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摘 要:草20区块开发主要以钻探水平井为主,钻井工艺及完井工艺十分复杂。在该区块钻井施工的井较浅,位移较长,造斜点浅。此区块地质条件复杂:上部松软地层易缩径;馆陶组玄武岩上下含砾石层,砾石层交结疏松、易垮塌造成井眼扩大,形成大肚子井眼,玄武岩地层坚硬致密,井径相对规则,极易造成起钻遇卡,下钻遇阻;水平井施工中,造斜率大,地层松软,岩屑床的存在导致起下钻过程中遇阻或遇卡。本文针对以上问题,通过草20-平114井的钻井施工,我们采取相关的技术措施,进行了创新实践,见到了很好的效果。
关键词:草20区块;水平井;缩径。
1.草20区块地质分层及岩性特点:草桥地区储层埋藏浅,地层疏松易扩径,压力系数低,是胜利油田稠油主要难开采区块。其中草20区块地质分层情况及岩性特点如下:平原组:棕黄色及棕红色粘土、砂质粘土与浅灰色松散砂层不等厚互层。明化镇组:棕红色、棕黄色泥岩夹灰白色含砾砂岩、浅灰色泥质粉砂岩。馆陶组:上部为棕红色、棕黄色泥岩夹灰白色含砾砂岩、浅灰色泥质粉砂岩;下部为棕红色泥岩与灰白色砾岩、含砾砂岩、浅灰色细砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层,底部夹较厚层灰黑色玄武岩。沙一段:浅灰棕红色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩、中下部夹浅灰色生物岩。沙二段:浅灰棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、灰质砂岩不等厚互层。沙三段:上部为灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩,下部为浅灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩夹薄层浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩。
2.草20-平114井相关情况。
2.1基本数据:井号:草20-平114井,井别:生产井(热采水平井)井口地理位置:乐安油田草20-19-15井井口方位46°距离15m。构造位置:济阳坳陷东营凹陷乐安-纯化断裂鼻状构造带草20块。设计垂深:883.00m,A靶垂深883.00m,B靶垂深883.00m,A~B靶间水平距离251.64m(设计垂深和靶点垂深均不包括补心高)。完钻层位:馆陶组。钻探目的:实现草20块全面、有效开发,提高现有资源利用率,实施开发产能评价。目的层为馆陶组1砂体,相当于草33井井段877.20~882.80m(含补心高)。完钻原则:钻至B靶点完钻。
2.2施工难点:(1)设计造斜点高,从559.23m开始造斜,容易造成起钻遇卡、拔活塞、下钻遇阻划眼、蹩泵等复杂情况。靶前距小,可调余地不大,井身轨迹难以控制,稍有偏差就有脱靶找不到油层的危险。(2)上部地层易缩径、卡脖子,起钻稍有不慎,下钻可能出现遇阻,划眼时易出新眼。(3)跞石层砾岩颗粒大,胶结物少,浸泡时间稍长,就容易脱落,钻井液处理不当,岩屑的携带和悬浮难度增加,造成起下钻极为困难,甚至有卡钻的危险。(4)后期完井作业复杂。草20区块水平井基本采用筛管完井,目前封隔上部地层的方法,一是采用分级箍、盲板加封隔器,二是免钻塞注水泥装置。前者需下钻头打穿盲板和分级箍,常因措施落实不到位造成小钻杆涨扣和卡钻头等问题,后者目前应用范围不广,工艺尚不成熟,不能有效封隔地层,常造成水泥下沉进入筛管,不但影响固井质量,且仍需钻筛管中的水泥塞,增加了施工风险。
3.施工方案。
3.1一开施工方案。本井具体施工情况如下:一开采用了合理的钻具组合,使用刚性钻具防斜打直,加小钻压吊打,保证表层套管的顺利下入。
3.2二开施工方案。二开前,针对注气情况,按设计要求安装好封井器,从严从细地进行封井器的安装,调试和试压工作,试压合格,保证无任何问题后方才开钻,同时,全井坐岗,加强观察,时刻保持各路井控设备的灵活运转,准备充足的加重材料和重浆。二开初期,采用清水大循环钻进,钻压30-50KN,钻速65r/min,排量35l/s,施工过程中保证钻井液低粘、低切、低固相,后期直接带动力钻具,采用复合钻方式钻直井段,然后定向的方式进行施工,避免缩径、卡脖子现象的出现。保持均匀送钻,在软硬交界面控制好钻压,接单根动作快,早开泵,晚停泵,排量变化平稳,钻头平稳接触井底,分多次平稳开泵。起下钻控制好速度,发现阻卡显示绝不多拔多放;钻进中遇到蹩跳钻及时判断情况,搞好分析,制定相应的技术措施;对上井的动力钻具和无磁钻铤认真进行检查,保证井下工作正常。
3.3水平段施工方案。钻井液性能的要求比较高,上部地层疏松,我们注意提高钻井液的粘度和切力,在水平段保证合理的钻井液性能,采用聚合物润滑钻井液体系,始终保证钻井液稳定井壁携带岩屑的能力和润滑性,井斜至800以上时,每钻井50米左右,进行短起下钻,有效阻止了岩屑床的存在而导致的起下钻过程中出现新眼的情况。
3.4施工状况。根据设计邻井资料了解,本井所处区域砾石发育不是十分成熟,但在钻穿砾石层段以及在跞石层段起下钻时,仍需格外小心谨慎。经地质人员认真分析砂样,根据钻时情况判断,本井玄武岩段斜深较长,在井段880米至1080米皆为玄武岩段,这也造成了纯钻进时间和各类燃料消耗的大量增加,钻头磨损相当严重,大大增加了钻井成本。本井在整个定向施工过程中,我们和定向施工人员密切配合,加强了井身轨迹监控力度,时刻注意调整,确保了井身轨迹圆滑,中靶情况良好。
参考文献:
[1]刘希圣.钻井工艺原理[M].石油工业出版社,1988.
