義古72塊優快鉆井技術

張學光　姜海強

摘要：義古72塊主要含油層系為上古生界二疊系和石炭系油藏，所鉆地層有新生界、中生界、上古生界和下古生界，地質巖性復雜。針對該地區的地層特點，通過優選鉆頭、鉆具結構和鉆進參數，及時調整鉆井液性能等一系列措施，實現優質、快速、安全鉆井。

關鍵詞：地層特點；鉆頭選型；軌跡控制；優化參數；鉆井液

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.24.089

1設計概況

1.1地質概況及地層特點

義古72塊位于義和莊油田西部義古11大斷層上升盤，受多期構造運動影響，該地區構造復雜，斷塊破碎，整體上，中古生界地層北傾，傾角約30-40度。義古72塊主要含油層系為石炭二疊系（本溪組、太一段、下石盒子組、上石盒子組），上古生界二疊系和石炭系，巖性主要以碳質泥巖為主，存有煤層，井壁失穩嚴重，臨井義古72-斜3和義古72-斜4井鉆遇下石盒子組頂部都發生不同程度的漏失。

1.2設計特點

本區塊設計多為叢式井組，井眼軌跡設計為直、增、穩三段制，雙靶點，進入奧陶系2米卡層位完鉆，因地質構造原因，同一井組方位不同完鉆垂深和雙靶點方位有一定差異。已完成井指標情況見表1。

2鉆井的主要難點

2.1因地質構造原因，井身質量要求高

設計要求直井段水平位移小于20m，定向井靶距小于20米，井身軌跡控制較難。

2.2地層巖性復雜 ，存有多套低壓漏失層

義和莊油田石炭-二疊系地層斷裂非常發育，所鉆地層從新生界→上古生界→下古生界，地層巖性差別大；沙一段底部生物灰巖、二疊系和石炭系煤層裂縫井漏、奧陶系灰巖漏失。

2.3巖性復雜鉆井液處理較繁瑣

地層巖性差別大，鉆井液處理應根據所鉆地層巖性特點及時調整。

2.4井壁穩定性差

上古生界主要施工層位為下石盒子、山西組、太原組和本溪組；主要巖性為深灰色、灰黑色泥巖和碳質泥巖煤層，巖性復雜化，鉆井液性能要求較高；如果小井段發生失穩井塌，將導致大井段的坍塌，劃眼困難，劃眼期間進一步導致井下復雜化及鉆井故障。

3鉆井施工模式

3.1直井段

直井段施工選用HAT127鉆頭，采用鐘擺鉆具防斜打直技術，鉆具組合：Ф2159mmHAT127+Ф1778mm鉆鋌×2根（其中1根無磁）+Ф212mm螺扶+Ф1778mm×4根 +Ф127mm加重鉆桿×15根+Ф127mm鉆桿，鉆頭出表層小鉆壓吊打不少于200m，處理好軟硬地層交接面，根據測斜結果，及時調整鉆進參數，如有增斜趨勢時，適當降低鉆壓，保證直井段打直。

3.2定向段、穩斜段井身軌跡控制

斜井段選用壽命長鉆時快的四刀翼PDC鉆頭，造斜段鉆進時，選用125度單彎螺桿作為造斜工具，斜井段鉆具組合：Φ2159mm PDC鉆頭+Φ172mm 125°單彎動力鉆具+止回閥+Φ1588mm無磁鉆鋌1根+MWD無磁懸掛+Φ127mm加重鉆桿*5柱+Φ127mm鉆桿，開始定向時適當控制鉆時，確保鉆壓及工具面的穩定，嚴格控制工具的造斜率，保證井眼軌跡圓滑；要根據地質提示的地層傾角變化情況，合理優化定向策略，保證穩斜段以旋轉鉆進方式為主，用滑動鉆進的方式微調井斜和方位，對控制井身質量取得了良好的效果。斜井段應保證排量，以提高井眼清洗效率，增強鉆井液的攜巖能力，在斜井段鉆進中，保證鉆進200-300m搞一次短起下鉆，保證井眼通暢，如果井下有異常情況可增加短起下鉆次數。

3.3防漏堵漏措施優化

義古72塊，沙河街地層披覆在中古生界之上，為角度不整合接觸，臨井沙一底、二疊系頂均出現不同程度漏失，為確保安全鉆井，鉆進至設計提示漏層前50米，必須搞好短起下鉆，保證井眼暢通，同時鉆井液中跟入隨鉆堵漏材料；加強坐崗，一旦發生漏失要立即起鉆，并及時向環空內灌入堵漏鉆井液，灌入量稍大于鉆桿排代體積，下鉆時，從漏層上部建立循環，循環加入堵漏材料后，強行鉆穿漏層；嚴禁在易漏層位長時間循環，同時下鉆過程中開泵應避開易漏層位。

3.4優化鉆井液性能，提高封堵、防塌、潤滑效果

地層巖性差別大，鉆井液處理應根據所鉆地層巖性特點及時調整，分段處理。

（1）東營組及以上地層，采用一開鉆井液用清水和膠液沖稀的鉆井液，鉆進中及時補充配制濃度為（1～15）%的高分子聚合物膠液，細水長流維護鉆井液，增強鉆井液的抑制性。利用改性銨鹽調節鉆井液流變性，使鉆井液維持低密度較低粘切，以利于快速鉆進并保持適當的沖刷能力，防止泥巖縮徑并適當控制井徑擴大率，利用PAM抑制粘土分散，絮凝包被鉆屑，確保井眼穩定。

（2）沙河街組及上古生界地層，采用聚合物潤滑封堵防塌鉆井液，在造斜、穩斜井段鉆進過程中，除了具有足夠的排量之外，鉆井液必須具有良好的攜帶性能、流變性和潤滑性能，保持鉆井液中白油潤滑劑的含量，防止粘卡；上古生界地層以碳質泥巖為主，含煤系地層，易發生硬脆性垮塌，針對該段地層的特點，鉆井液主要以封堵、防塌為主，配方：（5～7）% 膨潤土 +（03～05）% 聚丙烯酰胺干粉+（3～5）% 抗高溫抗鹽防塌降濾失劑 +（2～3）%聚合物降濾失劑 +（3～5）% 鉆井液用無熒光磺化瀝青，對于破碎嚴重的石炭二疊系泥巖或煤系地層，主要是通過提高鉆井液的切力和降低轉盤轉速，在近井壁形成滯流層，減輕鉆井液對井壁的沖刷和鉆具對井壁的撞擊。

4認識與結論

（1）義古72塊直井段采用鐘擺鉆具防斜打直技術能夠很好地控制直井段井身軌跡。

（2）聚合物潤滑封堵防塌鉆井液體系，能夠滿足上古生界安全鉆井的要求。

（3）義古72塊鉆開漏層前加入隨鉆堵漏，對本地區防漏效果明顯。

參考文獻

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