徐昌旭

摘 要:桩海潜山169区块的部署开发是近年来胜利油田的一重大举措,该区块在古潜山八陡组和中生界顶部均钻遇良好油气显示,表明该块多层系含油,是油气较为富集的区域。在该区块的勘探开发中,总结先期井的施工过程,以本区块地质分层为基础,对出现的问题细致分析,为该区块的施工提供一些借鉴。

关键词:桩169区块;长裸眼;轨迹控制;井眼清洁稳定;无固相钻井液

1地质概况

桩海潜山169区块自上而下地层层序为新近系、古近系、中生界、奥陶系、寒武系(详细分层如表1)。其中,东营组地层为长段泥岩、油泥岩及砂泥岩;沙河街组岩性为灰褐色泥岩、砂岩互层;中生界为灰白色致密砂岩;上古生界主要为含砾砂岩,夹灰色、深灰、紫色泥岩,底部为薄煤层;下古生界主要为灰色、浅灰色碳酸盐岩,含泥质。

2钻井难点及重点分析

2.1二开大井眼钻进技术

2.1.1施工整体思路及要点

明化镇、馆陶组地层以泥岩为主,可钻性好,处理好携砂问题,防止沉沙卡钻;克服造斜率跟不上的困难。

(1)“双泵打钻,单泵循环”。使用双泵不低于55L/S的排量钻进,最大程度增加钻井液环空返速,提高携砂能力;循环使用单泵,防止产生“大肚子”井眼。

(2)优化使用钻具组合:直井段采用“1+2+3”的塔式钻具组合,大大解放钻压,提高机械钻速;斜井段采用“311.2mmHAT127+1.25°动力钻具+203.2mmDC*2+177.8mmDC*3+127mmHWDP*7柱+127mmDP”,既保证造斜率,又提高井眼圆滑度。

2.1.2出现的问题及原因分析

(1)钻头使用:在馆陶底有较为发育的砾石层,PDC钻头无法穿过该段,且对PDC的磨损快速。

(2)二开进馆陶组后泥浆处理跟不上。在1300前进行一次泥浆处理或混入足量的老浆,避免后期出现携砂困难的问题。

2.2三开长裸眼段施工技术

2.2.1整体施工思路及要点

三开施工主要是东营组至潜山顶面井段,钻遇地层较多,岩性差异性较大,钻时不均匀;本段主要以稳斜为主,结构以“钻头+1.25°动力钻具+扶正器”结构为主;钻头选择主要以PDC为主,初期使用四刀翼,中后期使用五刀翼或六刀翼,效果较好。

2.2.1.1长裸眼轨迹控制

自东营组至潜山顶的三开井段,稳斜井段长达2000-2500m,本井段复合钻趋势总体增斜。从钻具长短、扶正块大小等方面进行结构的局部优化,控制本井段的轨迹。

2.2.1.2长裸眼井眼清洁及稳定

三开裸眼斜井段长,岩屑运移返出滞后。深井长段裸眼的井眼清洁以钻进期间为主,三开完钻后主要以井眼润滑和稳定井壁为要点。

钻进期间主要从以下四个方面来进行:

(1)保证充足的排量(≥32L/S);(2)必要的井眼扩划,增加循环返砂时间;(3)长短结合短起下;(4)沙河街组前加入防塌类、稳定井壁类药品,保证井壁稳定。

2.2.1.3长段215.9mm井眼安全下入177.8mm套管技术措施

三开215.9mm井眼均设计下入177.8mm技术套管,相对于下入传统139.7mm套管,环空间隙小,下入难度大。

(1)强刚性结构通井;(2)使用高粘度润滑封井液封沙河街组及以下裸眼段;(3)下入适量弹性扶正器防粘卡吸附。

2.2.2出现的问题及原因分析

(1)吸附粘卡现象突出。根据压差吸附的原因,可从以下几个方面克服压差吸附:

1.混入塑料小球钻进;2.适当降低钻井液比重,减轻压差;3.优化钻具结构,减轻吸附作用;4.使用封堵类药品,暂时隔绝压力传递。

(2)潜山顶部漏失

潜山顶面风化较严重,漏失风险大。为将漏失风险和复杂因素降至最低,一是在卡层钻进时,加密坐岗,勤沟通,减少进层米数;二是在必要时使用常规钻具进行卡层钻进。

(3)电测阻卡现象明显

基于三开裸眼段长,井温高,给完钻电测带来了诸多不可控因素。

破碎带、断层剥落的大掉块及井壁“大肚子”是电测阻卡的主要原因,在以后的施工中,进一步加强易坍塌剥蚀井壁的保护和稳定。

2.3四开149.2mm(152.4mm)小井眼施工

2.3.1整体施工思路及要点

四开井眼为149.2mm(152.4mm),主要钻进地层为下古生界,该段岩性为灰色、浅灰色碳酸盐岩,具有硬度高、研磨性高的特点;下古生界施工井段较短(300-500m),施工周期较短。

在施工中主要以稳斜结构钻进为主,从已施工的井来看,“PDC+动力钻具”结构,使用无固相钻井液体系,在下古生界地层钻进可取得较高的机械钻速。本井段的主要工作是保护井下安全、防油气侵、防漏失。

(1)钻具安全。环空间隙小,压耗大,钻具强度低[1]等难点。

1.选用101.6mm双台阶非标钻杆;2.钻具有计划倒替,防止钻具疲劳断裂。

(2)无固相携砂问题。

1.无固相钻井液主要使用磺酸盐共聚物和纤维素来进行体系维护,期间进行不间断的药品补充,维持正常返砂;

2.加快接单根速度。减少停泵时间,防止沉沙卡钻。

(3)因下古生界油层为裂缝性油藏,油气侵和漏失风险同步存在,施工过程中要加强坐岗,第一时间发现处理。

2.3.2出现的问题及原因分析

(1)泥岩卡钻。桩169-斜2井钻遇红泥岩和含泥质成分较重的火成岩,泥岩遇水产生坍塌掉块,掉块快速沉积造成卡钻。;

(2)临井酸化液侵入。施工的桩169-斜2井,在钻开八陡组油层后,临井同层酸化液大量侵入正钻井井筒,酸化液酸化油层段井壁,造成电测仪器硬卡。

3总结及建议

(1)在关键的三开井段优化使用“PDC+螺杆+可变径扶正器”的钻具结构,既能较好的控制井身轨迹,又大幅提高机械钻速;

(2)加强钻进时参数变化,防止盲目钻进导致出现粘卡等井下复杂,建议备3-5t塑料小球;

(3)以沙河街组为界,注意岩性变化,优化PDC钻头的类型选择和使用地层,可有效的提高机械钻速;

(4)149.2mm小井眼钻进,建议选用性能参数更好的101.6mm双台阶非标钻杆,并提高无固相钻井液的抗温性,保持一定的粘切,保证携砂正常。

参考文献:

[1] 令文学,靳恒涛,王立治,等.冀中兴9区块小井眼钻井技术[J]. 石油钻采工艺,2012, 34(5):22-24.