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【摘要】埕北1fc-p2井是埕北1FC井组中的一口水平井,此井位于埕岛油田主体构造的埕北22F井区西北部,临井有26口,主要为进一步开采馆陶组油藏,本井组井间距小,施工难度大。本文主要介绍了施工过程的技术措施及应用效果。
【关键词】井间距小 防碰 水平井 措施
1 现场施工基本情况
埕北1FC-P2井是埕北1FC井组第一口水平井。该井设计井深2125米(垂深1453米),实际完钻井深2290米(垂深1457米)。完钻原则:钻达设计B靶点,目的层设计水平段长190米,实际水平段长290米。馆陶组裸眼完钻。本井利用水平井技术提高单井产能;钻探目的是馆陶组加密调整。
该井组设计9口井,其中三口定向井,四口水平井,预留2口井。井组各井间位置关系如下图图1:
3.1 一开施工措施
(1)优化钻具组合和钻井参数为保证上部地层能够有效造斜,为下步施工打好基础,保证好一开造斜和增斜的需要。平台采用了惯用的钻具组合:444.5mmSKG124(18×3)+244mmMotor1.5°+F/V+8"NM DC+MWD+631×410Sub+5”HWDP+5"HW DP×27+5"DP。隔水管内轻压慢转,钻压30KN,转速40rpm,排量32 l/s,试钻进3m,防止隔水管内有落物。出隔水管前2柱排量提到38,45 l/s。钻压4吨左右,保证防斜打直。120米开始造斜,为保证造斜成功,控制排量在42~46 l/s,加压及时,防止大幅度降斜。保持动力钻具在负载泵压下工作,造斜出趋势以后,提高排量至54 1/s,每柱划眼一遍,以利携砂。
(2)优化造斜点为了井眼间防碰和下步施工的需要,定向井工程师对井身轨迹进行了优化处理。造斜点有设计的512米提高到120米。
(3)钻井液性能上部地层注意控制造浆,(胜利油田上部泥页岩软地层中蒙脱石的含量高达60%~70%,造浆严重)表层定向过程又都在软地层中进行,泥浆长期浸泡地层,容易发生井壁垮塌等复杂情况,因此,控制地层造浆,稳定泥浆性能,保持泥浆的抑制性很重要。一开采用海水聚合物钻井液体系,现场用置换法(放一部分泥浆,补充一部分胶液方式),密度1.05~1.07、粘度控制在32s以内。胶液配方:海水+0.2-0.3% HXB-1强力包被剂。完钻后大排量洗井,充分循环钻井液,裸眼段封入60s以上的稠泥浆。确保井壁的稳定和套管的顺利下入。
3.2 二开施工措施
(1)技术参数二开初期钻引鞋轻压慢转,防止引鞋倒开,也防止水泥块破碎的太大,而带不出来,给二开带来安全隐患。一般要求钻压在10~20KN,转速30rpm,严格控制排量不大于30 l/s,钻穿引鞋后,来回划眼至少两次,修整水泥环。出引鞋三柱逐渐提排量,防止井径过大,控制排量在45l/ s以内,钻压40KN左右。 正常钻进过程中排量保证在50 l/s以上。钻压40~120N,转速60~70rpm(带螺杆)。每柱划眼,以修整井壁和加强携砂。
上部井眼为兼顾提高钻速和造斜的需要使用1.5°动力钻具+高效PDC钻头。为保证后期井斜大后顺利加压需要采用倒装钻具结构。倒装普通钻杆20柱。严格控制好全角变化率,保证井眼轨迹圆滑,钻进至标志层,井斜76°时起钻加装LWD,更换牙轮钻头。
