摘要:受完井深度大、地層壓力高等因素影響,G區(qū)塊超深井施工作業(yè)中存在沖砂難度大、復雜事故發(fā)生率高等問題,影響鉆井周期,為此開展技術對策研究,包括制定超深井施工作業(yè)管理規(guī)定、優(yōu)化沖砂技術和擠注灰技術等,指導實施6口超深井,一次交井合格率100%,無復雜事故發(fā)生,階段累產油2.1萬噸,生產效果較好,為區(qū)塊深部儲層有效動用奠定基礎。
關鍵詞:超深井 ? 施工作業(yè) ?技術研究
1.概況
G區(qū)塊為復雜斷塊邊底水油藏,開發(fā)目的層為下第三系沙河街組沙三、沙四段油層,油藏埋深2350~3000m,上報含油面積5.56平方公里,石油地質儲量1364.5萬噸,標定采收率25.0%,可采儲量341萬噸,儲層呈現高孔高滲特征,平均孔隙度23.5%,平均滲透率1252.3mD.區(qū)塊1988年投入開發(fā),先后經歷天然能量、注水開發(fā)、精細注水+深部調驅等開發(fā)階段,共有油井100口,開井65口,日產液1072.4噸,日產油155.5噸,綜合含水85.5%。
2.開發(fā)中存在問題
經歷30多年開發(fā)歷程,G區(qū)塊淺層主力開發(fā)目的層儲量動用怠盡,新井效果逐年變差,老井措施挖潛空間減少,穩(wěn)產能力差,年自然遞減率高達40%以上,具體如圖1所示。為確保區(qū)塊產量穩(wěn)定,2019年以來,勘探開發(fā)重點向深層儲層轉移,但深井、超深井作業(yè)存在三方面難題,一是完井深度大,常規(guī)沖砂很難沖開井底沉砂,易形成砂埋;二是作業(yè)負荷重,淺層作業(yè)修井機不滿足起升需求;三是鉆進過程中復雜事故發(fā)生率高,突發(fā)異常情況頻繁,常規(guī)應急措施難以應付。
3.技術對策研究
3.1強化制度建設,規(guī)范施工作業(yè)流程
依據行業(yè)相關標準,結合現場施工作業(yè)流程,圍繞超深井作業(yè)設備選型、配備、施工技術要求、工序、作業(yè)質量以及安全管理等方面,詳細制定了超深井施工作業(yè)管理規(guī)定,確定安全、規(guī)范、標準施工要求,確保全部工序在可控狀態(tài)下進行,杜絕復雜工程事故發(fā)生。
3.2優(yōu)化沖砂技術,提高出砂返出率
(1)旋流沖砂技術
深井、超深井沖砂過程中,受完鉆井深大、壓裂液膠結、井底壓力高等因素影響,井底沉砂致密,沖砂難度大,優(yōu)選旋流沖砂技術,管柱由射流器、旋轉器、扶正穩(wěn)定器和可控閥組成,將沖砂液泵入射流器內,沖砂液呈旋流狀況,當沖砂壓力達3.0~5.0MPa時,控制壓力裝置打開,產生向上舉升力,井底沉砂隨沖砂液返出地面。
(2)連續(xù)沖砂技術
針對常規(guī)停泵接單根沖砂工藝中存在卡管柱等問題,采用地面換向閥來實現不停泵情況接單根,實現連續(xù)沖砂,確保沖砂效果。連續(xù)沖砂技術主要技術優(yōu)點有三方面,一是實現不停泵連續(xù)沖砂,避免停泵造成環(huán)空砂粒沉降形成砂卡管柱事故;二是減少現場技術人員勞動強度,避免疲勞工作和復雜作業(yè)工充帶來的安全隱患;三是沖砂質量和返砂率高;四是針對深井作業(yè)管柱負荷和抗拉強度大問題,優(yōu)選Φ73mm、Φ89mm換向短節(jié),抗壓強度分別為75噸和100噸,滿足超深井施工作業(yè)要求。
3.3優(yōu)化擠注灰技術,提高井身質量
(1)抗高溫堵漏劑
針對超深井注灰漏失問題,優(yōu)選抗高溫暫堵劑,耐溫150攝氏度,適用于5000m井儲層堵漏,根據需求量調配堵漏劑用量,大幅度節(jié)省拉運費用,堵漏成功率高。以G125井為例,鉆至5250m時,遇到斷層,漏失鉆井液105方,多次調整鉆井液密度無果,后加入抗高溫暫堵劑,成功堵漏,順利完鉆至設計井深6250m。
(2)高溫水泥漿體系
在水泥中加入一定比例耐高溫降失水劑、緩凝劑、減阻劑、熱穩(wěn)定劑和消泡劑等(表1),具體用量根據室內試驗確定,可大幅度提高水泥漿耐溫性能,初始稠度10~20BC,稠度達到100BC所需時間300min左右,失水量50ml以下,24小時后水泥強度18MPa左右。
4.實施效果
在上述技術指導下,2019年以來,G區(qū)塊共實施超深井6口,一次交井合格率100%,鉆井質量合格率100%,固井質量全部合格,無復雜工程事故發(fā)生,平均單井初期日產油12.5噸,目前日產油9.6噸,階段累產油2.1萬噸,預計全生命周期累產油3.6萬噸,生產效果較好,為區(qū)塊深部儲層有效開發(fā)奠定基礎。
5.結論
(1)G區(qū)塊淺層儲量動用怠盡,開發(fā)效果逐年變差,亟需動用深井儲層控制儲量,改善區(qū)塊開發(fā)效果。
(2)受完井深度大、地層壓力高等因素影響,深井施工中存在沖砂難度大、復雜事故發(fā)生率高等問題,影響鉆井周期。
(3)開展技術對策研究,包括制定超深井施工作業(yè)管理規(guī)定、優(yōu)化沖砂技術和擠注灰技術等,現場應用取得較好效果。
(3)本文在超深井施工作業(yè)方面取得的成果和認識,可為同行提供借鑒經驗。
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作者簡介:張升峰,男,1986年9月出生湖南邵陽,回族,工程師,2012年畢業(yè)于中國石油大學(北京),現于中石油遼河油田公司鉆采工程技術部從事鉆井管理工作。