埕东油田稠油底水油藏水平井钻井技术.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9 年4 月第3 1 卷第2 期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I A p r ． 2 0 0 9 V o 1 ． 3 1 N o ． 2 埕 东油 田稠油底水油藏水 平 井钻 井技术 商桦甸，李锦鹏 ，马国迁 胜利石油管理局钻井工 程技术公司， 山东东营2 5 7 0 6 4 [ 摘 要] 以埕东油 田西区埕 3 0 9块稠油底水油藏 的西部 钻热采 水平 井埕 4 2 一 平 3井为例 ，介 绍 了稠油 底水 油藏水平 井的钻 井技术。实 际应用 表 明，钻 井过程 应采用 短起 下钻 、大排量 洗井等 措施 ，以保 证 井 眼平 滑 、及时清除井底岩屑 ，以便斜井段 的顺利钻进。 [ 关键词]稠 油底 水油藏 ；水平 井；钻井技术 ；埕东油 田 [ 中图分类号]T E 2 4 3 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 09 7 5 2 2 0 0 9 0 2 0 2 9 5 0 2 埕东油 田埕 3 0 9块 ，构造上位于沾化凹陷北部呈子 口凸起埕东油 田的西部 ，南以埕南大断层为界 ， 毗邻渤南洼陷。储层属河流相辫状河沉积，发育有河道砂坝、主河道 、河道侧缘、河道间等微相 。但 由 于缺乏油藏开发 的整体认识 ，一直未评价和认识。随着近几年稠油底水 油藏热采技术的不断进步 ，为该 层系的认识带来 了新 的契机 。 设计 水平 井埕 4 2 一 平 3井 位于 该块 西部 的有 利部 位 ，埕 2 8 7 1井 与埕 2 9 8井 之 间 ，油层 顶 部 埋 深 在 l 1 6 O ～1 1 6 1 ． 5 m之间。预测储层厚度 6 ． 4 ～1 3 ． 5 m，油层厚度 6 ． 5 ～7 ． 5 m。 1 钻井设计优化 1 ． 1工程设 计 埕 3 0 9 块稠油底水油藏馆陶组地层胶结十分疏松 ，成岩性较差 ，在这样 的地层 中进行增斜施工相 当困难 ，所 以该 区块水平井的靶前位移一般设计的比较长 ，将造斜率设计尽量低一些 ，以利于钻井和定 向施工 。根据油层位置造斜点 一般 在 8 5 0 m左右 ，上 部地层 可钻性较好 ，岩 石胶 结较为松散 ，钻时较 快。为准确找准油层 ，设计 自油层垂深 4 O ～5 0 m 以上采用随钻地质导 向系统 ，随钻测量 自然伽 马、电 阻率，准确调整井眼轨迹 ，找准油层 ，保证井眼在最有利的层位穿行。 综合这些情况 ，一般采用长裸眼三段式增斜轨道设计方法 ，即第一造斜段采用高造斜率 ，在 2 6 0 3 0 0 m井 段 内将井 斜 增至 5 5 。 左 右 ；第 二增 斜段 为夹 层 较 多 ，工 具 面难 以控 制 ，钻 时快 ，增 斜 效 果 很 差 ， 采用较低造斜率 ，基本使用导向钻进钻穿该层 ，将井斜角增至 9 O 。 左右 。 1 ． 2 钻 井液 设计 水平井钻井液必须满足水平井对井眼稳定、井底清洁净化 、降低摩阻和保护油气层 的要求 。增斜井 段增斜率高，配制和维护钻井液原则是 提供优质 钻井液，提高钻 井液防塌能力 ， 保 证钻井液 的润滑 性；尽可能提高携带岩屑能力保障井 眼清洁 ；提高钻井液的动塑 比；提高低剪切速率粘度 ；保持高的泵 排量。采用技术 比较成熟的钻井液体系 ，应用滤饼控制技术 ，使钻井液形成薄而韧的优质滤饼 。在钻井 液形成优质滤饼的基础上进行适度混油并充分乳化 ，尽可能降低滤饼摩擦系数 。 当井斜超过 4 5 。 以后，岩屑携带 、井眼净化问题变得更加突出。钻进中要注意随时补充高分子聚合 物，使钻井液具有较好的流型和润滑性 ，较强的结构性 ，以保证钻屑的悬浮和携带，防止起下钻遇阻遇 卡。水平段钻进 中要注意随时补充高分子聚合物 ，以增强钻井液的悬浮、携屑能力，保证钻屑的悬浮和 携带，防止卡钻事故发生 。钻至入 A靶前 5 O ～1 0 0 m，利用 固控设 备将膨润 土含量控制在 4 ～5 以 [ 收稿日期]2 0 0 9 一 O 2 1 O [ 作者简介]商桦甸 1 9 6 4 一 ，男，2 0 0 4 年大学毕业，工程师，现主要从事定向井、水平井施工技术工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 9 6 石油天然 气学报 江汉 石油学院学报 2 0 0 9年 4月 内 ，各 种主要 处 理剂 的含 量 ，在进 入水平 段前 必须 达到 配方 要求 ，满 足设计 钻 井液要 求 ；水平段 中要严 格 控制 AP I 滤 失水 量 ≤ 5 ml ，膨 润 土含 量≤ 5 ，动塑 比值控 制 在 0 ． 