謝渭鋒 王成鑫 白寧
摘要:鄂爾多斯盆地油藏屬于超低滲油藏,從開始開發(fā)到現(xiàn)在,常規(guī)油井技術(shù)已經(jīng)歷20多年的逐步發(fā)展,提速空間越來越窄。本文分析華池南梁施工難點,通過鉆頭優(yōu)選、鉆具組合結(jié)構(gòu)優(yōu)化、聚合物鉆井液配方改良和新工具的應用,解決了滑動托壓嚴重、滑動進尺比例高、機械鉆速鉆速低、完鉆起鉆遇阻等問題,順利完成快速施工,并形成快速鉆井技術(shù)集成,為后期同類井施工提供技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:柔性短節(jié);鉆具組合;滑動托壓;配方改良
1? 現(xiàn)狀與前景
1.1現(xiàn)狀
同區(qū)塊施工井速度差異大。2016年華池南梁區(qū)塊完井106口,鉆井速度差較大,延安目的層井最短鉆井周期1.38天,最長8.25天;華池長3-長6目的層井最短鉆井周期2.54天,最長10.25天;長8-長9目的層井鉆井周期最短6天,最長16.67天。
1.2前景
近年以來,長慶油田公司水平井逐漸增多,但常規(guī)油井仍是長慶油田公司穩(wěn)產(chǎn)的主要開發(fā)井型之一。2017年在華池南梁區(qū)塊成立甲乙雙方“一體化”試驗項目-午86井區(qū)創(chuàng)新試驗項目。因此,常規(guī)油井在未來的鉆井布井中,仍有廣闊的市場前景,有必要深入研究油常規(guī)井鉆井技術(shù),形成鉆井技術(shù)集成,提高施工速度。
2.技術(shù)難點
2.1下部地層(延長)降斜率高。該區(qū)塊進入延長后開始降斜,最高達到10度/100米,滑動調(diào)整多,二開平均機械鉆速低(僅37.78米/小時)。二開后滑動進尺比例高達10%。
2.2洛河-直羅地層縮徑嚴重,起鉆遇阻嚴重。2016年有80口井發(fā)生不同程度的遇阻情況,損失時間856小時。
2.3注水井網(wǎng)已成型,溢流險情頻發(fā)。2016年有5口井發(fā)生溢流,占該區(qū)塊施工井的5%。施工井處于注水井網(wǎng)中間,部分注水井注水量大于10萬方。井控險情處置難度大。
3? 施工前技術(shù)準備
3.1? PDC鉆頭優(yōu)選
針對該區(qū)塊施工井所鉆地層為中軟地層,結(jié)合往年施工鉆頭經(jīng)驗,優(yōu)選長慶鉆井總公司生產(chǎn)的5刀翼19毫米復合片雙排齒PDC鉆頭。
3.2? 優(yōu)化鉆具組合
3.2.1分析原四合一鉆具組合存在的不足。2016年該區(qū)塊施工四合一鉆具組合,該組合在洛河組及下部地層滑動粘托嚴重,工具面不易到位。延長組降斜率較高,個別井可達10度/百米,滑動調(diào)整較多。井眼軌跡剖面為“直-增-降”剖面,不滿足甲方質(zhì)量要求。
3.2.2柔性四合一鉆具組合的優(yōu)點。使用7LZ172螺桿替換165螺桿,可承載鉆壓由6-8噸上升到10-12噸。將2米短鉆鋌更換為3.5米柔性短節(jié),降低組合剛性。將鉆鋌數(shù)量由9根減少至0-3根,使用15根加重鉆桿提供鉆壓,進一步降低組合剛性。將210-212鋼性螺旋扶正器改為208-210球型扶正器,減小鉆具與井壁的接觸面積,降低摩擦阻力,減少滑動拖壓。鉆進時通過調(diào)整鉆壓改變彎曲程序,調(diào)整復合增斜率。
