论文部分内容阅读
摘 要:乐安油田是胜利油田目前最大的稠油热采油田。草4区块第19号平台位于济阳坳陷东营凹陷乐安-纯化断裂鼻状造带,本地区地层分层多,地层松软,并且地层厚度小,下面还有浅气层,这给钻井施工带来了很大的不方便。保证井身质量,保障钻井施工安全,已经成为钻井施工的重中之重了。
关键词:草桥定向井防斜打直
一、概述
1、简介
该区块井绝大多数属于水平井施工工艺井,并且是丛林式井组分布,由于井深较浅,大多数井完钻地层层位为孔店组。本地区地层分层多,地层松软,并且地层厚度小,下面还有浅气层,这给钻井施工带来了很大的不方便。
2、区块地层分布情况
该地区目的层地层较浅,但是底层结构很是复杂
3、地层岩性描述
平原组:棕黄色棕红色粘土、砂质粘土与浅灰色松散砂层不等互层。
明化镇组:棕黄色、棕红色泥岩夹灰黄色、浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩。
馆陶组:上部为棕红色、棕黄色泥岩与灰白色含砾砂岩、浅灰色粉砂岩、浅灰色泥之分砂岩不等厚互层;下部为灰白色、浅灰色砾岩、含砾砂岩夹棕黄色、棕红色泥岩及后层灰黑色玄武岩。
沙一段:浅灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩、泥质砂岩、薄层灰质砂岩,局部夹浅灰色生物灰岩。
沙二段:浅灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、浅灰色粉砂岩、浅灰色泥质砂岩、灰质砂岩不等厚互层
沙三段:上部为灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、浅灰色细砂岩、浅灰色粉砂岩、浅灰色泥质砂岩、灰质砂岩不等厚互层;下部为浅灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、泥质粉砂岩、薄层灰质砂岩。
沙四段:为浅灰色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、浅灰色细砂岩、浅灰色粉砂岩、浅灰色泥质砂岩、灰质砂岩不等厚互层,顶部夹浅灰色灰岩、浅灰色生物灰岩。
孔店组:灰色、紫色、砂质泥岩为主。
二、地层岩性所造成的施工难点
该区块地层变化大,岩性变化也很大,差异明显,而且下面存在浅气层。
1、地层岩性所造成的施工难点
(1)平原组和明化镇组多为粘土岩层。泥岩和页岩一般较软,钻速快,但容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液中的自由水而膨胀,导致井径缩小。随着浸泡时间的延长,井壁可能会产生垮塌现象,井径扩大。但是一开后下钢级为J55的表层套管,已经封固平原组,所以在平原组就是一开时防止井径缩小,引发起下钻卡钻。明化镇组地层软,由于产层较浅,地层欠压实,因此定向造斜不好控制。同时由于造浆特别严重,极易出现缩径的现象。
(2)馆陶组主要为砾砂岩夹薄层泥岩,以及后层灰黑色玄武岩。砾砂岩一般来说是较好的渗透层,但在井壁上易形成较厚的滤饼,易引起泥餅粘附卡钻。另外滤饼对测井也有影响。馆陶组有两套含砾砂岩与泥岩互层,砾岩其下部是玄武岩地层,玄武岩地层以下为馆陶组砂砾岩井段。上部的砾砂岩颗粒大,中间基本没有胶接物,施工中极易垮塌,形成大肚子井眼,直径大的砾石无法带出地面。
(3)孔店组地层岩石孔隙度低,渗透率差,属于低渗储层。
三、工程技术难点
(1)该地区为丛林式井组分布,防碰撞是最应当注意的。
(2)高造斜点。靶前距小。
(3)有浅气层,防喷,井控要求严格;
(4)上部地层松软,易坍塌缩径,容易造成起下钻困难;
(5)定向点较浅,钻井液造浆严重,性能难以控制;
(6)上部定向增斜段如果处理不好,易出新眼;
(7)砂砾岩和玄武岩上下易剥落坍塌,造成卡钻;
(8)上部地层较软,进尺快,改小循环和处理泥浆时间比较紧张,时间掌握不好,容易导致钻至相关层位后钻井液性能达不到要求;
(9)由于频繁起下钻(起钻下动力、起钻下地质导向)造成钻井液性能难以稳定在一定的范围;
(10)地层较软,容易吸水膨胀、造浆、坍塌;
(11)由于浅气层的存在要求上部形成开放式井眼,而下部需要高粘切钻井液,容易造成上部糊井眼,上下存在矛盾;
(12)定向井井斜超过50o时不只能靠钻井液携岩,还需要工程措施相互结合,利用起下钻有效破坏岩屑床的形成.
