浅谈埕岛油田高密度丛式井钻井方法

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:杨世杰
[导读] 胜利油田已经步入勘探开发的中后期,勘探开发的难度不断增大
        摘要:胜利油田已经步入勘探开发的中后期,勘探开发的难度不断增大,如何实现多打井、打好井是油田当务之急。埕岛油田是胜利油田夺油上产的重要区块,为了加快埕岛海上油田老区调整步伐,进一步细分加密综合调整馆陶组油藏,近几年埕岛油田投入了大量丛式井组,本文介绍了在现有的工艺技术水平上,结合近几年的施工经验进行归纳、总结、分析得出可以提高钻井速度的几项措施。
        关键词:埕岛油田;丛式井组;馆陶组;定向井;小井距
1CB22HK井组钻井施工难点
        CB22HK井组为例,CB22H井组为修采一体化组合井组,分为CB22H、CB22HK两个井组,其中CB22H井组设计为16口定向井,CB22HK井组设计9口井,其中水平井3口、定向井6口。井间距小,井网密 , CB22HK井组井间井位布局紧凑,井间距为1.8m×1.8m,加上临近的CB22H井组,由于井间距小、井网密,施工中井间极易相碰和窜槽。 造斜点低,造斜难度大 ,井组设计基本为一开预定向,造斜点基本在 100m-300m段,该井段位于非常松软的第四系平原组,造斜率低,同时造斜段为∮444.5mm 的大井眼,常规钻具很难实现有效造斜。直井段极易相碰 ,在造斜点之前,井间距仅为 1.8 米,仪器本身有一定的误差,加上井眼有一定的扩大率,在施工中井间防碰难度较大。
2现场施工技术措施
2.1钻头优选,参数优化
        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。[1]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、三开井段选用易于定向、工具面稳定的PDC钻头,优选型号为“P5254M”的五刀翼PDC钻头。施工经验总结得出:平台使用的此种钻头,性能稳定、能够大大提高了机械钻速,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。优化钻具组合、确定合理的参数。为了给后期阶段施工创造有利条件,一开阶段必须保证在松软的地层造斜点以前要保直、不窜、不碰,造斜段要确保有效进行造斜。采用下列钻具组合:∮444.5mm三牙轮钻头+∮244mm×1.5度×438mmSTB动力钻具+回压凡尔+∮203.2mm无磁钻铤×1根+∮203.2mmMWD+631×410接头+∮127mm加重钻杆×10柱m+∮127mm钻杆。直井段采取轻压慢转方式,即小钻压、低钻速,确保直井段打直,钻压:20-40KN、排量:50-55L/S、钻速:50-60R/min、泵压:11.5-12MPa;造斜段,增压减排方式,即适当减小排量,加大钻压,钻压: 60KN、排量:45-50L/S。
        二开定向井段主要采用顶部驱动加动力钻具复合钻井技术、在钻具组合 200-300 米的位置加 235 螺旋扶正器修正井眼等工艺,实现井深轨迹与设计轨迹的稳合 ,简化了钻具结构,采用合理的钻井参数,大大提高了机械钻速,对于2000米以内的井、二开井段一趟钻钻完进尺,基本上消除了短起下钻,可以大大缩短建井周期。

钻具组合:∮241.3mmPDC钻头+∮197mm×238mmSTB动力钻具+回压凡尔+∮177.8mm无磁钻铤×1 根+∮177.8mmMWD+∮127mmHWDP×7 柱+∮235mmSTB+∮127mmHWDP×3 柱+∮ 127mmDP。钻井参数为:钻压:60-80KN、排量48-52L/S、泵压:12-16.5MPa。二开采用天然高分子非渗透钻井液体系。
2.2井眼轨迹控制技术
        施工前针对施工井进行分析,和定向人员密切交流,预先进行防碰扫描,认真做好模拟和预测工作。预则立,不预则废,因此应事先在计算机上模拟打一遍,弄清各井眼轨迹的相对位置,一般情况下,可以从计算机生成的图像上看清楚各井眼轨迹分布。施工中严格执行定向人员制定的参数,加强岗位操作、严格执行设计、严格控制钻压,转速等技术措施,保障防碰绕障的成功,和井身轨迹的合理化。[2]上部直井段采用有效的防斜打直措施控制井斜;选择合适的造斜点,MWD随钻跟踪井斜、方位,调整好工具面角,保证定向效率;增斜段、稳斜段测斜间距不大于 30 米,扭方位时严格控制造斜率,防止全角变化率过大,出现大的狗腿,形成键槽。对于防碰形式严峻的井段,加强测斜工作,每打完一柱测斜一次及时分析测斜结果,及时了解井下动态,发现问题及时采取措,调整钻井参数,较好地控制了井身轨迹,中靶率达到了100%。
2.3 钻井液体系优化技术
        根据埕岛油田的地层岩性,逐渐总结出了海上一套成熟的比较适合该区块的钻井液体系,其配方为:包被剂(HXB-1)+流型调节剂(HF-1)+环保降滤失剂(HXJ)+固体聚合醇(PGCS-1)+井壁抗压稳定剂(YBWD-Ⅱ)+氢氧化钠(NaOH)。该体系能保证泥浆在较短的钻井周期内形成良好的体系,具有较强的携砂和清洁能力,保障了起下钻畅通和井下安全,在平台施工的多个井组中没有发生粘卡和砂桥等复杂情况,总结泥浆的主要特点就是低密度、低粘度、低固相和合适的失水,泥浆保持良好的流变性和携砂能力,保证了较低的井径扩大率和100%的固井合格率,以及一次电测成功率。不仅保护了环境,也降低了泥浆的费用。
3结论与认识
        (1)该模式钻井技术在CB22HK井组施工中得到了成熟应用,仅用了三个月零20天的时间就完成了CB22HK井组8口井的钻井任务(其中两口水平井)。CB22HK井组各项经济指标如:表2所示。在整个CB22HK井组施工中未出现一例窜槽和相碰现象,各井中靶率均为 100%,井身质量、固井质量和井口质量合格率均为 100%,安全、优质、高效的完成了该井组的钻井施工任务。
        (2)近几年,平台为确保油田海上增储上产,认真总结逐渐形成这套适合于埕岛海域的成熟的钻井模式,基本实现了“井组一套钻具,参数基本统一,措施基本一致,程序依次完成”的模式,尤其是绿色环保泥浆体系,此体系具有较强的携砂和清洁能力,保障了起下钻畅通和井下安全。此模式钻井技术在埕岛海域高密集、大井眼丛式开发井组中得到了成功应用,为丛式井组优快钻井、防碰绕障积累了宝贵的经验,值得推广应用。
参考文献:
[1]张金文. 浅议丛式井的优快钻井技术.石化技术.2015
[2] 黄洪春,汪海阁. 钻井关键技术现状与发展建议.石油钻采工艺.2009
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