论文部分内容阅读
摘要：受地层岩性、压力系数及储层性质等因素影响，L区块钻井速度处于较低水平，为此在对钻速影响因素分析基础上，开展技术对策研究，包括优化钻井技术及水力参数、强化井眼轨迹控制、优选钻头等，指导完钻井数38口，平均机械钻速提高6个百分点，井眼实钻轨迹符合率99.2%，油层钻遇率97.5%，常规射孔投产，生产效果较好，累产油14万吨，提高采收率1.5%。
关键词： 钻井提度 影响因素 机械钻速 分析研究
1.概况
L区块为复杂断块油藏，储层埋深2500～3500m，2014年滚动勘探发现，2015～2019年，每年完钻新井20～35口，平均机械钻速9.3m/h，处于较低水平（图1），主要受地层岩性、压力系数及储层性质等因素影响。钻井速度大小直接影响钻井周期和钻井成本，有必要开展钻井提速技术研究，缩短建井周期，提高经济效益。
2.影响钻速因素分析
2.1浅层地层破裂压裂系数低
L区块上部浅层储层岩性以砂岩、砂砾岩为主，主要胶结物为泥岩，胶结作用差，钻井过程中井眼易扩径。另外，某些层位为存在流沙层的深水地层，地层压力系数小于1.0，钻井液密度过大时，易发生井漏，处理难度大。
2.2深部地层存在异常压力
L区块深部地层存在大段泥岩层，沉积过程中吸水膨胀导致排水不畅，加上构造应力影响，形成异常高压力层，钻井过程中需要液柱压力大。当钻井液液柱压力小于地层压力时，井壁稳定性变差，出现井壁缩经、剥落、坍塌等现象。
2.3深部油层岩石可钻性差
深部地层岩石为石英岩、玄武岩等，可钻性差，机械钻速低，进尺少，对钻头的选型影响较大。
3.技术对策研究
3.1采用高压喷射钻井技术，优化水力参数
针对上部浅层地层胶结性差、可钻性好特点，采用高压喷射钻井，浅层井段中上部强化水力辅助破岩作用，下部以强化水力净化作用为主，实现最大冲击力的破岩方式与钻头磨岩方式相结合，大幅度提高机械钻速，同时对钻井参数、水力参数进行合理匹配，最大程度挖掘设备的潜力。以L305井为例，采用127mm钻具时大部分循环压耗消耗在钻具内，钻头压降低，根据经济水马力进行优化水力参数，钻头比水马力控制在0.32-0.57 kw/cm2，在保证安全钻井同时，又能达到清洗效果最佳。
3.2加强井身轨迹控制，确保后期顺利施工
井身轨迹控制的好坏直接影响到后序钻井安全施工，井身轨迹不规则易造成各种复杂情况和井下事故的发生，给后期施工带来较大的难度和被动性，為此在井身轨迹控制方面，在常规技术应用的基础上，采用了于LWD、MWD和导向技术，有效指导大位移井和水平井钻井轨迹控制及优化。以L128井为例，其为双靶心大位移井，设计靶心半径分别为20和25m。在钻井过程中，为了能较好的发挥导向钻井的技术优势，在不同井段采用不同的导向钻具组合，避免中途井斜角变化大，即使调整井斜，降低全角变化率，实际靶心半径11.0m、18.0m，达到设计要求。
3.3优选钻头类型，提高机械钻速
对于深部大段泥岩层，地层硬，厚度800～1000m，易发生泥岩剥落、井壁坍塌等问题，进而造成各种复杂事故。对于牙轮钻头，泥岩层段适应性差，易发生泥包钻头问题，影响机械钻速，而PDC钻头对泥岩层段可钻性强，通过优化水力参数，采用合理的排量和喷嘴直径，提高钻头水功率比，调整PDC钻头的切削复合片角度、钻头冠部形状的设计、刀翼数目等，可大幅度提高机械钻速。
3.4实施效果
依据上述技术对策，2020年共完钻新井数38口，平均单井钻井进尺3450m，平均机械钻速16.5m/h，相比2019年，提高6个百分点，井眼实钻轨迹符合率99.2%，油层钻遇率97.5%，采用常规射孔方式投产，平均单井日产油8.5吨，阶段累产油4.5万吨，预计全生命周期累产油14万吨，提高采收率1.5%。
4、结论
（1）受地层岩性、压力系数及储层性质等因素影响，L区块钻井速度处于较低水平。
（2）在对钻速影响因素分析基础上，开展技术对策研究，包括优化钻井技术及水力参数、强化井眼轨迹控制、优选钻头等，现场应用效果显著。
（3）本文在提高钻井速度方面取得成果及认识，可为同行提供借鉴经验。
参考文献：
[1] 杨明伟. YSL油田丛式定向井钻井提速配套技术研究[J].西部探矿工程. 2020（07）.
[2] 程华国，王吉东. 影响川东北地区深井机械钻速的原因分析与对策[J]. 石油钻探技术. 2004（05）.
[3] 马旭杰，张生军，蒋龙军.深层致密砂岩钻井参数强化研究[J]. 内蒙古石油化工. 2009（09）.
[4] 刘大伟.大位移水平井钻井提速技术[J]. 化工设计通讯. 2018（04）.
[5] 周英操，张书瑞，刘永贵.大庆外围探井钻井速度的影响因素分析[J]. 石油学报. 2007（02）.
[6] 宋建伟. 国内深井钻井提速技术难点分析及对策[J]. 西部探矿工程. 2013（12）.
