冀东油田高17—19井优快钻井技术.pdf

1 0 4 钻 采 工 艺 DRI L LI NG ＆ PRODUCT 1 0N I C HN0L 0GY 2 0 o 9年 1 月 J a n ．2 0 o 9 冀东油 田高 1 71 9井优快钻井技术 路喜 生 中原油 田钻井二公司 路喜生．冀东油田高 1 71 9井优快钻井技术． 钻采工艺， 2 0 0 9 ， 3 2 1 1 0 41 0 5 摘要 高 l 71 9井是 冀 东高尚堡 油田的一 口重点定 向深层 开发 井 ， 该 区块 由于井深、 地 质情 况复杂、 地 层 可钻性差、 井身结构复杂等因素， 周边已完钻井周期较长， 井下复杂情况多发。介绍在该井应用的技术和工艺， 主 要包括高效 P D c钻头的优选和应用、 井身质量控制技术、 防喷、 微裂缝性防漏技术、 润滑防卡、 玄武岩地层防塌、 五 段制井减扭降阻、 欠平衡防喷技术等， 较好地解决了施工中的各项难题， 大幅度提高了高尚堡区块钻井新纪录。 关键词钻井技术； 钻井液；井身质量；井下复杂；冀东油田 中图分类号T E 2 4 2 文献标识码 B 文章编号 l o o 6 7 6 8 x 2 0 0 9 叭 一 O 1 o 4一O 2 一 、钻井施工概况 高 1 7 1 9井是冀东油田部署在高尚堡区块的深层开发 井之一 ， 位于河北省唐海县高尚堡油田高尚堡作业区东约 1 k m， 处在南堡凹陷高尚堡深层南区高 7断块高 1 7井区。主 要目的是完善高 7断块注采开发井网， 提高水驱储量控制程 度和动用程度 ， 挖掘剩余油潜力。 一 开日期 2 O O 8年 0 3月 1 6日； 完钻 日期 2 o 0 8年 0 4月 1 6日6 o 0 ； 完井 日期 2 0 0 8年 0 5月 2 4日 1 2 o 0 ； 钻井周期 2 9 ． 7 9 d ； 建井周 期 4 4 ． 1 7 d ； 钻 机 月 1 ． 2 7台月 ； 钻机 月 速 3 1 2 7 ． 0 6 H 台月； 平均机械钻速 1 0 ． 7 8 I n ／ h ； 井身质量 优 质； 固井质量 优质。见表 1 。 二 、 优选技术与工艺 1 ． 高效 P D C钻头的优选和应用 深井钻井钻头的优选是关键， 选择型号合适 、 优质高效 的钻头 ， 可大大加快钻井速度， 而且达到事半功倍的效果。 相反 ， 如果钻头选择不合适 ， 将大大影响钻井速度， 增加油气 层段的浸泡时间， 还可能增加井下复杂情况发生的概率， 通 过对邻井及周边钻井队的走访， 使用 了多个厂家的 P D c钻 头， 找出了比较适应此区块的 P D c钻头， 对各个井段所使用 的 P D c型号均有了认识 ， 获得了理想的钻头指标 表2 。 表 1 实钻 井身 结构表 一 开 二开 三开 钻头 尺寸 mm 4 4 4 ． 5 3 1 1 ． 1 5 2 1 5 ． 9 井深 m 2 5 4 2 O 5 0 3 9 8 7 套管下深 m 2 5 2 ． 8 7 2 0 4 9 ． 0 6 3 9 8 1 ． 5 1 水泥返高 m 地面 l 0 8 4 2 8 0 0 表 2 高 1 71 9井 P D c钻头使用情况 尺寸 类型 生产 钻进井段 所钻 喷嘴直径 进尺 机械 钻压 转速 排量 钻速 f m m 厂家 f m 地层 m m m k N r ／ mi n L ／ s H h 3 l 1 ． 2 F MP一 5 正益 2 5 4 ． 0 0～1 5 6 3 ． 0 O 明化镇 1 8 21 0 3 l 3 0 9 ． 0 0 2 9 ． 0 8 2 0 ． 0 0 5 0马达 5 5 ． o 0 2 1 5 ． 9 B 5 3 5 E K 北油新星 2 0 5 0 ． 0 0～ 2 l 4 1 ． 7 1 东营 1 6 5 9 1 ． 7 1 7 ． O 1 2 0 ． 0 0 5 0马达 3 2 ． o o 1 2． 