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【摘要】华庆油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部,华庆油田三叠系长6属半深湖-深湖相沉积环境,油层分布主要受浊积水道控制,为岩性油藏,原始驱动类型为弹性溶解气驱,属超低渗透岩性油藏。砂体规模大且分布稳定。砂体厚度10-40m。适合用水平井的模式大规模开发,增加单位泄油面积,提高单井产量。从而为老油区的再次振兴提供动力。
【关键词】快速钻井技术 华庆油井 应用
1 概述
2012年川院40185队参与到了元284井区和白259井区的水平井开发项目中,累计完成三叠系长6油层油井水平井8口,华庆油田坪庄区井元284区水平井2口,华庆油田庙巷区白259井区水平井6口,完成的指标如下表1所示:
2 油井水平井施工难点及提速分析
(1)洛河組底界及洛河~安定交界面易斜,直井段防斜打直是重点 洛河组为块状和粉状交错砂岩,安定组为泥砂岩互层,地层压实程度差异大,导致洛河组底界~安定组层位可钻性不一,井眼易斜。
(2)第四系和洛河组地层漏失严重,堵漏延长了钻井周期。运用常规堵漏方法周期长,效果差,费时费力,并且极易反复,严重阻碍了钻井提速,
(3)井场周围老井众多,防碰绕障形势严峻 水平井井场周围老井众多,井组内和相邻井组间水平井与定向井、水平井与水平井井眼防碰绕障工作难度越来越大。
(4)靶点调整频繁,入窗着陆困难,地质预测滞后,油层薄而不均,水平段轨迹控制困难 。 长6油层均质性差,纯油层只有4-6m,对轨迹控制要求高。同时由于部分区域油层连续性较差,需要调整轨迹来寻找油层,这就给轨迹控制增加了难度。
(5)钻井液润滑性能和携砂能力需进一步提高。钻井液性能对于钻井工程至关重要,良好的钻井液性能是油井水平井提速前提。
3 快速钻井技术在华庆区块三叠系油井水平井的应用
(1)优化二开井身结构,二开至入窗应用8-3/4″井眼,水平段8-1/2″井眼。2011年部斜井段普遍采用Φ215.9mmBit+1.25°螺杆(螺杆扶正器外径211~213mm)的钻具结构。由于钻头外径相对螺杆扶正器较小(部分钻头因质量问题外径甚至小于215.9mm),加之钻井液固相含量较高,磨阻大,滑动过程中托压异常严重,试验8-3/4″钻头,托压问题明显好转,有效的解决了螺杆扶正器和钻头外径不规则导致斜井段在滑动钻进过程中的托压问题,提高了机械钻速。
(2)直径段、斜井段,采用优选出的性价比高的钻头螺杆,优化钻具组合、强化钻井参数,科学,有效的发挥钻头、螺杆的潜力。
直井段均采用:Φ222PDC钻头+Φ172*1.25°(奥瑞特螺杆)+431*4A10接头+4A11*4A10接头+Φ165无磁×+Φ209mm扶正器+4A11×410接头+Φ165钻铤+Φ127加重钻杆+Φ127钻杆。
斜井段均采用:Φ222牙轮(江西GY517B)+Φ172螺杆*1.5°(奥瑞特螺杆)+431*4A10接头+4A11*4A10接头+Φ165无磁+4A11×410接头+Φ127加重钻杆×+Φ127钻杆。
(3)水平段采用双扶钻具复合钻进(螺杆扶着器Φ210、钢性扶正器Φ209)利用钻井参数控制轨迹,提高了水平段机械钻速和储层钻遇率 。水平段采用:Φ215.9PDC钻头(河北HF1951)+Φ172螺杆*1.25°(奥瑞特螺杆)+Φ210mm扶正器+4A11*4A10Φ165无磁+Φ127加重钻杆+Φ127钻杆 ,陈平23-4 陈平22-15水平段累计滑动均不到10米 。
