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[摘 要]吉林油田致密油藏储量丰富,但致密油藏开发难度大,成本高一直是制约吉林油田发展的根本问题。乾安246区块地质条件复杂,钻井过程中多次发生井下事故,钻井周期长,开发成本高。通过技术攻关。通过近年二开水平井施工,初步形成井身结构优化设计、井眼轨道优化设计、高效抑制钻井液体系、各井段钻具组合优化设计、水平井施工方案优化、钻头优选等技术,为致密油钻井提速提供技术支持。
[关键词]致密油、水平井、井眼轨道优化、稳平钻具组合、PDC钻头优选
中图分类号:TE357.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0032-01
吉林油田未动用储量以致密油藏为主,主要为乾246区块。近几年来,依托乾246区块致密油藏开发,攻关形成致密油水平井钻井提速配套技术,钻井周期降低30%、钻井成本降低30%,实现经济效益开发致密油水平井目的。
1 技术难点
1.1、长裸眼井段上部嫩江组易水化膨胀,缩径、坍塌;下部青山口组硬脆性泥页岩发育,井漏、井塌问题严重。查平4井、查59井多次封井,被迫将三开改为四开井,大幅增加钻井成本。
1.2、下部青山口、泉头组地层埋藏1900~2300米,可钻性6-7级,夹层多,12年、13年水平段平均机械钻速仅为2.48m/h、3.61m/h。
1.3、水平段达到1000米以上,摩阻扭矩大,托压严重,同时循环压耗大,井眼净化困难。
1.4、储层厚度薄,最薄处仅为0.6米,井眼轨迹控制难度大。
2 提速提效技术
2.1 井身结构优化及井眼轨道优化设计
2015年以前,乾246区块水平井采用三开结构,技套下至2200-2300米,保证钻井安全顺利施工,增加钻井成本、钻井周期。通过优化采用二开井身结构,一开采用393.7mm井眼*273mm套管,钻至350米;二开采用215.9mm井眼*139mm套管钻至完钻井深,能大幅减少钻井投资,缩短钻井周期。
原井眼轨道设计采用直-增-稳-增-稳剖面,井斜70°下入近鉆头导向工具,井斜83-84°稳斜探顶。如果目的层提前,轨迹调整较大,显著增加后期摩阻,存在脱靶风险。针对存在问题,优化采用直-增-稳-增-稳-增-稳剖面,设计2处稳斜段,第一稳斜段设计在72-74°,段长25-30米,如果目的层提前可以及时调整轨迹,既避免脱靶,降低后期摩阻;第二稳斜段设计在83-84°,段长25-30米,实现矢量中靶。
2.2 钾铵基聚合物强封堵钻井液体系应用
采用二开井身结构对钻井液井壁稳定及防塌防漏提出新的要求,加强钻井液封堵抑制性是实现安全钻井的关键。优化采用大钾体系,降低滤失量,解决缩径、坍塌问题。优选铵盐体系,配合抗复合盐,褐煤树脂,以及低粘PAC,提高抗盐侵、二氧化碳侵能力,降低失水。钻井液密度控制方面在进入青山口后将密度由1.25g/cm3提高至1.35g/cm3,避免井壁失稳造成掉块。通过配套技术应用有效解决水平井掉块问题,保证浅表套二开井身结构水平井安全钻井。
2.3 优化稳平钻具组合提速技术
采用单弯螺杆钻具水平段复合钻进井斜微增,单根增斜0.2-0.5度,平均每根定向2米,影响机械钻速。优化采用稳平钻具组合,直井段复合率达到99%以上,轨迹调整次数显著减少,大幅提高钻井速度;水平段复合率由70%提高至93.3%,提速效果显著。
2.4 钻头个性化设计与应用技术
乾246区块地层岩石达到6-7级,钻对钻井速度慢等问题,对水平段钻头进行个性化设计,采用4刀翼19mm复合片双排齿,优化设计钻头力学、结构参数,实现单只钻头进尺905m,平均钻速8.63m/h,较常规提高了33.56%。
2.5 近钻头地质导向工具应用
针对乾246区块水平井油层厚度薄,地质导向难度大等问题,优选采用近钻头地质导向工具,利用其近钻头上下方位伽玛、电阻率测量功能,第一时间发现地层变化,保证轨迹在油层最佳位置钻进,砂岩钻遇率达到95.01%,油层钻遇率达到79.57%,有效减少定向井段比例,提高钻井速度。
3 结论
(1)通过致密油水平井钻井技术攻关实践,形成水平井井身结构、井眼轨迹控制、强抑制钻井液体系等钻井配套技术,有效提高钻井速度,为区块规模开发提供技术支持。
(2)应用近钻头导向工具,显著提高钻遇率及钻井速度。
(3)进一步推广完善配套技术,探索致密油水平段2000m以上的长水平段钻井提速技术,进一步提高致密油勘探开发效果。
参考文献
[1] 张茂林,万云祥,谢飞龙,等.吉木萨尔致密油钻井提速技术与实践[J].石油钻采工艺,2014,36(5):18-21.
