隨著樁12區(qū)塊的勘探開發(fā),完善采油井網(wǎng)的水平井越來越多,由于該區(qū)塊地層特點主要是館陶組砂層發(fā)育,承壓能力低,常年開發(fā)、注水,地層壓力變化,鉆井施工中發(fā)生不同程度的井漏,而且漏失速度快,其漏失速度在10~100m3/h,多口井因井漏造成井壁垮塌、卡鉆埋死鉆具、填井側(cè)鉆等復雜故障。
(1)館陶組地層,由于砂巖疏松,滲透性強,鄰井產(chǎn)油井虧空,另外注水井的常年注水,使地層壓力升高,施工井段存在多套壓力體系,鉆井液安全密度窗口窄,鄰井多次發(fā)生只進不出的井漏,套管鞋以下發(fā)生坍塌卡鉆,因套銑倒扣困難填井側(cè)鉆。井漏問題成為該油區(qū)施工的主要難點之一。
(2)造斜點至水平井段,井斜40°~70°,鉆井液攜砂困難,易形成巖屑床,造成起下鉆阻卡。
(3)多靶點水平井在尋找油氣層施工中,多次發(fā)生狗腿度變化,井眼軌跡的臺階增多,完井下油層套管遇阻遇卡,開泵困難。
2 技術思路
針對館陶組砂巖地層鉆井液漏失特點,優(yōu)化鉆井液防漏堵漏技術措施,避免井漏故障的發(fā)生。
(1)根據(jù)鉆井液設計密度,試驗確定屏蔽暫堵劑、隨鉆堵漏劑加量,隨鉆提高地層承壓能力;
(2)鉆進館陶組砂巖地層前調(diào)整鉆井液性能,按試驗加量進行隨鉆堵漏;
(3)將鉆井液密度加重至設計要求,鉆開砂巖地層及時補充堵漏劑含量;
(4)配備儲備罐,鉆井液儲備量在120m3,對地層虧空性漏失,及時填充。
針對水平井斜井段巖屑床,起下鉆阻卡現(xiàn)象,定向前調(diào)整鉆井液性能,先降低鉆井液濾失量、再混入潤滑劑,根據(jù)井下摩阻扭矩情況,搞好短起下鉆,及時消除巖屑床。
針對多靶點定向水平井完井作業(yè)技術難題,依據(jù)井身軌跡特點,改進完井作業(yè)技術措施,提高井眼質(zhì)量及井壁潤滑性,避免完井下套管阻卡的發(fā)生。
(1)應用牙輪鉆頭+扶正器+加重鉆桿+扶正器+鉆桿的鉆具結(jié)構(gòu)通井,盡量消除臺階,降低狗腿度,使井眼適應套管竄通過;
(2)下鉆通井到底循環(huán)時間在2~3周;
(3)起鉆前用塑料小球配制潤滑鉆井液40m3,封到井底至造斜點,起鉆下套管。
3 鉆井液配方優(yōu)化
依據(jù)樁12區(qū)塊地層特點,選取多組鉆井液處理劑及不同加量,進行試驗評價對比:降失水劑優(yōu)選WNP-1;流型調(diào)節(jié)優(yōu)選KFT既能降低粘度、切力,還具有降低濾失量效果;潤滑效果優(yōu)選油基潤滑劑。封堵砂層綜合評價選擇隨鉆堵漏劑。
最優(yōu)鉆井液配方:5~7%膨潤土+0.3~0.5%PAM+1~2%WNP-1+1~2%KFT+3~5%油基潤滑劑+3%隨鉆堵漏劑 。
4 現(xiàn)場施工措施優(yōu)化
二開直井段(301~1300m):用一開鉆井液小循環(huán)鉆進,0.5%PAM膠液,細水長流維護鉆井液,鉆井液性能ρ<1.12g/cm3,F(xiàn)V:32~35s。
定向段(1360~1550m):定向后加入4T油基潤滑劑(后期以200Kg/百米補充含量)。
增斜段(1550m-1970m):地質(zhì)導向儀下井后,隨井斜不斷增加,攜砂、潤滑難度增大,及時補充鉆井液處理劑,調(diào)節(jié)維護鉆井液性能。
鉆進館陶組砂巖地層前50m,加入6噸隨鉆堵漏劑,進行隨鉆堵漏。將鉆井液密度加重至設計要求,鉆開砂巖地層及時補充隨鉆堵漏劑含量。
進入水平段前,用2噸KFT調(diào)整好鉆井液流動性。補充保持油基潤滑劑含量,防止調(diào)整井斜、方位定向時脫壓或粘附卡鉆。
鉆遇油氣層井段及注水井段,加強坐崗,密切注意鉆井液性能變化,根據(jù)井下實際及時調(diào)整鉆井液密度,防止井漏、井噴等復雜情況發(fā)生。及時補充鉆井液處理劑含量,保持鉆井液性能均勻穩(wěn)定。鉆進(150~200)米,進行短起下鉆一次,及時破壞巖宵床,保證井眼暢通。
完鉆后用1噸油基潤滑劑,配制強化潤滑鉆井液40m3封井底井段,確保電測作業(yè)正常。針對階梯水平井完井作業(yè),根據(jù)完井井身軌跡,改變鉆具結(jié)構(gòu)通井,使井眼適應套管竄通過。
5 現(xiàn)場應用
樁12區(qū)塊水平井鉆井液優(yōu)化技術,在樁12區(qū)塊現(xiàn)場應用7口井,其中,樁12-平16、樁12-平17是階梯水平井,通過合理的鉆井液技術優(yōu)化應用,提高了館陶組砂巖地層承壓能力,防止了因井漏造成的井下復雜故障,鉆井液技術優(yōu)化應用前后施工井對比,平均縮短鉆井周期1.5天/口井。現(xiàn)場應用表明:該優(yōu)化技術能有效提高館陶組砂巖地層承壓能力,防止了因井漏造成的井下復雜故障難題,縮短了建井周期,為后續(xù)井施工提供了寶貴經(jīng)驗。
6 結(jié)論
(1)優(yōu)化了樁12區(qū)塊水平井隨鉆堵漏鉆井液配方。
(2)優(yōu)化的施工措施,基本上滿足鉆井施工需求。
(3)為樁12區(qū)塊水平井鉆井施工提供了可行性的依據(jù)。
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