作者简介：付尧，男，1988年4月出生，盘锦，汉族，工程师，2010年毕业于辽宁大学，现于中国石油辽河油田分公司钻采工程技术部从事井控与压裂管理工作。
关键词： 钻井提度 影响因素 机械钻速 分析研究
1.概况
L区块为复杂断块油藏，储层埋深2500～3500m，2014年滚动勘探发现，2015～2019年，每年完钻新井20～35口，平均机械钻速9.3m/h，处于较低水平（图1），主要受地层岩性、压力系数及储层性质等因素影响。钻井速度大小直接影响钻井周期和钻井成本，有必要开展钻井提速技术研究，缩短建井周期，提高经济效益。
2.影响钻速因素分析
2.1浅层地层破裂压裂系数低
L区块上部浅层储层岩性以砂岩、砂砾岩为主，主要胶结物为泥岩，胶结作用差，钻井过程中井眼易扩径。另外，某些层位为存在流沙层的深水地层，地层压力系数小于1.0，钻井液密度过大时，易发生井漏，处理难度大。
2.2深部地层存在异常压力
L区块深部地层存在大段泥岩层，沉积过程中吸水膨胀导致排水不畅，加上构造应力影响，形成异常高压力层，钻井过程中需要液柱压力大。当钻井液液柱压力小于地层压力时，井壁稳定性变差，出现井壁缩经、剥落、坍塌等现象。
2.3深部油层岩石可钻性差
深部地层岩石为石英岩、玄武岩等，可钻性差，机械钻速低，进尺少，对钻头的选型影响较大。
3.技术对策研究
3.1采用高压喷射钻井技术，优化水力参数
针对上部浅层地层胶结性差、可钻性好特点，采用高压喷射钻井，浅层井段中上部强化水力辅助破岩作用，下部以强化水力净化作用为主，实现最大冲击力的破岩方式与钻头磨岩方式相结合，大幅度提高机械钻速，同时对钻井参数、水力参数进行合理匹配，最大程度挖掘设备的潜力。以L305井为例，采用127mm钻具时大部分循环压耗消耗在钻具内，钻头压降低，根据经济水马力进行优化水力参数，钻头比水马力控制在0.32-0.57 kw/cm2，在保证安全钻井同时，又能达到清洗效果最佳。
3.2加强井身轨迹控制，确保后期顺利施工
井身轨迹控制的好坏直接影响到后序钻井安全施工，井身轨迹不规则易造成各种复杂情况和井下事故的发生，给后期施工带来较大的难度和被动性，為此在井身轨迹控制方面，在常规技术应用的基础上，采用了于LWD、MWD和导向技术，有效指导大位移井和水平井钻井轨迹控制及优化。以L128井为例，其为双靶心大位移井，设计靶心半径分别为20和25m。在钻井过程中，为了能较好的发挥导向钻井的技术优势，在不同井段采用不同的导向钻具组合，避免中途井斜角变化大，即使调整井斜，降低全角变化率，实际靶心半径11.0m、18.0m，达到设计要求。
3.3优选钻头类型，提高机械钻速
对于深部大段泥岩层，地层硬，厚度800～1000m，易发生泥岩剥落、井壁坍塌等问题，进而造成各种复杂事故。对于牙轮钻头，泥岩层段适应性差，易发生泥包钻头问题，影响机械钻速，而PDC钻头对泥岩层段可钻性强，通过优化水力参数，采用合理的排量和喷嘴直径，提高钻头水功率比，调整PDC钻头的切削复合片角度、钻头冠部形状的设计、刀翼数目等，可大幅度提高机械钻速。
3.4实施效果
依据上述技术对策，2020年共完钻新井数38口，平均单井钻井进尺3450m，平均机械钻速16.5m/h，相比2019年，提高6个百分点，井眼实钻轨迹符合率99.2%，油层钻遇率97.5%，采用常规射孔方式投产，平均单井日产油8.5吨，阶段累产油4.5万吨，预计全生命周期累产油14万吨，提高采收率1.5%。
4、结论
（1）受地层岩性、压力系数及储层性质等因素影响，L区块钻井速度处于较低水平。
（2）在对钻速影响因素分析基础上，开展技术对策研究，包括优化钻井技术及水力参数、强化井眼轨迹控制、优选钻头等，现场应用效果显著。
（3）本文在提高钻井速度方面取得成果及认识，可为同行提供借鉴经验。
参考文献：
[1] 杨明伟. YSL油田丛式定向井钻井提速配套技术研究[J].西部探矿工程. 2020（07）.
[2] 程华国，王吉东. 影响川东北地区深井机械钻速的原因分析与对策[J]. 石油钻探技术. 2004（05）.
[3] 马旭杰，张生军，蒋龙军.深层致密砂岩钻井参数强化研究[J]. 内蒙古石油化工. 2009（09）.
[4] 刘大伟.大位移水平井钻井提速技术[J]. 化工设计通讯. 2018（04）.
[5] 周英操，张书瑞，刘永贵.大庆外围探井钻井速度的影响因素分析[J]. 石油学报. 2007（02）.
[6] 宋建伟. 国内深井钻井提速技术难点分析及对策[J]. 西部探矿工程. 2013（12）.
作者简介：付尧，男，1988年4月出生，盘锦，汉族，工程师，2010年毕业于辽宁大学，现于中国石油辽河油田分公司钻采工程技术部从事井控与压裂管理工作。