(2)钻井液性能下部井段采用LWD地质导向钻具,钻进至2079米,井斜93°,方位208°。此处井斜较大,造成此段携砂困难,井眼净化难度大、摩阻大。在进入油气层之前,对泥浆性能进行了处理,对泥浆更勤维护、勤处理,泥浆中加入足量的剂,适当提高泥浆切力,确保钻井液有良好的流变性和性。保证钻井液能有效的携砂、悬砂。二开采用天然高分子非渗透钻井液体系。泥浆性能:密度1.08~1.10g/cm3,粘度30~55s,失水5。泥浆配方:包被剂0.5%+1%降失水+油层保护剂+烧碱0.15%。
3.3 三开施工措施
(1)技术参数本井三开为水平段,仍采用地质导向技术,采用便于调整轨迹的牙轮钻头,倒装钻具40柱,便于加压。严格和定向人员配合好,执行好参数,钻压60~100KN,转速60转,排量40 l/s。确保控制好水平段的井身轨迹。但在实际钻进过程中由于定向仪器出现问题,测斜数据经常错误。导致该井三开钻进至2146米,井斜过大,降斜困难,遂起钻更换定向仪器。此时该井井斜95.2°,方位208°。重新下钻后接甲方措施从2137米悬空侧钻,至井深2290米完钻,完钻井斜88.6°,方位206.7°。三开钻具组合: 215.9mm HAT127 ROCK BIT+172mmMotor+F/V+LWD+短接2+短接1+5“NMDP+MWD+521x410Sub+5"DPx120+5"H WDPx27+5"DP。
为保证完井下筛管的需要,彻底清洁井壁及井眼,完钻后起钻配通井钻具。下近钻头扶正器的通井钻具组合:215.9mmHAT127(20x3)+213mmstab+F/ V+5"DPx120+5"HWDPx27+5"DP。
(2)钻井液性能维护好钻井液性能,在保证清洁井眼的前提下,提高钻井速度,减小裸眼浸泡时间,防止井塌。保护好油气层;控制起下钻速度,开泵要平稳,避免产生激动压力和抽吸压力。泥浆性能:1.10-1.12 g/cm3,粘度45-50s,失水4。泥浆配方:降失水1%+包被剂0.4%+烧碱0.1%。
(3)油气层保护出于保护水平段油气层的需要,下筛管前彻底循环井眼,全井替入无固相泥浆。替出的原井泥浆全部回收,拉回陆地进行处理。
3.4 钻头的选择
埕岛油田上部地层平原组、明化镇组以粘土、泥岩、砂岩为主,下部馆陶组以泥岩、粉砂岩、粗砂岩、中砂岩为主,针对地层岩性这一特点,∮445mm井眼一般采用SKG124三牙轮高速旋转钻头,二开上部地层选用胜利固邦的高效五刀翼PDC钻头。既能满足造斜的需要,又能提高机械钻速。二开下部井斜变大,三开阶段水平段,我们选择便于调整工具面,并且适合软底层的127牙轮钻头。施工经验得出:平台用这几种钻具组合,能够在一定程度上提高机械钻速,便于更好的控制井身轨迹,能够减少因钻头原因的起下钻时间,缩短了钻井周期,降低了泥浆费用和平台生产成本,取得了可观的经济效益。
4 实钻效果
(1)本井由于泥浆性能良好,钻井参数和通井钻具使用合理,井眼畅通,一次软测至井深 1500 米,井斜65°,效果良好。
(2)由于优化钻井参数和钻井液性能,二开平均井径扩大率仅为13%。
(3)本井优化了井身轨迹,操作人员严格执行防碰措施,为防碰绕障的成功打下了坚实的基础。
5 几点认识
(1)水平井设计过程中,应优化井身轨迹,以改善防碰和井眼清洗效果,减小磨阻和扭矩,提高工作效率。
(2)施工过程中应根据轨迹需要,合理确定钻压,尽量多复合钻,少定向,提高施工的安全性和效率。加压要均匀,防止扭矩过大,造成钻具事故。
(3)本井二开为9 5/8”套管,三开钻头为8 1/2”,二者间隙只有1cm,钻进过程中防落物是关键。由于间隙小,起下钻要控制速度,避免抽吸和压力激动对地层造成的影响。
(4)泥浆要有较高的粘切力和良好的性,以便于携砂和防止粘卡。
(5)固控设备应加强运行,严格控制泥浆中的有害固相,优化排量,防止岩屑堆积卡钻。