四、钻井施工措施
1、一开钻进技术措施
一开钻具组合选择:Φ346.1mm3A+Φ177.8mmDC×6柱+Φ127mmDP
一开钻具组合的选择采用大直径高强度钻铤,主要考虑的是保证直井段的,钻遇软硬交错地层时,要注意减压吊打;送钻要均匀,严禁切菜式送钻。
本地区上部井眼成岩性差,胶结疏松极易坍塌掉块,施工中加强井眼的稳定护理。同时控制钻具在井内活动力度,防止机械坍塌。
2、二开钻进技术措施
(1)二开钻具组合选择:
Φ241.3mm3A+动力钻具×7.92m+止回阀+无磁DC×1柱
+Φ177.8mmDC×3柱+Φ127mmDP
(2)二开直井段钻进
直井段可以采用小钻压、低排量,小循环的形式钻进,但是必须充分利用好固控设备,保证上部形成开放型井眼,保证起下钻顺利;如果造斜点在700米左右,可以考虑采用大循环钻进。该井段在明化镇组,地层成岩性较差,泥岩性较软且砂层发育,注意防止上部坍塌卡钻,注意疏松砂岩地层防止井漏,注意提高钻井液的携带和悬浮能力,防止泥岩缩径。
坚持井斜不清不打钻的原则,每进尺50~100米投测一次,发现井斜及时纠正,保证直井段的合格,为下一步造斜打下坚实基础。
(3)斜井段钻进
下钻遇阻不能划眼,及时活动好钻具防粘卡。由于井斜较大,容易形成岩屑床,及时通过短起下和分段循环的方法改变岩屑的沉积状态和位置,提钻井液高屈服值,增强钻井液的携岩能力,达到减少岩屑床厚度,清洗井眼的目的。
进入斜井段,提前加入润滑剂,保证含量在5%以上,有良好的润滑性能,如果混油必须保证原油含量在10%以上。
钻至浅气层上方50米时,调整钻井液
玄武岩上部,钻井液粘切不必太高,能满足携岩和井壁稳定要求即可,进行短起下钻,将上部井眼搞畅通,保证下部施工安全。
进入玄武岩前50米左右,进行钻井液提粘处理,合理控制参数,确保泥浆的密度、粘度、PH达到合理。
钻开砾石层,要求每隔5~6小时采用配制高粘切钻井液5m3进行打塞子携带的方法,循环一周,并观察振动筛返砂情况,根据返砂情况确定下一步的施工方案;每次起钻必须充分循环洗井,保证井眼清洁,并用高粘切钻井液进行封井,根据实际情况先进行短起,防止砾石集中造成起钻困难;同时起下钻严禁硬拔硬压,防止钻具卡死,可采取轻提慢放配合旋转,将砾石逐渐疏通开,加密进行短起下可以保证安全施工;
完钻后,再配制高粘切钻井液打一段稠泥浆塞,并大排量循环洗井,最后再用高粘切钻井液封井后再起钻通井电测。
关键词:草桥定向井防斜打直
一、概述
1、简介
该区块井绝大多数属于水平井施工工艺井,并且是丛林式井组分布,由于井深较浅,大多数井完钻地层层位为孔店组。本地区地层分层多,地层松软,并且地层厚度小,下面还有浅气层,这给钻井施工带来了很大的不方便。
2、区块地层分布情况
该地区目的层地层较浅,但是底层结构很是复杂
3、地层岩性描述
平原组:棕黄色棕红色粘土、砂质粘土与浅灰色松散砂层不等互层。
明化镇组:棕黄色、棕红色泥岩夹灰黄色、浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩。
馆陶组:上部为棕红色、棕黄色泥岩与灰白色含砾砂岩、浅灰色粉砂岩、浅灰色泥之分砂岩不等厚互层;下部为灰白色、浅灰色砾岩、含砾砂岩夹棕黄色、棕红色泥岩及后层灰黑色玄武岩。
沙一段:浅灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩、泥质砂岩、薄层灰质砂岩,局部夹浅灰色生物灰岩。
沙二段:浅灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、浅灰色粉砂岩、浅灰色泥质砂岩、灰质砂岩不等厚互层
沙三段:上部为灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、浅灰色细砂岩、浅灰色粉砂岩、浅灰色泥质砂岩、灰质砂岩不等厚互层;下部为浅灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、泥质粉砂岩、薄层灰质砂岩。
沙四段:为浅灰色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、浅灰色细砂岩、浅灰色粉砂岩、浅灰色泥质砂岩、灰质砂岩不等厚互层,顶部夹浅灰色灰岩、浅灰色生物灰岩。
孔店组:灰色、紫色、砂质泥岩为主。
二、地层岩性所造成的施工难点
