莱 78 区块优快钻井技术

发表时间:2021/5/19   来源:《科学与技术》2021年2月4期   作者:王滨
[导读] 莱78区块位于济阳坳陷东营凹陷青南洼陷陡坡带莱78块。
        王 滨
        胜利石油工程黄河钻井总公司
        摘要:莱78区块位于济阳坳陷东营凹陷青南洼陷陡坡带莱78块。完钻层位沙四下。为了开发沙四上段油藏。本区块具有裸眼段长钻井过程中易糊井眼、防碰难度大、斜井段长井斜较大易粘卡、沙三下沙四段易坍塌掉块、沙四段易盐水侵等施工难点。通过本技术措施,成功的克服了以上施工难点,实现了本区块的优快钻井。
关键词:防糊井眼;坍塌掉块;抑制防塌
        一、岩性分析
        垂深800米以上为黏土及胶结疏松成岩性差地层;800米~1700米为砂泥岩互层,可钻性强;1700米~2700米为大段泥岩加薄层砂岩,可钻性强,沙三段2030米~2700米泥岩段防塌;2700~3270米为不等厚泥砂岩互层,井底底层有盐水层,本段砂层为本区主力油层。
        二.全井重点提示
        1.本井裸眼段长,钻井过程中注意防糊井眼。
        2.沙三段沙四段防坍塌掉块。
        3.沙四段防盐水侵。
        4.斜井段长,井斜较大,防止粘卡。
        三.钻头选型

