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摘要:让那若尔油田是中油股份在阿克纠宾区域较老的一个重点开发区块,也是该公司大力实施增储上产的重点区块。近年来,随着油田的深度开发,地层原始压力系数快速下降,酸裂、注水、注气等增压上产措施已不能延伸到剩余油富集区,常规井已不能满足“挖潜增效、深度开发”的目标,为保障油气供应需求、降本增效及开发开采工艺的轮换更新,今年以来,全面实施部署大尺寸井眼、长水平段一体化作业水平井,以达到最大限度勘探开发,最优科技创新实施,保障油气供应需求,而对于油服企业来说,首次以产量为结算考核方式,集设计、钻完井、酸压储层改造于一体的总包服务井模式进行生产经营,因此,给现场钻井施工提出了更高的要求。
1 工程地质概况
1.1 地质概况
让那若尔油田目前开发的主要是两大主力油藏,分别是石炭系的KT-1油藏和KT-2油层,两大油藏由MKT层相隔。该区块地层进入上二叠系1200米以后依次出现上石膏、盐岩夹塑性膏质泥岩、下石膏及两套油层。上石膏及盐层中可钻性较好,但盐层中塑性膏泥岩需要1.8-2.0g/cm3泥浆比重稳定井壁,存在较大蠕变缩颈风险;进入下石膏及KT-1层以后夹层多,压实性强,可钻性差,对钻头耐磨性要求较高;MKT层砂泥岩、砾岩交错,该层段将增斜至90°,长段定向滑动钻进,机速慢增斜难,托压频工具面难以控制;开发主力KT-2油层1000米以上大段水平钻进对工程、泥浆、设备、工具等均提出较高要求。
1.2井身结构情况
北特鲁瓦区块二开311井眼开始实施定向导眼和主眼施工,其中导眼采用大小眼311-216施工,三开直接进入水平段施工。而让那若尔油田由于二开地层存在大段塑性泥岩,定向施工存在较大风险,设计为三开进行216井眼定向导眼和主眼以及水平段施工,因此讓那若尔区块存在长段裸眼定向和水平钻进施工,难度和风险更一步加大。
2 存在的难点分析
2.1主、导眼长段定向机速低,后期定向效果差,造斜率低
KT-1井定向段2300-3100米,KT-2井定向段3400-4100米,目的层位不同,地层岩性也存在较大差异性,长段定向滑动钻进,机速慢,托压严重,划眼频繁,造斜率低,最终为水平段前期导向找油制造难度。
2.2水平段大段旋转导向施工难度大
有别于北特鲁瓦区块二开定向增斜,三开水平施工,让那若尔定向、水平施工均在三开阶段,裸眼段长、水平旋转导向段长、油气层暴露段长,对井控、井下钻具、地面设备等都是很大考验。H7205井在划眼过程中钻杆本体扭断,打捞12趟未果后填井侧钻。H923井水平段施工中转盘负荷重,水平段1000-1200米段烧坏两部绞车电机。
3 采取的主要对策
3.1优选一套完整的动力钻具及钻头序列
3.1.1动力钻具性能要求
根据阿克纠宾区域市场供需,1、直井段选用常规螺杆原则:大排量、大扭矩、长寿命,且大包成本较低;2、定向段选用原则:角度可调式、大扭矩、高频敲击防托压、压耗低、寿命长;3、水平段选用斯伦贝谢旋转导向工具。
3.1.2钻头选型分析
根据地质特性,1、让那若尔二开后主要穿盐层、塑性泥岩及上下石膏层,针对穿层多,软硬交替及可钻性差别大的地层特性,在钻头优选方面主要选择尖圆混合齿5刀翼19mm复合片PDC为主;2、三开3000米后MKT层砂泥岩、砾岩交错,可钻性差,且处在定向施工段,兼顾定向工具面的稳定性,选择NOV双排齿保径5刀翼16mm复合片PDC钻头;3、水平段选择旋转导向钻具配伍钻头,斯伦贝谢复合型高强耐磨PDC钻头。
3.2优选钻进方式,提高定向速度和效果
3.2.1钻井方式优选分析
直井段采取防斜快打是后期定向提速的保障,目的一是防止井斜超标,二是为后期定向段施工提供有利的方位和正位移,三是起到防斜打快的效果。因此选用MWD复合钻技术。Fluid Hammer扭力旋冲器(可调式)可在8吨以上钻压后产生转速2倍以上高频振动,敲击破碎岩石。且可针对该井段地层可钻性差、机速慢定向难度大的特点,可以实现大钻压、高频敲击和防粘防托压定向快速钻进。解决定向段增斜段长,造斜率高,托压严重等问题。
工程,平均机速达3.16m/h。
4 现场应用效果
4.1完成水平井周期对比
让那若尔油田完成的三口水平井,平均完钻井深4587米,平均钻井周期152.4天,相比北特鲁瓦区块,完钻累计进尺增加272米,平均周期缩短33.84天。
4.2完成水平井机速事故发生率情况对比
让那若尔油田完成的三口水平井,事故复杂率为1.48%,平均机速4.10m/h,相比北特鲁瓦提高18.15%。
4.3定向完成及油层钻遇情况
完成井均精准中靶,中靶率100%,油层钻遇率100%,其中H923井井底位移1561.67米,水平段1200米,最大井斜94.38°。