(4)短靶前距斜井段 “上低下高”的剖面与钻头、螺杆的合理化应用
针对靶前距小于230米的井采用上低下高剖面,中测之前设计和采用4-5°/30m的增斜率,中测~入窗段设计和采用7-9°/30m增斜率,同时直接采用Φ22.2.9mmGY 517B牙轮+1.5°奥瑞特螺杆,提高了斜井段的机械钻速,同时满足了入窗时的轨迹控制要求。
(5)优化泥浆性能,取消了短起下作业,800米以内水平段一趟钻。陈平22-15、陈平23-4、陈平22-4.水平段均一趟钻至完钻。
(6)针对超前注水区块提前甲方沟通停注卸压,确保了水平段的安全钻进。
4 效果分析
(1)钻井周期大幅缩短,机械钻速明显提高(表2)。
(2)三维水平井轨迹控制技术得到了进一步的完善和提高。
陈平23-4井,庆平52井偏移距50米,陈平22-4井偏移距97米,通过直井段轨迹控制和上提造斜点至800米均成功中靶,且轨迹平滑,水平段钻进较无偏移距井相对比扭矩磨阻均没有大幅增加。
(3)水平段油层钻遇率和机械钻速得到了提高 。
施工的8口井,油层钻遇率均在95﹪以上,700米以内水平段平均钻井周期缩短至4天。
(4)全年无一起人员和井下安全事故发生,保质保量的完成了生产任务。
5 结论及建议
(1)通过2012年8口长6水平井的二开至入窗8-3/4″井眼的施工,进一步验证了8-3/4″井眼完全适合这一区块的油井水平井开发,建议以后进一步的推广。
(2)直井段提前做好钻井液性能的维护和处理,以预防洛河组可能存在的恶性漏失。
(3)基于1.5°螺杆配合牙轮钻头在应用过程中存在起钻频繁,有一定的井下风险,应进一步优选造斜率高的螺杆和PDC钻头,争取二开至入窗一趟钻。
(4)水平段采用双扶钻具结构,优化泥浆性能,通过控制钻压复合钻进,减少滑动井段,取消短起下,提高机械钻速,提高钻头、螺杆的使用效率。
(5)进一步加强对井队设备和人员的管理培训,为来年的水平井提速提效创收打基础。
【关键词】快速钻井技术 华庆油井 应用
1 概述
2012年川院40185队参与到了元284井区和白259井区的水平井开发项目中,累计完成三叠系长6油层油井水平井8口,华庆油田坪庄区井元284区水平井2口,华庆油田庙巷区白259井区水平井6口,完成的指标如下表1所示:
2 油井水平井施工难点及提速分析
(1)洛河組底界及洛河~安定交界面易斜,直井段防斜打直是重点 洛河组为块状和粉状交错砂岩,安定组为泥砂岩互层,地层压实程度差异大,导致洛河组底界~安定组层位可钻性不一,井眼易斜。
(2)第四系和洛河组地层漏失严重,堵漏延长了钻井周期。运用常规堵漏方法周期长,效果差,费时费力,并且极易反复,严重阻碍了钻井提速,
(3)井场周围老井众多,防碰绕障形势严峻 水平井井场周围老井众多,井组内和相邻井组间水平井与定向井、水平井与水平井井眼防碰绕障工作难度越来越大。
(4)靶点调整频繁,入窗着陆困难,地质预测滞后,油层薄而不均,水平段轨迹控制困难 。 长6油层均质性差,纯油层只有4-6m,对轨迹控制要求高。同时由于部分区域油层连续性较差,需要调整轨迹来寻找油层,这就给轨迹控制增加了难度。
(5)钻井液润滑性能和携砂能力需进一步提高。钻井液性能对于钻井工程至关重要,良好的钻井液性能是油井水平井提速前提。
3 快速钻井技术在华庆区块三叠系油井水平井的应用
