利用側鉆井技術提高冷42塊油藏動用程度

李洪斌

中國石油遼河油田分公司 鉆采工藝研究院 （遼寧 盤錦 124010）

利用側鉆井技術提高冷42塊油藏動用程度

李洪斌

中國石油遼河油田分公司 鉆采工藝研究院 （遼寧 盤錦 124010）

側鉆井具有投資少見效快的優點，是挖潛增產、提高采收率的重要途徑。以冷42塊油藏為例，總結了井眼軌跡優化，側鉆井開窗點選擇，開窗工藝的優選，擴孔施工技術應用和鉆井液設計方面的經驗，得出可供借鑒的結論。

側鉆井 井眼軌跡 擴孔

1 冷42塊概況

冷42塊地處遼寧省盤山縣吳家鄉。構造上位于遼河斷陷盆地冷東斷裂背斜帶中段，是被斷層復雜化的半背斜構造。沙三段為本區的主要含油層系，巖性主要為巨厚塊狀砂礫巖，局部夾薄層泥巖、粉砂質泥巖。儲層為水下扇三角洲沉積砂體。孔隙度平均為 24.1%，平均滲透率為 1 806×10-3μm2，碳酸巖含量平均4.59%。油層埋深1 750～1 890m，含油井段30～170m，單井最大有效厚度147.2m，油層產狀為中厚層狀。

2 側鉆原因和難點分析

2.1 側鉆原因

冷42塊老區塊經過長時間的開采，由于套管變形或損壞以及井下落物事故處理困難等多種原因的影響，造成部分油水井不能維持正常生產，嚴重影響油氣產量。側鉆井技術能充分利用老井套管，降低投資成本，從而提高冷42塊油藏動用程度。

2.2 難點分析

（1）本區塊側鉆井為恢復油井產能，提高油層動用程度。地質要求新井底離原井底盡量遠，這對井眼軌跡進行優化提出挑戰。

（2）開窗點的選擇至關重要，要充分考慮原井套管完好情況、地層巖性、油水層縱向分布狀況、工具造斜能力、開窗方式等方面因素。

（3）側鉆方式是保證側鉆目的的前提下，要求根據油田勘探開發和油藏特點進行選擇。

（4）為能夠使套管下入后居中，增加水泥環厚度和均勻性，需要進行擴孔施工提高側鉆井固井質量，從而提高油井壽命。

3 側鉆井技術

3.1 井眼軌跡優化設計

裸眼段長度一般為100～400m；側鉆井井斜角≤30°，開窗點井斜方位要與側鉆目的層方位基本一致（表1）。以冷X井為例，軌跡類型為側鉆段-增斜段-穩斜段。在各項條件允許的情況下,盡量選用高造斜率以達到減少造斜段長度、降低鉆井成本的目的。

冷X井地質沒有給出實際靶點，為能夠在同一油層深度離原井眼盡量遠。假設一個靶點，靶點的條件是與側鉆點的方位盡可能接近，以滿足地質設計對于側鉆軌跡的要求。

3.2 開窗點優化與準備工作

在選擇開窗點前要收集整理原井的鉆完井資料，然后根據資料綜合分析來確定適合的開窗點，主要遵循以下原則：

（1）開窗點盡可能深，利用原井眼的套管，節約鉆井成本。

（2）確保開窗點以上套管完好無損。

（3）開窗點要避開扶正器和套管接箍位置，保證開窗施工安全。

（4）要根據地質條件和工具性能，確保井眼軌跡符合地質要求。

表1 冷X井井眼軌跡優化設計

（5）開窗點固井質量好，且有利于后期作業。

在開窗前要做好準備工作：①打撈原井內落物，通徑至窗口以下5m，擠灰封堵窗口以下原井段或者原射孔井段。②對窗口以上套管進行試壓，確定封井器和水泥封固合格。

3.3 開窗工藝的優選

側鉆方法主要分為套管鍛銑和下導斜器磨銑開窗。

套管鍛銑開窗工藝不受開窗段固井質量的限制,施工安全性高,缺點是施工時間較長。

固定斜向器開窗是通過在套管內預定位置下入斜向器，并使用陀螺進行定向,然后利用磨銑工具把套管定向磨出一個側窗的工藝過程。該方法操作簡單，速度快，造斜率高，窗口穩定，不易坍塌，對下步作業施工有利,目前大多數側鉆井均采用此工藝開窗。

冷X井套管內開窗側鉆時，鉆具組合和鉆井參數：

（1）鉆具組合：Φ152mm 復式銑錐+Φ88.9mm 加重鉆桿+Φ88.9mm鉆桿。

（2）鉆井參數：鉆壓 20～30kN；轉速 50～60r/min；泵壓 9.0MPa；排量 12L/s。

參照張曉茹等[16]的方法，用無水乙醇將DPPH樣品配置為0.1 mmol/L的DPPH乙醇溶液，并保存于棕色瓶中（臨用前配）。取測定液2 mL及2 mL DPPH溶液到同一試管中，搖勻，室溫下暗處靜置30 min后測定其在波長517 nm下吸光度A1，同時測定2 mL DPPH溶液與2 mL無水乙醇混合液吸光度A0，以及2 mL測定液與2 mL無水乙醇混合液吸光度A2。自由基清除能力的計算公式：