72 2 1 5 ． 9 MD 9 5 3 5 大港 中成 2 l 4 1 ． 7 1～ 2 4 3 1 ． 9 1 东营 2 9 O ． 2 O l 4 ． 8 8 4 0 ． 0 0 9 0 3 5 ． o 0 9 ．5211 ． 5 1 4 2 2 l 5 ． 9 MD 9 5 3 5 Z C 大港中成 2 4 3 1 ， 9 1～ 3 5 9 9 ． 9 5 沙河街 l 1 6 8 ． o 4 7 ． 6 3 6 0 ． 0 0 5 0马达 3 5 ． o 0 l 2 ．7 29． 5 2 1 5 ． 9 MD 9 5 3 5 大港 中成 3 5 9 9 ． 9 5～ 3 9 8 7 ． 0 0 沙河街 l 4 21 2 ． 7 3 3 8 7 ． 0 5 4 ． 7 9 6 O ． 0 0 9 0 3 5 ． 0 0 三开后转换钻井液体系后使用聚硅氟成膜钻井液体系， 使用北油新星产五刀翼 B 5 3 5 1 P D c钻头， 钻进至 2 1 4 1 ． 7 1 m 收稿 日期 2 0 O 8一l 02 0 作者简介 路 喜生 1 9 6 7一 ， 工程师 ， 1 9 8 8年毕业于重庆石油学校钻井专业 ， 现任技术科长 ， 从事钻井工程技术研究 工作 ， 地址 4 5 7 o o 1 河南濮阳 ， 电话 0 3 9 3 4 8 2 6 6 9 3 ， Ema i l 1 u x i s h e “ g z p e b 1 2 6 ． c 0 m 第3 2卷 V0 1 ． 3 2 第 1 期 No ． 1 钻 采 工 艺 D R I L L I N G＆P R 0D U C T I O N T E C HN 0 L 0 G Y 1 05 时钻时突慢， 由原来的35 m i n ／ m升至 9 0 m i n ／ m， 钻遇东营 组大段泥岩， 塑性较强， 判断为钻头泥包， 因钻具组合中带有 螺杆， P D c钻头泥包以后无法有效进行处理 ， 只能起钻更换， 随后将螺杆甩掉， 使用常规钟摆钻具， P D C钻头使用中成产 M9 5 3 5 P D c钻头， 重新调整参数， 采用提高排量， 降低钻压， 提 高转速钻进， 特别在东营组加强对钻时监测， 发现异常立即 停钴处理， 顺利钻穿东营组大段泥岩， 进沙河街后钻遇含砾 砂岩， 导致 P D c钻头报废 ， 随起钻更换新的 P D c入井， 因进 入沙河街后， 地层发生变化 ， 易泥包的泥岩没有了， 对下入 P D c加螺杆钻具结构提供了条件， 决定带螺杆钻进， 一是可 有效提高机械钻速 ， 二是钻压较小可有效保护 P D c钻头， 延 长使用时间。 通过对 P D c钻头的优选和精心操作， 获得了很好的效 果， 3 1 1 ． 1 5 mm井眼使用的正益四刀翼 F M P一5 P D c钻头 自 2 5 4～1 5 6 3 m， 机械钻速达到2 9 ． 0 8 n l ／ h ， 2 1 5 ． 9 m m井眼使用 的五刀翼 MD 9 5 3 5 P D c钻头 自2 4 3 1 ． 9 1～3 5 9 9 ． 9 5 m， 段长 ll 6 8 ． o 4 m， 机械钻速达到7 ． 6 3 H h 。高效 P D c钻头的优选 和合理使用对高 1 7～1 9井实现快速、 优质钻井起到了关键 性的作用。 2 ． 井身质量控制技术 本井是一口五段制定向井， 8 o 0 m在 3 1 1 ． 1 5 m m井眼造 斜， 并在二开完钻时将井斜降零， 尽管井斜和位移不大， 但由 于 3 1 1 ． 1 5 m m井眼定向困难 ， 特别是五段制井眼的特性决定 了在降斜段定向更加难以控制， 所以在整个施工中把握每道 工序 的细 节成为 了关键 。 主要井段的钻具结构和参数如下 上直段使用钟摆钻具， 钻压 2 0～4 0 k N、 转速 1 o 0～1 2 O r ／ m i n ； 确保直井段井井斜角控制在 1 。 