(1)优化二开井身结构,二开至入窗应用8-3/4″井眼,水平段8-1/2″井眼。2011年部斜井段普遍采用Φ215.9mmBit+1.25°螺杆(螺杆扶正器外径211~213mm)的钻具结构。由于钻头外径相对螺杆扶正器较小(部分钻头因质量问题外径甚至小于215.9mm),加之钻井液固相含量较高,磨阻大,滑动过程中托压异常严重,试验8-3/4″钻头,托压问题明显好转,有效的解决了螺杆扶正器和钻头外径不规则导致斜井段在滑动钻进过程中的托压问题,提高了机械钻速。
(2)直径段、斜井段,采用优选出的性价比高的钻头螺杆,优化钻具组合、强化钻井参数,科学,有效的发挥钻头、螺杆的潜力。
直井段均采用:Φ222PDC钻头+Φ172*1.25°(奥瑞特螺杆)+431*4A10接头+4A11*4A10接头+Φ165无磁×+Φ209mm扶正器+4A11×410接头+Φ165钻铤+Φ127加重钻杆+Φ127钻杆。
斜井段均采用:Φ222牙轮(江西GY517B)+Φ172螺杆*1.5°(奥瑞特螺杆)+431*4A10接头+4A11*4A10接头+Φ165无磁+4A11×410接头+Φ127加重钻杆×+Φ127钻杆。
(3)水平段采用双扶钻具复合钻进(螺杆扶着器Φ210、钢性扶正器Φ209)利用钻井参数控制轨迹,提高了水平段机械钻速和储层钻遇率 。水平段采用:Φ215.9PDC钻头(河北HF1951)+Φ172螺杆*1.25°(奥瑞特螺杆)+Φ210mm扶正器+4A11*4A10Φ165无磁+Φ127加重钻杆+Φ127钻杆 ,陈平23-4 陈平22-15水平段累计滑动均不到10米 。
(4)短靶前距斜井段 “上低下高”的剖面与钻头、螺杆的合理化应用
针对靶前距小于230米的井采用上低下高剖面,中测之前设计和采用4-5°/30m的增斜率,中测~入窗段设计和采用7-9°/30m增斜率,同时直接采用Φ22.2.9mmGY 517B牙轮+1.5°奥瑞特螺杆,提高了斜井段的机械钻速,同时满足了入窗时的轨迹控制要求。
(5)优化泥浆性能,取消了短起下作业,800米以内水平段一趟钻。陈平22-15、陈平23-4、陈平22-4.水平段均一趟钻至完钻。
(6)针对超前注水区块提前甲方沟通停注卸压,确保了水平段的安全钻进。
4 效果分析
(1)钻井周期大幅缩短,机械钻速明显提高(表2)。
(2)三维水平井轨迹控制技术得到了进一步的完善和提高。
陈平23-4井,庆平52井偏移距50米,陈平22-4井偏移距97米,通过直井段轨迹控制和上提造斜点至800米均成功中靶,且轨迹平滑,水平段钻进较无偏移距井相对比扭矩磨阻均没有大幅增加。
(3)水平段油层钻遇率和机械钻速得到了提高 。
施工的8口井,油层钻遇率均在95﹪以上,700米以内水平段平均钻井周期缩短至4天。
(4)全年无一起人员和井下安全事故发生,保质保量的完成了生产任务。
5 结论及建议
(1)通过2012年8口长6水平井的二开至入窗8-3/4″井眼的施工,进一步验证了8-3/4″井眼完全适合这一区块的油井水平井开发,建议以后进一步的推广。
(2)直井段提前做好钻井液性能的维护和处理,以预防洛河组可能存在的恶性漏失。
(3)基于1.5°螺杆配合牙轮钻头在应用过程中存在起钻频繁,有一定的井下风险,应进一步优选造斜率高的螺杆和PDC钻头,争取二开至入窗一趟钻。
(4)水平段采用双扶钻具结构,优化泥浆性能,通过控制钻压复合钻进,减少滑动井段,取消短起下,提高机械钻速,提高钻头、螺杆的使用效率。
(5)进一步加强对井队设备和人员的管理培训,为来年的水平井提速提效创收打基础。