5 总结及建议
1)下步可以尝试二开定向,缩短水平施工中裸眼段长度,减少事故复杂发生。
2)继续加大定向段钻井液的防托压方面的润滑性室内试验和研究,减少因托压影响造斜率和轨迹。
3)进一步优化PDC钻头和井下动力工具的选型,联合厂家,针对地层特点对井下工具个性化优化。
4)完井传输电测及测声幅施工的精细化作业,保障连续油管井下作业的有序进行。
1 工程地质概况
1.1 地质概况
让那若尔油田目前开发的主要是两大主力油藏,分别是石炭系的KT-1油藏和KT-2油层,两大油藏由MKT层相隔。该区块地层进入上二叠系1200米以后依次出现上石膏、盐岩夹塑性膏质泥岩、下石膏及两套油层。上石膏及盐层中可钻性较好,但盐层中塑性膏泥岩需要1.8-2.0g/cm3泥浆比重稳定井壁,存在较大蠕变缩颈风险;进入下石膏及KT-1层以后夹层多,压实性强,可钻性差,对钻头耐磨性要求较高;MKT层砂泥岩、砾岩交错,该层段将增斜至90°,长段定向滑动钻进,机速慢增斜难,托压频工具面难以控制;开发主力KT-2油层1000米以上大段水平钻进对工程、泥浆、设备、工具等均提出较高要求。
1.2井身结构情况
北特鲁瓦区块二开311井眼开始实施定向导眼和主眼施工,其中导眼采用大小眼311-216施工,三开直接进入水平段施工。而让那若尔油田由于二开地层存在大段塑性泥岩,定向施工存在较大风险,设计为三开进行216井眼定向导眼和主眼以及水平段施工,因此讓那若尔区块存在长段裸眼定向和水平钻进施工,难度和风险更一步加大。
2 存在的难点分析
2.1主、导眼长段定向机速低,后期定向效果差,造斜率低
KT-1井定向段2300-3100米,KT-2井定向段3400-4100米,目的层位不同,地层岩性也存在较大差异性,长段定向滑动钻进,机速慢,托压严重,划眼频繁,造斜率低,最终为水平段前期导向找油制造难度。
2.2水平段大段旋转导向施工难度大
有别于北特鲁瓦区块二开定向增斜,三开水平施工,让那若尔定向、水平施工均在三开阶段,裸眼段长、水平旋转导向段长、油气层暴露段长,对井控、井下钻具、地面设备等都是很大考验。H7205井在划眼过程中钻杆本体扭断,打捞12趟未果后填井侧钻。H923井水平段施工中转盘负荷重,水平段1000-1200米段烧坏两部绞车电机。
3 采取的主要对策
3.1优选一套完整的动力钻具及钻头序列
3.1.1动力钻具性能要求
根据阿克纠宾区域市场供需,1、直井段选用常规螺杆原则:大排量、大扭矩、长寿命,且大包成本较低;2、定向段选用原则:角度可调式、大扭矩、高频敲击防托压、压耗低、寿命长;3、水平段选用斯伦贝谢旋转导向工具。
3.1.2钻头选型分析
根据地质特性,1、让那若尔二开后主要穿盐层、塑性泥岩及上下石膏层,针对穿层多,软硬交替及可钻性差别大的地层特性,在钻头优选方面主要选择尖圆混合齿5刀翼19mm复合片PDC为主;2、三开3000米后MKT层砂泥岩、砾岩交错,可钻性差,且处在定向施工段,兼顾定向工具面的稳定性,选择NOV双排齿保径5刀翼16mm复合片PDC钻头;3、水平段选择旋转导向钻具配伍钻头,斯伦贝谢复合型高强耐磨PDC钻头。
3.2优选钻进方式,提高定向速度和效果
3.2.1钻井方式优选分析
直井段采取防斜快打是后期定向提速的保障,目的一是防止井斜超标,二是为后期定向段施工提供有利的方位和正位移,三是起到防斜打快的效果。因此选用MWD复合钻技术。Fluid Hammer扭力旋冲器(可调式)可在8吨以上钻压后产生转速2倍以上高频振动,敲击破碎岩石。且可针对该井段地层可钻性差、机速慢定向难度大的特点,可以实现大钻压、高频敲击和防粘防托压定向快速钻进。解决定向段增斜段长,造斜率高,托压严重等问题。
工程,平均机速达3.16m/h。
4 现场应用效果
4.1完成水平井周期对比
让那若尔油田完成的三口水平井,平均完钻井深4587米,平均钻井周期152.4天,相比北特鲁瓦区块,完钻累计进尺增加272米,平均周期缩短33.84天。
4.2完成水平井机速事故发生率情况对比
让那若尔油田完成的三口水平井,事故复杂率为1.48%,平均机速4.10m/h,相比北特鲁瓦提高18.15%。
4.3定向完成及油层钻遇情况
完成井均精准中靶,中靶率100%,油层钻遇率100%,其中H923井井底位移1561.67米,水平段1200米,最大井斜94.38°。
5 总结及建议
1)下步可以尝试二开定向,缩短水平施工中裸眼段长度,减少事故复杂发生。
2)继续加大定向段钻井液的防托压方面的润滑性室内试验和研究,减少因托压影响造斜率和轨迹。
3)进一步优化PDC钻头和井下动力工具的选型,联合厂家,针对地层特点对井下工具个性化优化。
4)完井传输电测及测声幅施工的精细化作业,保障连续油管井下作业的有序进行。