以内。 二开造斜段使用 2 4 4 ． 5 m m单弯螺杆 MwD跟踪控制 井 眼轨迹 。 进入降斜段由于定向困难 ， 起钻使用 2 4 4 ． 5 m m单弯双 扶螺杆 MwD控制井眼轨迹 ， 每个立柱测斜一次， 发现偏离 设计轨迹立即做出调整 ， 避免了长井段定向耽误钻井速度， 也确保了井身质量。 下直段使用钟摆钻具加高效 P D c钻头， MWD仪器跟踪 轨迹， 钻压 2 O～ 4 0 k N、 转速 8 01 o o r ／ m i n 。 3 ． 防漏 、 防喷技术 高尚堡区块明化镇组地层抗破能力较弱， 馆陶组下部含 有玄武岩易垮塌 ， 底部为砾岩， 易发生漏失。而且 ， 高尚堡区 块由于常年开发， 注水井网密布， 在本井周围由注水井 1 O口 之多。做好防漏与防喷工作是本井的重点工作之一。 3 ． 1 防漏堵 漏技 术 井下漏失情况的发生主要是由以下原因造成的。 地层原因 明化镇地层抗破能力低； 馆陶组砂砾岩产层 亏空； 馆陶组存在大段玄武岩。 人为原因 在调整钻井密度时没有补充 F c R一Ⅱ、 超细 目碳酸钙、 超低渗材料或其补充量不足引起井漏； 压力激动 大引起井漏， 如加重速度过快， 下钻速度过快， 开泵太猛， 加 重不均匀等。 针对以上因素， 采取防漏措施如下 钻遇易漏地层前 ， 在钻井液中补充适量的随钻堵漏剂及 超低渗成膜封堵剂， 对渗透性漏失、 产层漏失、 高压层钻进 无技术套管 可起到边钻边堵的作用。 钻进易漏层前 ， 调整钻井液性能， 在满足井下安全生产 的条件下， 钻井液保持较低的黏度 、 切力 ， 保证钻井液具有较 好 的流变性 。 当钻进过程中需要提高钻井密度时， 首先对钻井液进行 调整， 补充单封 、 Q s一 1和 s A s等处理剂； 加重时应控制加重 速度 。 如果钻进时钻进速度突然加快 ， 同时发生井漏， 应立即 停止钻进， 配堵漏钻井液进行静止堵漏。 井漏速度小于 1 0 m ／ h时， 不推荐常规堵漏配方中的颗 粒物和 D s L一1 ， 若钻具组合中没有马达 、 MwD、 或 L wD等仪 器可直接在漏层注入堵漏钻井液静止堵漏 ， 若有这些仪器， 必须起出钻具， 简化钻具 ， 然后堵漏； 井漏速度大于 1 0 m ／ h 时， 必须立即停止钻进， 强行起出钻具， 边起边灌钻井液， 简 化钻具结构 ， 进行堵漏。 如果在堵漏时， 注入堵漏钻井液和顶替钻井液过程 中， 未发生漏失或漏失量较小， 条件允许关井憋压， 压力 0 ． 2～ 0 ． 5 M P a ， 关封井器进行憋堵， 憋堵时采用少量多次， 要求累 计憋入量达到 1 0 m 以上 ， 配制堵漏钻井液时承压剂必须最 后加入， 静止堵漏时间要求大于 1 6 h 。 3 ． 2防喷措施 1 钻井液密度尽可能控制在设计下限， 采用近平衡钻 井技术， 以防止或减少井漏的发生。根据井下需要， 需要加 重钻井液时， 不得违章加重， 坚持“ 连续 、 均匀、 稳定” 的原则， 以免因密度不均压漏地层。 2 在做好一级井控工作的同时， 保证二级井控的技术 和设备准备工作 ， 以防意外情况的发生固井施工。 三 、 结论 1 适合地层的优质、 高效 P D c钻头是提高机械钻速 ， 缩短钻井周期， 减少井下复杂的有效手段。 2 单弯螺杆的弯度及其扶正器数量和尺寸是控制斜井 段井身结构 的关键 。 3 开发区块井漏与井喷矛盾的合理解决是钻井施工过 程中的重点工作。 4 钻井液的减阻、 降扭作用是保证定向井施工安全主 要方法之一。 参考文献 [ 1 ] 何龙． 川东北地 区优快钻井配套技术 [ J ] ． 钻采工艺， 2 0 0 8 ， 3 1 4 2 3 2 6 ． [ 2 ] 王荣 ， 亢青岭． 高难度定向井、 水平井钻井技术在冀东 油田的应用[ c ] ． 钻井承包商协会论文集． 中国石化出 版社 ， 2 0 0 6 l 5 91 6 7 ． 编辑 黄晓川