桩西浅层大位移井优快钻井技术

(整期优先)网络出版时间:2023-09-26
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桩西浅层大位移井优快钻井技术

张健

(胜利石油工程公司渤海钻井总公司 山东 东营 257000)

摘要:桩139、桩129等区块位于海滩地区,馆陶组油气资源丰富,主力油气构造距离海岸较远,开发过程施工井位移较大。2021年施工完成的桩129-斜15、桩139-平22井主要含油层位为馆陶组6、7砂层组,水平位移3000m以上。该区块浅层大位移井钻遇平原组、明化镇组上部地层成岩性较差,胶结疏松,渗透性较强,易发生缩颈和井壁坍塌;馆陶组、东营组地层蒙脱石和伊蒙混晶含量高,钻井液中亚微米级固相颗粒难以清除,导致钻井液流变性难以控制,大斜度长稳斜段井眼清洁难度大,位移延伸对钻井液性能、参数监控、配套工具要求高。目前,主要通过分井段短起下、短起下长短结合、常规钻具通井、使用塑料小球配油基润滑剂等措施提高携岩效率、降低摩阻,导致非钻进时间较多,施工时效低,成本投入高,以桩129-斜15井为例,介绍浅层定向井的施工过程中的摩阻扭矩变化、岩屑清洁携带进行研究,找出解决办法或优化措施,提高浅层定向井的水平位移延伸能力。

关键词:大位移 浅层定向  轨迹控制  降低摩


一、地质工程概况

桩129-斜15井钻探目的: 开发桩129-斜10块沙二段油藏,完钻层位沙三段。根据桩海101侧井岩心常规分析,沙二段岩性为灰质粉砂岩。由于取心位置处于储层下部,根据该井电测解释成果,解释下部3436.6-3446.8m井段以粉砂岩为主,上部3426.6-3435.6m井段为砂质灰岩,灰质含量大于60%;同时根据桩斜147井岩屑录井,沙二段储层顶部2-3m为生物灰岩,下部为灰色粉砂岩。生物灰岩成分以方解石为主,见少量塔螺化石,保存较完整,见微细裂缝,未被充填。综合分析本块沙二段储层岩性上部为薄层生物灰岩,下部为粉砂岩,泥质含量12.5%。

二、井身结构

开钻

顺序

钻头尺寸

(mm)

井深

(m)

套管外径

(mm)

套管下深

(m)

水泥封固段

(m)

一开

444.5

151.0

339.7

150

0~151

二开

311.2

2002.0

244.5

2000

0~2002

三开

215.9

4368.27

139.7

4365

0~4368.27

三、施工过程控制

1.  技套钻进过程中注意好固相控制,使用好固控设备,防止因粘度过高造成糊井壁从而起下钻困难,二开使用好偏心扩眼器。

2. 二开技套钻进期间保证设备正常运转,坚持好单泵不打钻,双泵不定点循环的原则,保证好井眼扩大率,同时坚持300米搞一次短起下,确保井眼畅通。

3. 技套完钻后搞好短起下,保证电测顺利,同时电测完后留好井径曲线,根据井径通井时在小井眼处做针对性处理,保证技套顺利下入。

4. 三开长稳斜段,通过钻压、转速等调整轨迹,必要时定向处理,如轨迹控制困难,及时起钻调整扶正器大小进行轨迹控制;随时注意携砂情况,斜井段200m-300m或1.5天搞一次短起下钻,并注意长短结合。

5. 进入东营中下部高温高压失水(150°)小于12ml,进入沙河街前失水降至10ml,防掉块,如出现掉块立即停止钻进调整泥浆性能,正常后才可恢复钻进。

6.临井桩129-平10井在沙一底部时钻遇破碎带,本井钻至沙一底部时注意观察好扭矩显示,接立柱时注意观察上下活动有无显示,钻穿沙一后搞一次短起下验证井下是否正常。

四、分井段重点提示

(一) 表层0-151米

(1)该井段注意防斜打直,仔细测量钻铤外径,钻铤由井底向上外径由大到小组成塔式钻具组合。

(2)下套管时口袋少于1m。

(3)紧好扣、灌好泥浆,座好井口,循环正常以后再固井。

(二) 二开技套151-2002米

(1)开钻后,出套管50m单泵吊打钻进,以后正常钻进和吊打相结合,钻进时严格执行“单泵不打钻,双泵不循环”的技术措施,保证排量,防止井径扩大率较小。

(2)加强测斜(3根一测),确保直井段井身质量不超标。

(3)使用好固控设备,保证设备运转良好,防止地层造浆造成糊井眼现象,并且要根据返砂情况及时搞好短起下,正常情况下300米左右搞一次。

(4)1600米左右定性处理,定向钻进控制好狗腿度。

(5)电测完分析井径图,分析是否存在缩径位置,对比缩径位置,通井时下入钻头、扶正器(或破槽器)在该位置段进行划眼处理。

(6)下技术套管时下部结构要焊或涂丝扣胶,注意紧好扣、灌好泥浆时活动好套管(防粘卡),循环正常再固井。

(三) 三开2002-4795米

1、2012-3500米

(1)井口试好动力钻具和仪器,下钻分段顶通,控制下钻速度。

(2)出技套30-50米小排量钻进,防止套管鞋处井眼过大给后期施工带来隐患。

(3)处理好泥浆,保持井壁的稳定,混好润滑剂,防止粘卡。

(4)本井段PDC钻头钻进300米或两天搞一次短起下,长短相结合,疏通井眼。短起若有显示,短起至正常井段;如短起困难,必须下至井底循环调整好泥浆性能,再搞短起下,直至井下正常。

(5)根据泥浆交底的要求及时处理好泥浆,特别是中压失水控制在要求范围内,防止后期东营组失水过大造成坍塌给后期施工带来隐患。

(6)保证井眼清洁,短起下注意观察好显示,有显示严禁硬拔。

(7)按交底要求混足润滑材料,钻进过程当中随时观察好摩阻扭矩情况,如出现异常,立即停钻整改。

(8)通过钻压、转速等参数控制好轨迹,必要时定向处理,如出现托压定向困难,使用小球和液体润滑剂配合使用。

2、3500-4368米

(1)根据井斜方位,调整钻压和转速,控制井身轨迹。备足2-3t小球定向及防粘使用。

(2)本井段正常200m搞一次短起下,钻进中也要根据摩阻变大和返砂较少等情况,立即停钻处理或搞短下。根据摩阻变化情况及时搞好短起下,并且注意观察好粘卡显示,及时补充润滑材料。

(3)定向托压问题,随着裸眼段不断增加,轨迹控制难度大,轨迹调整过程中,托压严重,为解决托压问题,及时处理泥浆,加入润滑剂、塑料小球,减少摩阻。

(4)进入沙河街组后每班测量好泥浆性能,特别是注意中压和高压失水是否达标,防止出现掉块。

(5)预计设计井井段3250m-3350m可能钻遇硫化氢有毒有害气体。本井钻井、作业过程中要加强有毒有害气体监测,做好防护。

五、结论与建议:

(1)大位移井施工中工程必须保证好短起下钻,通过短起下钻修整井壁,保持井眼畅通,同时使用好固控设备,保证泥浆的净化性。

(2)浅层大位移丼在施工中不可避免的会出现摩阻扭矩变大的现象,因此在泥浆的处理中要加足润滑剂及塑料球,保证泥浆的润滑性,从而避免产生粘卡现象。

(3)鉴于偏心扩眼器在完成丼中的出色发挥,建议偏心扩眼器成为浅地层井眼修复必备工具。

参考文献

[1]桩129-斜15钻井工程设计及地质设计

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