4 ～O ． 7 ，流 性指 数 小 于 0 ． 6 ，循 环 排 量达 到 3 0 L ／ s ，使 钻 井液 具有 较强 悬浮携 砂能 力 ，避免 水平 段井 塌和 岩屑床 的形 成 。 2 施工实例 埕 4 2 一 平 3井位 于埕 东 油 田埕 4 4 一 平 4 井 井 口方位 3 3 9 。 距 离 2 0 m。构 造位 置 为埕 宁 隆起 埕 子 口凸起 埕 3 0 9 块 。油层厚 度 为 6 ． 0 ～7 ． 0 m，有 效厚度 3 ～5 m，有底 水 。该井 钻至 垂深 1 1 0 0 m 采 用 F E WD 随钻 地质 导 向系统 ，随钻测 量 自然伽 马 、电阻 率 曲线 ，跟 踪油层 ，根据地 层 深度变 化调 整井 眼轨 迹 。在施工 过程 中要 与埕 4 4 一 平 2井 、埕 4 4 一 平 4井 、埕 3 0 - 8井 、埕 2 9 8井 、埕 4 2 一 平 4井等 井防 碰 。 2 ． 1优化 钻具 结构 采取如下措施 ① 简化钻具结构，使用无磁承压钻杆 、加重钻杆代替钻铤 。②应用 配合 MWD、 F E WD测量设备的导向钻井系统，地质导向、定向结合 ，通过配合适当的扶正器 ，增加旋转钻进行程 ， 以加快钻速 ，提高井眼质量。③优选井底 马达，适 当增加排量 ，实现岩屑的有效清除。 直井段采用塔式钻具组合 吊打钻进 ，严格控制造斜点前井斜小于 0 ． 5 。 。根据钻具组合的经验效能 ， 全井采用 1 ． 7 5 。 单弯动力钻具利用滑动钻进和导向钻进结合的方式 即可满足要求 。上部井段采用的钻具 结构 如下为 j 2 『 2 4 1 ． 3 mm 钻头 j 2 『 1 9 7 mmX 1 ． 7 5 。 单 弯 5 3 1 4 1 0配 合 接 头 1 7 7 ． 8 mm 无 磁 钻 铤 4 1 l 4 1 0悬 挂短接 1 2 7 mm 无 磁承 压钻杆 十 1 2 7 mm 加 重 钻杆 5柱 1 2 7 mm 普 通钻 杆 。定 向钻 进至 1 1 1 8 ． 5 6 m，井斜 5 3 ． 4 4 。 ，方位 4 9 ． 0 5 。 ，垂深 1 1 0 0 ． 6 m后起 钻换 F E WD地质导 向仪器继续 钻进， 钻 具结 构如下 为 2 4 1 ． 3 ram 钻头 十 1 9 7 mm1 ． 7 5 。 单 弯 5 3 1 X 4 1 0配合 接头 F E WD仪器 串4 1 1 4 1 0悬 挂短 接 1 2 7 mm 无 磁承 压钻 杆 1 2 7 mm 斜 坡 钻杆 1 8柱 1 2 7 mm 加重 钻 杆 5柱 1 2 7 mm 普通钻 杆 。钻 至井 深 1 5 1 5 m，井 斜 8 6 。 ，方 位 5 0 ． 8 。 ，水平 位 移 4 7 9 ． 4 9 m，垂 深 1 1 6 0 ． 2 7 m 后 顺 利完钻 。 2 ． 2井身轨 迹控 制 1 着陆控制 在经过井身轨道调整后 ，采用 “ 先高后低”的原则，即上部造斜率高 ，下部造斜率 低 ，这样 我们 既有 利于 着陆 控制 ，又 有利 于保护 地质 导 向仪器 的安 全 。 2 水平控制 要时时 “ 动态监测 ，精确预测” 。根据地质要求需要测量地质参数 的井段 ，使用 目前 国内先进的 F E WD随钻地质导向，通过 F E WD随钻测井准确预测和监控 已钻井眼的工程参数和地质参 数，预测并控制下部待钻井眼轨迹变化趋势 ，通过及时调整钻进参数 ，调整工具面位置 ，实现井眼轨迹 的连续控制 ，在储层 内穿行 。 此外该区块水平段岩性胶结松散 ，成岩性差 ，存在钻时快、增斜效果差等复杂情况 ，因而在施工过 程中要做到 “ 钻具稳平 、上下调整 、注意短起 、动态监测” 。 3 结 论 1 根据含底水油藏地层增斜效果的特点 ，增斜段需要设计较低造斜率和较长靶前位移，以利于钻 井和定 向施工 ；水平段一般设计 1 5 0 m左右，避免过长 ，保证井下安全。 2 该类型水平井施工中要定期进行短起下钻 ，大排量洗井等措施 ，以保证井眼平滑 、及时清除井 底岩屑 ，以保证斜井段的顺利钻进 。 3 钻井液类型的选择与性能参数的确定是保证整个钻井施工安全的关键。要求钻井液密度和粘度 合理，滤失低和屈服值较高，以保障井眼稳定和有效携岩 。 4 尽量缩小地质误差 、工具能力误差和轨道预测误差 ，是提高水平井轨道控制质量的根本途径 。 [ 编辑] 苏 开科 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m