3.4 擴孔工藝技術應用

擴孔施工是為了增加套管環空間隙，增加水泥環厚度，提高固井質量；有效擴大井眼尺寸，下入較大套管，有利于滿足后期作業要求；能夠為完井新技術的應用提供支撐技術。

擴孔參數：鉆壓 10～20kN；轉速 40～50 r/min；排量 12～14 L/s。

鉆具組合：Φ146mm/135mm擴孔器+Φ88.9mm加重鉆桿+φ88.9mm斜坡鉆桿。

冷X井從1 730m擴孔至1 824m時，因擴孔進尺慢，起出Φ146mm擴孔器，更換為Φ135mm擴孔器。下Φ152mm三牙輪鉆頭探塞，鉆塞，鉆完塞通井至1 738m遇阻，劃眼至1 847m和1 883m，循環正常后繼續劃眼至1 910m。

3.5 鉆井液設計及施工要求

可循環微泡鉆井液：淡水+1.5%中分子濾失控制劑+0.5%高分子濾失控制劑+0.5%密度穩定劑+0.2%～0.3%穩泡劑+1.0%除氧劑+0.8%高溫穩定劑+0.1%殺菌劑+0.2%～0.25%發泡劑+1.0%～2.0%極壓潤滑劑。

（1）開窗時鉆井液要保持足夠高的黏度和切力，具有良好的觸變性及合適的屈服值，以便更好地懸浮鐵屑和攜帶鐵屑。

（2）嚴格按照設計進行配液，發泡劑和穩泡劑的加量根據設計密度進行調整，每種處理劑緩慢加入并充分攪拌均勻后，方可加入下一種處理劑。

（3）鉆井施工中要隨時根據井深、井斜、位移的變化，及時補充潤滑劑，保證足夠的有效含量，降低泥餅摩阻系數，提高鉆井液的潤滑防卡能力。

（4）鉆具在井下應保持旋轉或上下運動，接單根前，應循環鉆井液，清除鉆屑。起鉆前，循環鉆井液2～3周，下鉆時可采取分段循環泥漿清理巖屑床，減少遇阻現象。

（5）嚴格控制鉆井液中固相含量，要求鉆進振動篩使用率100%，除砂器、除泥器使用率85%，離心機使用率100%；并根據情況及時淘洗灌池，盡量降低鉆井液的含砂量和鉆屑含量，有利于降低鉆井液的摩阻。

（6）在設計鉆進時嚴格控制鉆井液摩擦系數和濾失量。摩擦系數達不到設計要求，可增加潤滑劑的加量；濾失量達不到要求，增加降失水劑加量。

3.6 固井完井

（1）下尾管串：在井下條件允許時，可選用能碰壓的尾管掛；根據實測井徑，加足夠量的套管扶正器，保證尾管居中；上層套管大于尾管掛尺寸的通徑規對套管進行檢查與通徑；控制下尾管速度，下入過程中按規定灌好完井液，在尾管下至設計井深后，盡快完成坐卡倒扣工作。

（2）尾管固井：采用雙膠塞尾管固井（或用插入法固井）技術；固井前完井液性能應符合設計要求，要求其呈優質狀態（低黏、低切），應無沉砂，保證從循環系統到井下的完井液清潔；嚴格控制水泥漿濾失量（要求≤50mL），注水泥漿施工排量按流變學注水泥軟件設計，保證不憋堵。

4 結論

利用側鉆井提高冷42塊油藏動用程度的效果：

（1）側鉆井周期短，投資少，見效快。

（2）使老油區挖潛增產、提高采收率。

（3）導向器開窗方法簡單，施工安全方便，有效縮短鉆井周期。

（4）對側鉆后井眼進行擴孔，能夠提高完井質量，延長油氣井使用壽命。

通過冷42塊側鉆井實踐，證明側鉆井技術在提高油藏動用程度上有很好的應用價值。對于老油區中后期開發有很好的借鑒作用。

[1]徐琴.側鉆井油藏地質設計技術及應用[J].石油天然氣學報（江漢石油學院學報）,2008，30（2）：484-487.

[2]譚家虎，夏宏南，韓俊杰.套管開窗側鉆工藝研究[J].西部探礦工程,2003，83（4）：71-72.

[3]汪德彰.側鉆工藝在江漢油田的應用與認識[J].江漢石油職工大學學報,2006，19（4）：30-32.

[4]紀宏博，柳漢明，何世恩.遼河油田稠油油藏側鉆井技術研究[J].鉆采工藝,2009,32（4）：20-22.

[5]王智鋒,馬清明,李作會,等.側鉆井鉆后擴眼技術[J].石油鉆采工藝,2005,27（2）：69-70.

Sidetracking well has the advantages of low investment and short payback period,and it is an important way to tap potential yield and enhance recovery factor.Taking Leng 42 block as an example,the experiences in the optimization of hole trajectory and the selection of window position and the optimization of windowing technology are summed up,and some useful conclusions are drawn.

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李洪斌(1982-)，男，助理工程師,主要從事鉆井工程設計與科研工作。

王梅

2012-09-10▌