[2] 黄鸿,李俞静,陈松平. 吉木萨尔致密油藏水平井优快钻井技术[J].石油钻采工艺,2014,36(4):10-12.
作者简介
孙达,男,2008年7月毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,本科,工程师,现于钻井工艺研究院从事钻井工艺技术研究及推广应用工作。
[关键词]致密油、水平井、井眼轨道优化、稳平钻具组合、PDC钻头优选
中图分类号:TE357.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0032-01
吉林油田未动用储量以致密油藏为主,主要为乾246区块。近几年来,依托乾246区块致密油藏开发,攻关形成致密油水平井钻井提速配套技术,钻井周期降低30%、钻井成本降低30%,实现经济效益开发致密油水平井目的。
1 技术难点
1.1、长裸眼井段上部嫩江组易水化膨胀,缩径、坍塌;下部青山口组硬脆性泥页岩发育,井漏、井塌问题严重。查平4井、查59井多次封井,被迫将三开改为四开井,大幅增加钻井成本。
1.2、下部青山口、泉头组地层埋藏1900~2300米,可钻性6-7级,夹层多,12年、13年水平段平均机械钻速仅为2.48m/h、3.61m/h。
1.3、水平段达到1000米以上,摩阻扭矩大,托压严重,同时循环压耗大,井眼净化困难。
1.4、储层厚度薄,最薄处仅为0.6米,井眼轨迹控制难度大。
2 提速提效技术
2.1 井身结构优化及井眼轨道优化设计
2015年以前,乾246区块水平井采用三开结构,技套下至2200-2300米,保证钻井安全顺利施工,增加钻井成本、钻井周期。通过优化采用二开井身结构,一开采用393.7mm井眼*273mm套管,钻至350米;二开采用215.9mm井眼*139mm套管钻至完钻井深,能大幅减少钻井投资,缩短钻井周期。
原井眼轨道设计采用直-增-稳-增-稳剖面,井斜70°下入近鉆头导向工具,井斜83-84°稳斜探顶。如果目的层提前,轨迹调整较大,显著增加后期摩阻,存在脱靶风险。针对存在问题,优化采用直-增-稳-增-稳-增-稳剖面,设计2处稳斜段,第一稳斜段设计在72-74°,段长25-30米,如果目的层提前可以及时调整轨迹,既避免脱靶,降低后期摩阻;第二稳斜段设计在83-84°,段长25-30米,实现矢量中靶。
2.2 钾铵基聚合物强封堵钻井液体系应用
采用二开井身结构对钻井液井壁稳定及防塌防漏提出新的要求,加强钻井液封堵抑制性是实现安全钻井的关键。优化采用大钾体系,降低滤失量,解决缩径、坍塌问题。优选铵盐体系,配合抗复合盐,褐煤树脂,以及低粘PAC,提高抗盐侵、二氧化碳侵能力,降低失水。钻井液密度控制方面在进入青山口后将密度由1.25g/cm3提高至1.35g/cm3,避免井壁失稳造成掉块。通过配套技术应用有效解决水平井掉块问题,保证浅表套二开井身结构水平井安全钻井。
2.3 优化稳平钻具组合提速技术
采用单弯螺杆钻具水平段复合钻进井斜微增,单根增斜0.2-0.5度,平均每根定向2米,影响机械钻速。优化采用稳平钻具组合,直井段复合率达到99%以上,轨迹调整次数显著减少,大幅提高钻井速度;水平段复合率由70%提高至93.3%,提速效果显著。
2.4 钻头个性化设计与应用技术
乾246区块地层岩石达到6-7级,钻对钻井速度慢等问题,对水平段钻头进行个性化设计,采用4刀翼19mm复合片双排齿,优化设计钻头力学、结构参数,实现单只钻头进尺905m,平均钻速8.63m/h,较常规提高了33.56%。
2.5 近钻头地质导向工具应用
针对乾246区块水平井油层厚度薄,地质导向难度大等问题,优选采用近钻头地质导向工具,利用其近钻头上下方位伽玛、电阻率测量功能,第一时间发现地层变化,保证轨迹在油层最佳位置钻进,砂岩钻遇率达到95.01%,油层钻遇率达到79.57%,有效减少定向井段比例,提高钻井速度。
3 结论
(1)通过致密油水平井钻井技术攻关实践,形成水平井井身结构、井眼轨迹控制、强抑制钻井液体系等钻井配套技术,有效提高钻井速度,为区块规模开发提供技术支持。
(2)应用近钻头导向工具,显著提高钻遇率及钻井速度。
(3)进一步推广完善配套技术,探索致密油水平段2000m以上的长水平段钻井提速技术,进一步提高致密油勘探开发效果。
参考文献
[1] 张茂林,万云祥,谢飞龙,等.吉木萨尔致密油钻井提速技术与实践[J].石油钻采工艺,2014,36(5):18-21.
[2] 黄鸿,李俞静,陈松平. 吉木萨尔致密油藏水平井优快钻井技术[J].石油钻采工艺,2014,36(4):10-12.
作者简介
孙达,男,2008年7月毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,本科,工程师,现于钻井工艺研究院从事钻井工艺技术研究及推广应用工作。