23扶余油田淺層水平井鉆井研究與實(shí)踐

1、1扶余油田淺層水平井鉆井研究與實(shí)踐扶余油田淺層水平井鉆井研究與實(shí)踐董國(guó)昌董國(guó)昌1何軍1張嵇南嵇南1李小兵李小兵2（1吉林石油集團(tuán)公司鉆井院、2吉林石油集團(tuán)公司）摘要摘要:為使扶余油田地面受限、采用常規(guī)鉆井技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)的淺油藏得到高效開(kāi)發(fā)研究應(yīng)用了采用直井鉆機(jī)進(jìn)行水平井開(kāi)發(fā)的償試取得了顯著效果。本文結(jié)合扶余淺油藏特點(diǎn)，分析了淺層水平井鉆井完井難點(diǎn)，提出了解決措施及對(duì)策，并著重論述了現(xiàn)場(chǎng)2口井應(yīng)用情況及效果，得出了幾點(diǎn)結(jié)論及認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞

2、：淺層關(guān)鍵詞：淺層水平井水平井井眼軌跡控制井眼軌跡控制井身結(jié)構(gòu)井身結(jié)構(gòu)鉆井液鉆井液完井完井扶余油田為儲(chǔ)量上億噸的老油田，該油田油藏埋藏淺，埋深為300490米左右，油層平均孔隙度為23%，平均滲透率為120103μm2。由于該油田有三分之一的面積地處城區(qū)，采用常規(guī)鉆井技術(shù)，有1000多萬(wàn)噸的探明石油儲(chǔ)量無(wú)法開(kāi)發(fā)。若采用淺層水平井鉆井技術(shù)，可使地面受限位移在300700米的淺油藏得到開(kāi)發(fā)，從而為扶余老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)和油田上產(chǎn)產(chǎn)生積極影響，同

3、時(shí)也為老區(qū)井網(wǎng)合理布局、提高采收率產(chǎn)生良好的效果。但淺層水平井有別于常規(guī)水平井，由于井比較淺，位移和井深之比相對(duì)較大，鉆井和下套管過(guò)程中井眼摩阻大，如何克服鉆進(jìn)和下套管中的摩阻問(wèn)題，就成為淺層水平井鉆井需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。在室內(nèi)精細(xì)研究的基礎(chǔ)上，第一口淺層水平井—扶平1井于2004年8月25日15時(shí)開(kāi)鉆，于2004年9月16日5：45完井，歷時(shí)14.36天（扣除中間等重晶石時(shí)間），是國(guó)內(nèi)采用常規(guī)直井鉆機(jī)施工的第一口垂深小于450米的淺層

4、水平井。該井油藏中部埋深442米，開(kāi)發(fā)目的層為扶余油層34號(hào)層，實(shí)鉆造斜點(diǎn)220.7米，水平段長(zhǎng)288.16米，水平位移548.96米，完鉆井深891.66米。該井達(dá)到了工程與地質(zhì)的緊密結(jié)合，水平段波動(dòng)幅度控制在1.01米以?xún)?nèi)，油層鉆遇率達(dá)到99%以上，壓裂后初產(chǎn)原油27噸日，生產(chǎn)1個(gè)月后穩(wěn)產(chǎn)15噸，為臨近直井產(chǎn)量的5倍，取得了良好的地質(zhì)和鉆井目的。隨后在總結(jié)扶平1井施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于2004年11月19日12月8日，又成功地完成了扶

5、平2井的施工，該井造斜點(diǎn)深240.8米，油藏中部垂深459.3米，開(kāi)發(fā)目的層為扶余油層78號(hào)層，該井完鉆井深916米，水平段長(zhǎng)288.68米，水平位移552.18米，該井油層鉆遇率100%，壓裂后日產(chǎn)原油15噸，穩(wěn)產(chǎn)10噸日，為臨近直井產(chǎn)量的3倍。而2005年又相繼完成了扶平3井、扶平4井以及扶平6井的施工，目前扶平3井和扶平4井已投產(chǎn)，壓裂后初產(chǎn)都為15噸，后分別穩(wěn)產(chǎn)10噸和12噸，為臨近直井產(chǎn)量的34倍，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

6、一、淺層水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)一、淺層水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)1、造斜點(diǎn)淺（220241米），直井段鉆柱重量輕，大斜度段和水平段施加鉆壓困難；2、地層松軟，工具實(shí)際造斜率難于確定，而扶平1和扶平2井都位于松花江內(nèi)，相對(duì)于扶余其它區(qū)塊地下情況落實(shí)比較差，要求井身剖面調(diào)整性強(qiáng)，能夠?qū)Υ股钫`差進(jìn)行一定的調(diào)整，從而使井眼軌跡控制難度進(jìn)一步增大；3、由于井淺、造斜率較高、直井段較短，在二開(kāi)井段測(cè)井時(shí)，容易出現(xiàn)測(cè)井遇阻問(wèn)題；4、小型直井鉆機(jī)常規(guī)配備為單泵，二

7、開(kāi)采用Ф311mm井眼鉆進(jìn)，在大斜度段易形成巖屑床，給井眼軌跡控制和下套管帶來(lái)困難；5、由于井淺，直井段套管重量輕，水平位移段相對(duì)較大，完井套管不容易下至完鉆井深；6、鉆井液要綜合考慮潤(rùn)滑、攜巖、井壁穩(wěn)定和油氣層保護(hù)以及鉆井成本等多項(xiàng)問(wèn)題，給鉆井液優(yōu)選增加了難度；7、為了滿(mǎn)足采油壓裂需要，水平段套管要求居中，以及完井固井油氣層保護(hù)等問(wèn)題，給淺層水平井固井及完井增加了難度。二、技術(shù)措施與對(duì)策二、技術(shù)措施與對(duì)策1、采用單圓弧井身剖面，盡可能