        四.分井段钻具组合
        1.直井段、定向、稳斜:
        第一趟钻601.00米~3400.00米
        215.9mm4F-PDC+172mm5级5头双扶动力钻具1°30′(Φ210近钻头偏心块/Φ210动力钻具顶端扶正块)+板式浮阀+411*4A10+159mm无磁钻铤+4A11*410+MWD+411*4A10+159mm钻铤1根+4A11*410+127mm加重钻杆18根+127mm钻杆(距钻头2100米随钻接ф210修壁器)
        第二趟钻3400.00米~完钻
        215.9mm5F-PDC+172mm5级5头双扶动力钻具1°30′(Φ206近钻头偏心块/Φ212动力钻具顶端扶正块)+板式浮阀+411*4A10+159mm无磁钻铤+4A11*410+MWD+411*4A10+159mm钻铤1根+4A11*410+127mm加重钻杆18根+127mm钻杆(距钻头2600m接ф210修壁器、距钻头1300m接ф210修壁器)
        2.井眼质量控制:
        (1)一台泵缸套为180mm,一台泵缸套为170mm。
        (2)二开215.9mm井眼601米以后排量控制在1.8m3/min以上。
        (3)二开2100米时接入钻杆修壁器;第一次短起下时距钻头2200m加入微扩眼器。第二趟钻时距钻头2600m接ф210修壁器、距钻头1300m接ф210修壁器,微扩眼器保持在馆陶组中部。
        (3)215.9 mm井眼测斜时排量降至1.6m3/min,测完斜恢复排量1.8m3/mim以上。
        (4)短起下原则:
            第一次短起下为钻井液定性处理完后100m左右进行短起下,钻井液定性处理后根据井下情况,每200~300米左右进行短程起下钻,钻进400~600米进行不少于600~800米的长程短起下钻;钻时慢每36h左右进行短起下作业。
        3.二开完钻通井措施
        (1)完钻后通井:
             钻头+钻铤2根+212mm修壁器+127mm钻杆
        本次通井分段循环下钻,分段循环井段:2000米、3000米、井底。循环时间:开泵正常后排量1.9m3/min循环周期为两个循环周,在2000米循环时可适量降低钻井液粘度、切力以清洗井眼。
        五.分段钻井液处理措施
        (601~1435m)钙处理钻井液
        这一阶段的主要任务是严格控制钻井液固相含量,保持低粘切低固相性能,配合高钻头压降,实现最大限度的快速钻进及井眼清洁。
        1、在循环罐内将一开钻井液加部分清水稀释,并加入2t CaCl2。使用低压循环,开启除砂器和两台离心机,循环处理循环罐内的钻井液,当钻井液性能达标后(ρ<1.08g/cm3,FV<29s),方可二开钻进。
        2、降低排量(1.7m3/min)吊打钻进出表层套管50m,然后提至正常排量。
        3、钻进中不断补充氯化钙溶液,保持强的抑制性,增强固相的絮凝效果,加速固相聚沉,使钻井液尽快达到低粘切、低固相性能状态(钻井液性能:ρ1.08-1.10g/cm3   FV 28-30s)。
        (1435-2500m)氯化钙聚合物钻井液
          1、1500m左右开始减少氯化钙的加入量,使用好离心机的同时可适当加入部分清水控制粘切,降低固相含量和膨润土含量。
        2、补充聚丙烯酰胺含量达到0.5%,AP-1含量达到0.3%,保持体系的强抑制性(钻井液性能:密度1.08-1.10g/cm3粘度28-32s) 。
        (2500-3000m)复合盐钻井液
        这一阶段的主要任务是实现复合盐钻井液体系转型,适度控制滤失、进一步提高体系抑制能力,继续突出井眼清洁及快速钻进。
        1、钻至2500m,先用稠般土浆10方清扫井眼一次。
        2、钻进期间严格控制循环量,2500m开始替入储备复合盐体系井浆100m3。替入老浆后逐步提高体系抑制能力,并加入NaCl。
        3、转型后使用护胶剂再次对钻井液巩固处理,钻井液性能:ρ:1.12~1.15, FV:33~36s, FL≤6ml。
        4、复合盐钻井液的维护与处理。开启离心机控制固相含量,保持聚合物含量,润滑剂的含量2%以上,盐含量保持控制Cl-含量6-7万,流型调节以铵盐为主。
        5、钻井液性能: ρ:1.15~1.20, FV:34~36s, FL ≤6ml, PV:12~18mPa.s, YP:4~6Pa, G:1~2/4~6Pa
        配方:基浆+0.5%PAM+15-20%NaCL +2-3%抗高温抗盐防塌类降滤失剂+(2-3)%WNP-1 +2%CaCO3+1%铵盐(其他:SF-1、NaOH、润滑剂)
         (3000-完钻)复合盐封堵钻井液
        这一阶段的主要任务是确保沙三下及沙四上井壁稳定、防油气侵,以及井眼清洁防托压。
        1、3000m混入般土浆8-10方,提高钻井液中优质般土含量,提高钻井液的造壁封堵性能。
        2、加入封堵材料(3200m后加入2%高酸溶磺化沥青、3%不同目数的超细碳酸钙等),封堵泥页岩孔隙及裂缝。
        3、正常钻进过程中,SF-4与PAM以配成胶液(每班200kg左右),细水长流维护钻井液性能,避免钻井液性能大幅变化后集中添加处理剂。
        4、3300m后失水控制小于4ml。
        5、3500m加入1.5-2%SMP、0.3-0.5%DSP-2,控制钻井液的高温高压失水,混入般土浆10方,加入0.5% SF-4,调整钻井液粘切,提高抗温、抗污染能力。
        6、钻井液性能
        3000-3300mρ:1.20~1.25, FV:35~40s, FL→4ml,  PV:12~18mPa.s, YP:6~10Pa, G:1~2/4~8Pa
        3300-3700mρ:1.25~1.30, FV:38~42s, FL<4ml,  PV:15~20mPa.s, YP:5~8Pa, G:1~2/6~10Pa
        3700-完钻ρ:1.25~1.30, FV:50~60s,FL<4ml, HTHPFL<15ml, PV:18~25mPa.s, YP:6~10Pa, G:3~5/12~15Pa
        配方:基浆+0.5%PAM+15-20%NaCL +2-3%抗高温抗盐防塌类降滤失剂+(2-3)%WNP-1 +2%CaCO3+1%磺酸盐共聚物+3%改性沥青(或磺化沥青) +3%磺甲基酚醛树脂(其他:SF-1、SF-4、NaOH、润滑剂)
        7、起钻应根据地层水的污染情况,可以将钻井液密度加重至1.35左右。
        8、脱压的问题:转为复合盐后泥饼质量不好,可混老浆、般土浆,可加入KFT、超钙、润滑剂起到一定的效果。
        9、流型的控制:钻井液中提前加入0.5%SF-1、0.5%SF-4,防止油气污染。
        完井阶段钻井液处理
        这一阶段的主要任务是确保测井、下套、固井及固井质量测井顺利。
        1、钻完设计井深后,应充分循环钻井液(2~3)周,搞短起下(10~15)柱并充分循环测后效,判断钻井液密度是否合适。以重塞的形式控制钻井液密度,压稳油气层。
        2、电测下套前,专用封井浆
        封井段(2200-井底);用“井浆+1.5%SMP+2%润滑剂+1.5%塑料小球”封井,切力:5-8/20-25 Pa。
        3、固井阶段,一是固井前适当降低粘切,调整好钻井液流变参数洗井,提高固井质量;二是防止固井质量测井遇阻。
六、现场应用情况
         采用本技术措施后,莱78区块电测成功率达到100%,钻井速度有了较大提高。莱78-斜5井完钻井深3870米,钻完井周期18天22小时,钻井周期12天3小时,从二开到完钻仅用9天,平均机械钻速达到30m/h,日最高进尺1100米,创区域新指标。对比上口同台井莱78-斜6井,钻井周期提速5天16小时,钻完井周期提速8天14小时。本技术措施适合在莱78区块推广应用。

        
       
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