论文部分内容阅读
奈曼旗凹陷是开鲁盆地西南侧的一个次级负向构造单元，地理位置位于内蒙古自治区哲里木盟奈曼旗境内，奈曼油田奈1块构造上处于奈曼旗凹陷中央洼陷带北段的双河背斜内，钻井目的层为中生界白垩系九佛堂组，储层岩性主要为砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩、凝灰质细砂岩、凝灰质粉砂岩，砂体发育具有扇三角洲前缘水道、水道间沉积的特点，物性较差，为中低孔、低渗、特低渗储层。九佛堂组上段平均原始地层压力15.15Mpa，下段平均原始地层压力21.24 Mpa，压力系数0.92-0.97。
一、施工难点
1.奈1块井身轨迹设计均为双靶井，靶心距较小，钻至造斜点后需连续进行增斜、稳斜、降斜、稳斜钻进，常规方式钻进严重影响钻井速度，井身质量也无法得到确实保证。
2.地层可钻性较差
奈1块上部地层以泥岩为主，下部目的层九佛堂组凝灰质岩性居多，可钻性差。
3.上部地层阜新组及沙海组岩性以深灰色泥岩为主，遇水易膨胀剥落，导致井壁垮塌，被迫划眼。
4.目的层九佛堂组，地层发育较老，岩性以砂砾岩和灰色泥岩为主，并伴有裂隙发育，钻速较慢且极易发生渗漏。
5.因地层岩性的特殊性，导致完井工作难度极大
完井电测易在上部地层阜新组及沙海组遇阻，固井在九佛堂组顶部易发生漏失，导致水泥低返被迫进行挤水泥作业。
针对以上难点公司成立项目组，与各专业技术服务公司紧密配合，采取针对性强的技术措施，解决制约钻井施工中的技术难题。
二、应用相关的配套技术
1.导向复合钻进技术结合MWD无线仪器跟踪
奈1块井身轨迹设计均为双靶井五段制，造斜点在400-1000米不等，二开后首先采用钟摆钻具钻穿阻流环至造斜点，起钻后下入单弯螺杆结合MWD无线随钻仪器进行定向施工，定向结束后继续复合钻进，跟踪测斜，发现轨迹漂移及时调整。根据使用情况，中途更换钻头及螺杆，钻至降斜井深后，进行降斜施工。降斜施工结束后继续复合钻进，根据钻头及螺杆使用情况，钻至2靶深度后，起钻简化钻具钻完进尺，既有效保证了井身质量，又极大的缩短了生产时间。
2.PDC钻头的个性化选型及应用
奈1块上部地层阜新组及沙海组岩性以深灰色泥岩为主，下部九佛堂组以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩为主，通过对岩性的分析与研究，认为阜新组及沙海组至九佛堂组上段均适合使用PDC钻头，为此，现场分析论证与PDC钻头钻头厂家共同定制个性化PDC钻头，同时，将PDC钻头与导向复合钻进结合应用，机械钻速明显提高，并极大的延长了单只钻头的钻进时间，减少了起下钻时间，提速效果极其明显。
3.强化钻具管理，杜绝钻具事故发生
对到井的钻具进行认真检查，排列整齐，准确丈量各种尺寸，入井钻具必须保证丝扣干净，对所有下井工具、接头必须绘制草图，记录清楚。每次起钻时要进行错扣起钻，认真坚持钻具倒换制度，并做好记录。钻铤、配合接头下井工作200小时探伤一次，准确统计钻具及各种配合接头使用时间，及时更换钻铤、配合接头。通过对各种钻具进行精细管理，奈1区块施工过程中未发生任何井下钻具事故，有力促进安全快速施工。
4.防漏措施
奈1块主要易漏失层位为九佛堂组上段油层段，因裂缝发育易发生漏失，相应措施如下：
4.1揭油层前必须搞短起，保证上部井眼畅通，油层揭开1~2米要循环1周观察，正常后方可继续钻进。
4.2揭开油层后严格控制下钻速度，减小井下激动压力。
4.3下钻中途选择合适井段打通水眼，破坏上部泥浆结构，以防到底开泵憋堵造成井漏。
4.4下钻到底开泵采用小排量，循环正常后逐渐加大排量，确认正常后方可开始钻进。
4.5钻进过程中严格落实坐岗观察，发现井漏立即起钻，每起1柱按钻杆体积正常灌泥浆，严禁连续灌泥浆，严禁灌清水，以避免上部井眼垮塌造成卡钻。
4.6严格控制泥浆密度，保证泥浆固控设备运转正常，及时清除泥浆中的有害固相。
4.7要求地质对油层提前做出预报，泥浆提前加入单向压力封闭剂等堵漏材料，提高地层承压能力。
5.钻井液配套施工方案