3.3?? 細化常規(guī)井聚合物鉆井液體系
3.3.1大泥漿量,強調(diào)絮凝、弱化防塌。在洛河-安定聚合物階段保證泥漿量大于500方,強化絮凝,直羅-延安聚合物階段泥漿400方,強調(diào)絮凝,弱化防塌性,PAM:ZNP-1比例1:1,粘度降至30s,適當剝落擴大井徑,減緩直羅-延安遇阻。
3.3.2控制失水,保證泥餅厚度。延9轉(zhuǎn)化細分散-完鉆階段減少白土加量,第一口井轉(zhuǎn)化只加2-3噸白土,后續(xù)井使用老漿不加土;控制失水5ml,地面泥漿200方,粘度38-42s,降低泥餅厚度;適當加入聚合物和潤滑劑提高潤滑性。
3.3.3工程措施擴大井眼直徑。每個單根打完后劃眼一遍,鉆穿安定后短起至洛河頂部,擴大216mm井眼平均井徑6mm;
3.4完善井控系列技術(shù)措施
3.4.1計算各井區(qū)地層壓力。根據(jù)甲方工程設計及以往施工井密度,得出南梁各井區(qū)目的層平均地層壓力,及時進行提前加重。
3.4.2完善停注泄壓、快速壓井措施。二開后對鄰近注水井申請停注泄壓?,F(xiàn)場儲備不少于60噸噸袋包裝的加重物資,并配套起吊機具,便于快速加料。一旦發(fā)生溢流,能在2小時內(nèi)配好60-80方加重鉆井液,滿足壓井需求。對鄰井發(fā)生過溢流的高風險井,申請安裝使用旋轉(zhuǎn)防噴器進行控壓鉆井,安全快速完成施工。
4? 應用效果
4.1滑動比例明顯下降,機械鉆速大幅提高。
洛河組滑動鉆時由10-15分鐘下降到1-2分鐘,下部地層(延長)復合降斜率由8-10度/百米下降到2-3度/百米,滑動鉆時由10-12分鐘下降到3-4分鐘,滑動托壓現(xiàn)象大幅減少?;瑒鱼@進進尺比例由10%~12%下降到3%~5%,具體對比見參與首批試驗的30652隊全年施工的18口井為例,見下表:
從上表可以看出,在二開后段長增加182米的情況下,柔性四合一鉆具比常規(guī)四合一鉆具滑動進尺減少79.8米,滑動進尺比例降低5.77%。
4.2完井起鉆遇阻大幅減少。通過強化鉆井液處理過程中的強絮凝、弱防塌、控失水、保泥餅技術(shù),配合擴劃眼+短起下鉆工程措施,較好地解決了高滲地層厚泥餅起鉆遇阻問題,也促進了滑動托壓現(xiàn)象的減輕。全年起鉆遇阻11口井,損失時間由2016年的80口井856小時縮短到380小時。
4.3超前注水區(qū)塊溢流頻發(fā)趨勢得到遏制。全年申請停注泄壓80次,共發(fā)生油氣侵及溢流共6口井,發(fā)生率4%,并形成了一套快速壓井處置方法。
5? 結(jié)論與建議
(1)柔性四合一鉆具組合能夠有效減少滑動進尺比例,減少滑動托壓,提高滑動效率,提高復合鉆進和滑動鉆進機械鉆速,可向油常規(guī)井項目全面推廣。
(2)強絮凝、弱防塌、控失水、保泥餅技術(shù),配合擴劃眼+短起下鉆工程措施,有利于地解決高滲地層厚泥餅起鉆遇阻問題。
(3)提前加重配合停注泄壓、快速壓井技術(shù)措施,能夠滿足超前注水區(qū)塊壓井需求。
作者簡介:
謝渭鋒(1982-)男,漢族,陜西渭南人,鉆井工程師,主要從事鉆井技術(shù)管理工作。