[2]鄢捷年.钻井液工艺学[M].石油大学出版社,1993.
[3]赵金洲.钻井工程技术手册[M].中国石化出版社, 2005.
关键词:草20区块;水平井;缩径。
1.草20区块地质分层及岩性特点:草桥地区储层埋藏浅,地层疏松易扩径,压力系数低,是胜利油田稠油主要难开采区块。其中草20区块地质分层情况及岩性特点如下:平原组:棕黄色及棕红色粘土、砂质粘土与浅灰色松散砂层不等厚互层。明化镇组:棕红色、棕黄色泥岩夹灰白色含砾砂岩、浅灰色泥质粉砂岩。馆陶组:上部为棕红色、棕黄色泥岩夹灰白色含砾砂岩、浅灰色泥质粉砂岩;下部为棕红色泥岩与灰白色砾岩、含砾砂岩、浅灰色细砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层,底部夹较厚层灰黑色玄武岩。沙一段:浅灰棕红色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩、中下部夹浅灰色生物岩。沙二段:浅灰棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、灰质砂岩不等厚互层。沙三段:上部为灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩,下部为浅灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩夹薄层浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩。
2.草20-平114井相关情况。
2.1基本数据:井号:草20-平114井,井别:生产井(热采水平井)井口地理位置:乐安油田草20-19-15井井口方位46°距离15m。构造位置:济阳坳陷东营凹陷乐安-纯化断裂鼻状构造带草20块。设计垂深:883.00m,A靶垂深883.00m,B靶垂深883.00m,A~B靶间水平距离251.64m(设计垂深和靶点垂深均不包括补心高)。完钻层位:馆陶组。钻探目的:实现草20块全面、有效开发,提高现有资源利用率,实施开发产能评价。目的层为馆陶组1砂体,相当于草33井井段877.20~882.80m(含补心高)。完钻原则:钻至B靶点完钻。
2.2施工难点:(1)设计造斜点高,从559.23m开始造斜,容易造成起钻遇卡、拔活塞、下钻遇阻划眼、蹩泵等复杂情况。靶前距小,可调余地不大,井身轨迹难以控制,稍有偏差就有脱靶找不到油层的危险。(2)上部地层易缩径、卡脖子,起钻稍有不慎,下钻可能出现遇阻,划眼时易出新眼。(3)跞石层砾岩颗粒大,胶结物少,浸泡时间稍长,就容易脱落,钻井液处理不当,岩屑的携带和悬浮难度增加,造成起下钻极为困难,甚至有卡钻的危险。(4)后期完井作业复杂。草20区块水平井基本采用筛管完井,目前封隔上部地层的方法,一是采用分级箍、盲板加封隔器,二是免钻塞注水泥装置。前者需下钻头打穿盲板和分级箍,常因措施落实不到位造成小钻杆涨扣和卡钻头等问题,后者目前应用范围不广,工艺尚不成熟,不能有效封隔地层,常造成水泥下沉进入筛管,不但影响固井质量,且仍需钻筛管中的水泥塞,增加了施工风险。
3.施工方案。
3.1一开施工方案。本井具体施工情况如下:一开采用了合理的钻具组合,使用刚性钻具防斜打直,加小钻压吊打,保证表层套管的顺利下入。
3.2二开施工方案。二开前,针对注气情况,按设计要求安装好封井器,从严从细地进行封井器的安装,调试和试压工作,试压合格,保证无任何问题后方才开钻,同时,全井坐岗,加强观察,时刻保持各路井控设备的灵活运转,准备充足的加重材料和重浆。二开初期,采用清水大循环钻进,钻压30-50KN,钻速65r/min,排量35l/s,施工过程中保证钻井液低粘、低切、低固相,后期直接带动力钻具,采用复合钻方式钻直井段,然后定向的方式进行施工,避免缩径、卡脖子现象的出现。保持均匀送钻,在软硬交界面控制好钻压,接单根动作快,早开泵,晚停泵,排量变化平稳,钻头平稳接触井底,分多次平稳开泵。起下钻控制好速度,发现阻卡显示绝不多拔多放;钻进中遇到蹩跳钻及时判断情况,搞好分析,制定相应的技术措施;对上井的动力钻具和无磁钻铤认真进行检查,保证井下工作正常。
3.3水平段施工方案。钻井液性能的要求比较高,上部地层疏松,我们注意提高钻井液的粘度和切力,在水平段保证合理的钻井液性能,采用聚合物润滑钻井液体系,始终保证钻井液稳定井壁携带岩屑的能力和润滑性,井斜至800以上时,每钻井50米左右,进行短起下钻,有效阻止了岩屑床的存在而导致的起下钻过程中出现新眼的情况。
3.4施工状况。根据设计邻井资料了解,本井所处区域砾石发育不是十分成熟,但在钻穿砾石层段以及在跞石层段起下钻时,仍需格外小心谨慎。经地质人员认真分析砂样,根据钻时情况判断,本井玄武岩段斜深较长,在井段880米至1080米皆为玄武岩段,这也造成了纯钻进时间和各类燃料消耗的大量增加,钻头磨损相当严重,大大增加了钻井成本。本井在整个定向施工过程中,我们和定向施工人员密切配合,加强了井身轨迹监控力度,时刻注意调整,确保了井身轨迹圆滑,中靶情况良好。
参考文献:
[1]刘希圣.钻井工艺原理[M].石油工业出版社,1988.
[2]鄢捷年.钻井液工艺学[M].石油大学出版社,1993.
[3]赵金洲.钻井工程技术手册[M].中国石化出版社, 2005.