该区块地层变化大,岩性变化也很大,差异明显,而且下面存在浅气层。
1、地层岩性所造成的施工难点
(1)平原组和明化镇组多为粘土岩层。泥岩和页岩一般较软,钻速快,但容易产生钻头泥包。这种地层极易吸收钻井液中的自由水而膨胀,导致井径缩小。随着浸泡时间的延长,井壁可能会产生垮塌现象,井径扩大。但是一开后下钢级为J55的表层套管,已经封固平原组,所以在平原组就是一开时防止井径缩小,引发起下钻卡钻。明化镇组地层软,由于产层较浅,地层欠压实,因此定向造斜不好控制。同时由于造浆特别严重,极易出现缩径的现象。
(2)馆陶组主要为砾砂岩夹薄层泥岩,以及后层灰黑色玄武岩。砾砂岩一般来说是较好的渗透层,但在井壁上易形成较厚的滤饼,易引起泥餅粘附卡钻。另外滤饼对测井也有影响。馆陶组有两套含砾砂岩与泥岩互层,砾岩其下部是玄武岩地层,玄武岩地层以下为馆陶组砂砾岩井段。上部的砾砂岩颗粒大,中间基本没有胶接物,施工中极易垮塌,形成大肚子井眼,直径大的砾石无法带出地面。
(3)孔店组地层岩石孔隙度低,渗透率差,属于低渗储层。
三、工程技术难点
(1)该地区为丛林式井组分布,防碰撞是最应当注意的。
(2)高造斜点。靶前距小。
(3)有浅气层,防喷,井控要求严格;
(4)上部地层松软,易坍塌缩径,容易造成起下钻困难;
(5)定向点较浅,钻井液造浆严重,性能难以控制;
(6)上部定向增斜段如果处理不好,易出新眼;
(7)砂砾岩和玄武岩上下易剥落坍塌,造成卡钻;
(8)上部地层较软,进尺快,改小循环和处理泥浆时间比较紧张,时间掌握不好,容易导致钻至相关层位后钻井液性能达不到要求;
(9)由于频繁起下钻(起钻下动力、起钻下地质导向)造成钻井液性能难以稳定在一定的范围;
(10)地层较软,容易吸水膨胀、造浆、坍塌;
(11)由于浅气层的存在要求上部形成开放式井眼,而下部需要高粘切钻井液,容易造成上部糊井眼,上下存在矛盾;
(12)定向井井斜超过50o时不只能靠钻井液携岩,还需要工程措施相互结合,利用起下钻有效破坏岩屑床的形成.
四、钻井施工措施
1、一开钻进技术措施
一开钻具组合选择:Φ346.1mm3A+Φ177.8mmDC×6柱+Φ127mmDP
一开钻具组合的选择采用大直径高强度钻铤,主要考虑的是保证直井段的,钻遇软硬交错地层时,要注意减压吊打;送钻要均匀,严禁切菜式送钻。
本地区上部井眼成岩性差,胶结疏松极易坍塌掉块,施工中加强井眼的稳定护理。同时控制钻具在井内活动力度,防止机械坍塌。
2、二开钻进技术措施
(1)二开钻具组合选择:
Φ241.3mm3A+动力钻具×7.92m+止回阀+无磁DC×1柱
+Φ177.8mmDC×3柱+Φ127mmDP
(2)二开直井段钻进
直井段可以采用小钻压、低排量,小循环的形式钻进,但是必须充分利用好固控设备,保证上部形成开放型井眼,保证起下钻顺利;如果造斜点在700米左右,可以考虑采用大循环钻进。该井段在明化镇组,地层成岩性较差,泥岩性较软且砂层发育,注意防止上部坍塌卡钻,注意疏松砂岩地层防止井漏,注意提高钻井液的携带和悬浮能力,防止泥岩缩径。
坚持井斜不清不打钻的原则,每进尺50~100米投测一次,发现井斜及时纠正,保证直井段的合格,为下一步造斜打下坚实基础。
(3)斜井段钻进
下钻遇阻不能划眼,及时活动好钻具防粘卡。由于井斜较大,容易形成岩屑床,及时通过短起下和分段循环的方法改变岩屑的沉积状态和位置,提钻井液高屈服值,增强钻井液的携岩能力,达到减少岩屑床厚度,清洗井眼的目的。
进入斜井段,提前加入润滑剂,保证含量在5%以上,有良好的润滑性能,如果混油必须保证原油含量在10%以上。
钻至浅气层上方50米时,调整钻井液
玄武岩上部,钻井液粘切不必太高,能满足携岩和井壁稳定要求即可,进行短起下钻,将上部井眼搞畅通,保证下部施工安全。
进入玄武岩前50米左右,进行钻井液提粘处理,合理控制参数,确保泥浆的密度、粘度、PH达到合理。
钻开砾石层,要求每隔5~6小时采用配制高粘切钻井液5m3进行打塞子携带的方法,循环一周,并观察振动筛返砂情况,根据返砂情况确定下一步的施工方案;每次起钻必须充分循环洗井,保证井眼清洁,并用高粘切钻井液进行封井,根据实际情况先进行短起,防止砾石集中造成起钻困难;同时起下钻严禁硬拔硬压,防止钻具卡死,可采取轻提慢放配合旋转,将砾石逐渐疏通开,加密进行短起下可以保证安全施工;
完钻后,再配制高粘切钻井液打一段稠泥浆塞,并大排量循环洗井,最后再用高粘切钻井液封井后再起钻通井电测。