23扶余油田淺層水平井鉆井研究與實踐

1、1扶余油田淺層水平井鉆井研究與實踐扶余油田淺層水平井鉆井研究與實踐董國昌董國昌1何軍1張嵇南嵇南1李小兵李小兵2（1吉林石油集團公司鉆井院、2吉林石油集團公司）摘要摘要:為使扶余油田地面受限、采用常規(guī)鉆井技術(shù)無法實現(xiàn)開發(fā)的淺油藏得到高效開發(fā)研究應(yīng)用了采用直井鉆機進行水平井開發(fā)的償試取得了顯著效果。本文結(jié)合扶余淺油藏特點，分析了淺層水平井鉆井完井難點，提出了解決措施及對策，并著重論述了現(xiàn)場2口井應(yīng)用情況及效果，得出了幾點結(jié)論及認識。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多萬噸的探明石油儲量無法開發(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較大，鉆井和下套管過程中井眼摩阻大，如何克服鉆進和下套管中的摩阻問題，就成為淺層水平井鉆井需要解決的關(guān)鍵問題。在室內(nèi)精細研究的基礎(chǔ)上，第一口淺層水平井—扶平1井于2004年8月25日15時開鉆，于2004年9月16日5：45完井，歷時14.36天（扣除中間等重晶石時間），是國內(nèi)采用常規(guī)直井鉆機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，開發(fā)目的層為扶余油層34號層，實鉆造斜點220.7米，水平段長288.16米，水平位移548.96米，完鉆井深891.66米。該井達到了工程與地質(zhì)的緊密結(jié)合，水平段波動幅度控制在1.01米以內(nèi)，油層鉆遇率達到99%以上，壓裂后初產(chǎn)原油27噸日，生產(chǎn)1個月后穩(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，該井造斜點深240.8米，油藏中部垂深459.3米，開發(fā)目的層為扶余油層78號層，該井完鉆井深916米，水平段長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)濟和社會效益。

6、一、淺層水平井鉆井技術(shù)難點一、淺層水平井鉆井技術(shù)難點1、造斜點淺（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)，相對于扶余其它區(qū)塊地下情況落實比較差，要求井身剖面調(diào)整性強，能夠?qū)Υ股钫`差進行一定的調(diào)整，從而使井眼軌跡控制難度進一步增大；3、由于井淺、造斜率較高、直井段較短，在二開井段測井時，容易出現(xiàn)測井遇阻問題；4、小型直井鉆機常規(guī)配備為單泵，二

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

8、降低造斜點，增加直井段長度；2、將技術(shù)套管下至60度井段，降低摩阻，同時將易形成巖屑床的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，進而減少滑動鉆進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)向鉆井方式進行穩(wěn)斜探頂，

9、鉆壓24T，轉(zhuǎn)速3040rpm，排量30ls，通過與地質(zhì)緊密結(jié)合于井深559米處探測到油頂，然后進行著陸控制，著陸段以6度30米的造斜率進行著陸，當(dāng)井深達到603.5米時，井斜89.50度，靶前位移260.9米，垂深441.5米進入窗口，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45米后發(fā)現(xiàn)垂深441.8442.5油層為富含油，不如著陸段過

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，存在一定的地層傾角，鉆進70米后，又將水平段垂深調(diào)至442米。整個水平段鉆進，工程與地質(zhì)進行時時勾通，根據(jù)地層巖性顯示和LWD隨鉆測井資料進行及時調(diào)整，在具有中間夾層的1.5米厚油層內(nèi)，實現(xiàn)了最優(yōu)鉆井，使水平段波動幅度控制在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樹脂1%防塌潤滑劑1%H1%DYRH30.08%XC①流變性實驗實驗按配方混合各處理劑，充分攪拌后，測得流變性能；通過實驗可以看出，XC能充分的起到提切劑的作用，在鉆井液的切力較低時，加入XC可以提高鉆井液的動切力，從而提高鉆井液的攜巖能力，滿足鉆進要求。另外，也可以利用XC配置高粘切的清掃液，進行洗井作業(yè)。②潤滑性滑性實驗實驗按配方混合各

13、處理劑，充分攪拌后，測得潤滑性能如下：1分鐘摩阻系數(shù)：0.0699；10分鐘摩阻系數(shù)：0.0875鉆井液的潤滑性滿足水平井1分鐘摩阻系數(shù)小于0.1要求。③濾失性失性實驗實驗按配方混合各處理劑，同時加入超細碳酸鈣4%，用重晶石加重，充分攪拌后，測得30分鐘失水量—4.8ml④抑制性抑制性實驗實驗取現(xiàn)場KPA試樣，按配方混合各處理劑，測得滾動回收和膨脹實驗，通過實驗可看出鉆井液抑制性滿足施工要求。（2）現(xiàn)場維護現(xiàn)場維護的技的技術(shù)要點要點①潤

14、滑性滑性維護維護采用低固相鉆井液技術(shù)，維護鉆井液的潤滑性最優(yōu)。在配漿時，采用適當(dāng)?shù)牡桶愫驘o般含原漿；鉆進過程中，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，滿足設(shè)計要求。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，保證泥餅潤滑性。加入潤滑劑，提高鉆井液的潤滑性能?？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維護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，鉆井液