5.1二开后至800m左右采用聚合物不分散钻井液体系，钻井液处理以多次小剂量为主，加足抑制剂，控制地层造浆，减少或杜绝排放钻井液，保持钻井液性能的稳定性，防止钻井液性能大起大落。
5.2二开用纯碱和FCLS预处理好水泥塞。然后加入FCLS 200-300kg，FT-881 200-300kg，大分子100kg处理好钻井液进行二开，每钻进100m，补充大分子50kg，FT-881 100-150kg，FCLS 100-150kg，钻穿阜新组和沙海组后，进入九佛堂组可少用大分子，并适当提高钻井液密度到1.14-1.16g/cm3，开始加入HA树脂，将钻井液失水控制在5ml以内。
5.3 1800m后地层为九佛堂组，地层较老，以砂砾岩和灰色泥岩为主，并有裂隙存在，钻速变慢且有可能发生渗漏，同时为防止上部阜新组和沙海组的深灰色泥岩垮塌，钻井液密度要保持在1.15-1.16g/cm3，钻井液处理按0.5-1%的量加入单项压力封闭剂911，提高地层承压能力，预防井漏的发生，为固井做好井眼准备，确保固井质量合格。同时处理方式应有所改变，每钻进200-250m处理一次，处理剂加量相应放大，降失水剂以HA树脂为主，以改为聚合物分散体系，增加钻井液性能稳定时间。
5.4提高净化设备的有效使用率，尤其是上部造浆井段，要充分利用好离心机，及时除去钻井液中的有害固相，保持钻井液密度平稳，提高泥饼质量，保证安全快速钻进，缩短钻井周期，减小下部防塌压力。
5.5润滑防卡主要从提高泥饼质量上做工作，如果发现附加拉力大或有托阻现象可加入石墨粉，提高润滑性。
6.配套的完井技术
6.1完井测井
完钻后彻底循环，调整泥浆性能达到完井要求，短起至九佛堂组顶部正常后下钻，彻底清理井壁，保证井壁圆滑、规则，下钻到底循环正常后，泥浆打封闭至沙海组，保证沙海组及九佛堂组泥岩稳定，以保证电测一次成功 ，测井期间要定时灌满泥浆。
6.2固井施工
固井施工的难点是顶替水泥浆过程中易发生漏失，造成水泥低返。首先严把通井关，严格执行固井协作会制定的各项措施，下套管前泥浆的流动性要调整到最佳。下套管控制下放速度，严防下套管中途井漏。到底开泵采用小排量顶通，正常后方可逐渐加大排量。水泥浆类型经与甲方沟通协调，油层上部采用低密度水泥浆体系，以减小水泥浆液柱压力。固井施工保持连续性，尤其在顶替过程中，由泥浆泵转为水泥泵车要保持连续，以防止水泥浆停顿瞬间启动压力过高憋漏地层。
一、施工难点
1.奈1块井身轨迹设计均为双靶井，靶心距较小，钻至造斜点后需连续进行增斜、稳斜、降斜、稳斜钻进，常规方式钻进严重影响钻井速度，井身质量也无法得到确实保证。
2.地层可钻性较差
奈1块上部地层以泥岩为主，下部目的层九佛堂组凝灰质岩性居多，可钻性差。
3.上部地层阜新组及沙海组岩性以深灰色泥岩为主，遇水易膨胀剥落，导致井壁垮塌，被迫划眼。
4.目的层九佛堂组，地层发育较老，岩性以砂砾岩和灰色泥岩为主，并伴有裂隙发育，钻速较慢且极易发生渗漏。
5.因地层岩性的特殊性，导致完井工作难度极大
完井电测易在上部地层阜新组及沙海组遇阻，固井在九佛堂组顶部易发生漏失，导致水泥低返被迫进行挤水泥作业。
针对以上难点公司成立项目组，与各专业技术服务公司紧密配合，采取针对性强的技术措施，解决制约钻井施工中的技术难题。
二、应用相关的配套技术
1.导向复合钻进技术结合MWD无线仪器跟踪
奈1块井身轨迹设计均为双靶井五段制，造斜点在400-1000米不等，二开后首先采用钟摆钻具钻穿阻流环至造斜点，起钻后下入单弯螺杆结合MWD无线随钻仪器进行定向施工，定向结束后继续复合钻进，跟踪测斜，发现轨迹漂移及时调整。根据使用情况，中途更换钻头及螺杆，钻至降斜井深后，进行降斜施工。降斜施工结束后继续复合钻进，根据钻头及螺杆使用情况，钻至2靶深度后，起钻简化钻具钻完进尺，既有效保证了井身质量，又极大的缩短了生产时间。
2.PDC钻头的个性化选型及应用