8、降低造斜點(diǎn)，增加直井段長(zhǎng)度；2、將技術(shù)套管下至60度井段，降低摩阻，同時(shí)將易形成巖屑床的4560度井段封隔，從而大大減少鉆具、完井套管柱在60度以上井段的摩阻，進(jìn)而減少滑動(dòng)鉆進(jìn)和完井下套管的阻力；3探頂段和著陸段采用下面的倒裝鉆具組合：Φ215mmPDC鉆頭Ф165mm單彎螺桿鉆具（1.25度）LWDΦ127mm無(wú)磁鉆鋌1根Φ127mm加重鉆桿20根Φ165mm鉆鋌6根Φ127mm鉆桿133mm方鉆桿探頂段采用導(dǎo)向鉆井方式進(jìn)行穩(wěn)斜探頂，

9、鉆壓24T，轉(zhuǎn)速3040rpm，排量30ls，通過(guò)與地質(zhì)緊密結(jié)合于井深559米處探測(cè)到油頂，然后進(jìn)行著陸控制，著陸段以6度30米的造斜率進(jìn)行著陸，當(dāng)井深達(dá)到603.5米時(shí)，井斜89.50度，靶前位移260.9米，垂深441.5米進(jìn)入窗口，橫向位移1.13米。（5）水平段控制（）水平段控制（891.66米）米）水平段采用的鉆具組合如下：Φ215mmPDC鉆頭Ф165mm單彎螺桿鉆具（1.25度）LWDΦ127mm無(wú)磁鉆鋌1根Φ127mm加

10、重鉆桿3根Φ127mm斜坡鉆桿30根Φ127mm加重鉆桿17根Φ165mm鉆鋌6根Φ127mm鉆桿133mm方鉆桿，鉆壓34噸，轉(zhuǎn)速3040rpm，排量30ls水平段是扶平1井控制的重要井段，其主要目的是使水平段盡可能在油層中穿行，同時(shí)控制井眼曲率和井眼橫向偏移，使井眼盡可能光滑，確保完井套管下至預(yù)定位置。入窗后，水平段控制按照地質(zhì)要求將水平段控制在垂深442米上、下，當(dāng)鉆進(jìn)45米后發(fā)現(xiàn)垂深441.8442.5油層為富含油，不如著陸段過(guò)

11、程中鉆遇的垂深440.8441.5米的飽含油油層，然后將水平段垂深上調(diào)至441.5米，之后根據(jù)地質(zhì)預(yù)測(cè)，存在一定的地層傾角，鉆進(jìn)70米后，又將水平段垂深調(diào)至442米。整個(gè)水平段鉆進(jìn)，工程與地質(zhì)進(jìn)行時(shí)時(shí)勾通，根據(jù)地層巖性顯示和LWD隨鉆測(cè)井資料進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，在具有中間夾層的1.5米厚油層內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)鉆井，使水平段波動(dòng)幅度控制在1.01米，水平段最大橫向偏移控制在4.56米，砂巖鉆遇率達(dá)到99%以上，富含油井段占90%以上。3、鉆井液技井

12、液技術(shù)（1）鉆井液配方井液配方優(yōu)選優(yōu)選配方：4%水化般土0.5%純堿0.3%KPA1%銨鹽1%HA樹(shù)脂1%防塌潤(rùn)滑劑1%H1%DYRH30.08%XC①流變性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)按配方混合各處理劑，充分?jǐn)嚢韬?，測(cè)得流變性能；通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，XC能充分的起到提切劑的作用，在鉆井液的切力較低時(shí)，加入XC可以提高鉆井液的動(dòng)切力，從而提高鉆井液的攜巖能力，滿(mǎn)足鉆進(jìn)要求。另外，也可以利用XC配置高粘切的清掃液，進(jìn)行洗井作業(yè)。②潤(rùn)滑性滑性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)按配方混合各

13、處理劑，充分?jǐn)嚢韬?，測(cè)得潤(rùn)滑性能如下：1分鐘摩阻系數(shù)：0.0699；10分鐘摩阻系數(shù)：0.0875鉆井液的潤(rùn)滑性滿(mǎn)足水平井1分鐘摩阻系數(shù)小于0.1要求。③濾失性失性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)按配方混合各處理劑，同時(shí)加入超細(xì)碳酸鈣4%，用重晶石加重，充分?jǐn)嚢韬?，測(cè)得30分鐘失水量—4.8ml④抑制性抑制性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)取現(xiàn)場(chǎng)KPA試樣，按配方混合各處理劑，測(cè)得滾動(dòng)回收和膨脹實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可看出鉆井液抑制性滿(mǎn)足施工要求。（2）現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的技的技術(shù)要點(diǎn)要點(diǎn)①潤(rùn)

14、滑性滑性維護(hù)維護(hù)采用低固相鉆井液技術(shù)，維護(hù)鉆井液的潤(rùn)滑性最優(yōu)。在配漿時(shí)，采用適當(dāng)?shù)牡桶愫驘o(wú)般含原漿；鉆進(jìn)過(guò)程中，充分利用固控設(shè)備最大限度的清除鉆屑，控制固相含量最低，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。加入足量的大分子聚合物，配以適量的小分子聚合物，調(diào)整泥餅質(zhì)量，保證泥餅潤(rùn)滑性。加入潤(rùn)滑劑，提高鉆井液的潤(rùn)滑性能?？刂迫文ψ柘禂?shù)小于0.1，且恒定。②攜巖性能攜巖性能維護(hù)維護(hù)和清除巖屑床和清除巖屑床維持鉆井液中3%左右的般土含量，保證當(dāng)加入聚合物時(shí)，鉆井液