奈1块上部地层阜新组及沙海组岩性以深灰色泥岩为主，下部九佛堂组以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩为主，通过对岩性的分析与研究，认为阜新组及沙海组至九佛堂组上段均适合使用PDC钻头，为此，现场分析论证与PDC钻头钻头厂家共同定制个性化PDC钻头，同时，将PDC钻头与导向复合钻进结合应用，机械钻速明显提高，并极大的延长了单只钻头的钻进时间，减少了起下钻时间，提速效果极其明显。
3.强化钻具管理，杜绝钻具事故发生
对到井的钻具进行认真检查，排列整齐，准确丈量各种尺寸，入井钻具必须保证丝扣干净，对所有下井工具、接头必须绘制草图，记录清楚。每次起钻时要进行错扣起钻，认真坚持钻具倒换制度，并做好记录。钻铤、配合接头下井工作200小时探伤一次，准确统计钻具及各种配合接头使用时间，及时更换钻铤、配合接头。通过对各种钻具进行精细管理，奈1区块施工过程中未发生任何井下钻具事故，有力促进安全快速施工。
4.防漏措施
奈1块主要易漏失层位为九佛堂组上段油层段，因裂缝发育易发生漏失，相应措施如下：
4.1揭油层前必须搞短起，保证上部井眼畅通，油层揭开1~2米要循环1周观察，正常后方可继续钻进。
4.2揭开油层后严格控制下钻速度，减小井下激动压力。
4.3下钻中途选择合适井段打通水眼，破坏上部泥浆结构，以防到底开泵憋堵造成井漏。
4.4下钻到底开泵采用小排量，循环正常后逐渐加大排量，确认正常后方可开始钻进。
4.5钻进过程中严格落实坐岗观察，发现井漏立即起钻，每起1柱按钻杆体积正常灌泥浆，严禁连续灌泥浆，严禁灌清水，以避免上部井眼垮塌造成卡钻。
4.6严格控制泥浆密度，保证泥浆固控设备运转正常，及时清除泥浆中的有害固相。
4.7要求地质对油层提前做出预报，泥浆提前加入单向压力封闭剂等堵漏材料，提高地层承压能力。
5.钻井液配套施工方案
5.1二开后至800m左右采用聚合物不分散钻井液体系，钻井液处理以多次小剂量为主，加足抑制剂，控制地层造浆，减少或杜绝排放钻井液，保持钻井液性能的稳定性，防止钻井液性能大起大落。
5.2二开用纯碱和FCLS预处理好水泥塞。然后加入FCLS 200-300kg，FT-881 200-300kg，大分子100kg处理好钻井液进行二开，每钻进100m，补充大分子50kg，FT-881 100-150kg，FCLS 100-150kg，钻穿阜新组和沙海组后，进入九佛堂组可少用大分子，并适当提高钻井液密度到1.14-1.16g/cm3，开始加入HA树脂，将钻井液失水控制在5ml以内。
5.3 1800m后地层为九佛堂组，地层较老，以砂砾岩和灰色泥岩为主，并有裂隙存在，钻速变慢且有可能发生渗漏，同时为防止上部阜新组和沙海组的深灰色泥岩垮塌，钻井液密度要保持在1.15-1.16g/cm3，钻井液处理按0.5-1%的量加入单项压力封闭剂911，提高地层承压能力，预防井漏的发生，为固井做好井眼准备，确保固井质量合格。同时处理方式应有所改变，每钻进200-250m处理一次，处理剂加量相应放大，降失水剂以HA树脂为主，以改为聚合物分散体系，增加钻井液性能稳定时间。
5.4提高净化设备的有效使用率，尤其是上部造浆井段，要充分利用好离心机，及时除去钻井液中的有害固相，保持钻井液密度平稳，提高泥饼质量，保证安全快速钻进，缩短钻井周期，减小下部防塌压力。
5.5润滑防卡主要从提高泥饼质量上做工作，如果发现附加拉力大或有托阻现象可加入石墨粉，提高润滑性。
6.配套的完井技术
6.1完井测井
完钻后彻底循环，调整泥浆性能达到完井要求，短起至九佛堂组顶部正常后下钻，彻底清理井壁，保证井壁圆滑、规则，下钻到底循环正常后，泥浆打封闭至沙海组，保证沙海组及九佛堂组泥岩稳定，以保证电测一次成功 ，测井期间要定时灌满泥浆。
6.2固井施工
固井施工的难点是顶替水泥浆过程中易发生漏失，造成水泥低返。首先严把通井关，严格执行固井协作会制定的各项措施，下套管前泥浆的流动性要调整到最佳。下套管控制下放速度，严防下套管中途井漏。到底开泵采用小排量顶通，正常后方可逐渐加大排量。水泥浆类型经与甲方沟通协调，油层上部采用低密度水泥浆体系，以减小水泥浆液柱压力。固井施工保持连续性，尤其在顶替过程中，由泥浆泵转为水泥泵车要保持连续，以防止水泥浆停顿瞬间启动压力过高憋漏地层。