花121平1井鉆井技術淺析

【摘要】花121平1井是福山油田第一口水平井，主要鉆探目的是按300m井距，采用水平井與直井相結合的七點井網法，水平井沿河道方向鉆進；以加快評價花121斷塊，進一步認識流一段油氣層分布規律及落實該塊油氣水關系，提高油層動用程度，提高單井產量，提高油藏采收率。針對井下情況復雜、易漏、垮塌嚴重，磨阻大，地層可鉆性差等技術難點，通過優選鉆頭、鉆具結構及鉆進參數，優化泥漿性能，采用復合鉆進技術、無線隨鉆技術，圓滿完成鉆探任務，為今后該區塊的勘探提供了借鑒。

【關鍵詞】花121平1井；鉆井

0.前言

花121平1井是一口開發井，井口位于海南省澄邁縣福留村西約250m，構造位于福山凹陷流一段花場構造花121斷鼻主體高部位。主要目的層位是下第三系流沙港組一段，以加快評價花121斷塊，進一步認識流一段油氣層分布規律及落實該塊油氣水關系，提高油層動用程度，提高單井產量，提高油藏采收率。井底水平位移733.17m，閉合方位142.73度，水平段長336.00m；本井最大井斜89.12度，位于井深2805.48m，方位140.98度；靶點A2608.06m，垂深2375.89m，實鉆井眼在目的層位置按設計要求中靶。本井鉆井周期48天9小時，建井周期97天2小時，全井生產安全，井身質量、固井質量、井口及地面環境均合格。按設計要求取全取準各項地質和工程資料，為福山油田同類型井的鉆井施工提供寶貴經驗。

1.本區塊施工的難點

地層自上而下依次劃分為第四系，上第三系望樓港組、燈樓角組、角尾組和下洋組，下第三系潿洲組、流沙港組和長流組。難點：

1.1可鉆性差巖性變化大

地層至上而下可鉆性逐漸變差，巖石強度總體上屬于極軟-軟-中軟-中。部分層段可鉆性達到7級。福山油田地層可鉆性屬于適中，但火成巖等硬夾層在不同地區不同層位廣泛分布。

1.2地層傾角

變化大，斷塊小，斷層多，地層不均質性強，導致地層傾斜無規律，地層傾角變化大。

1.3地層易坍塌

空隙壓力基本屬于正常壓力系統，但坍塌壓力偏大，花7-7X井流二段坍塌壓力達到1.54。

1.4地溫梯度高

流一段以上地溫梯度正常，但以下地溫梯度較高（3.7-4.1度/100米）。中國南方地區地溫梯度平均值為2.41度/100米。

1.5砂巖地層發育好

失水量大，容易造成中部地層吸水膨脹，造成縮徑，引起井下復雜情況的發生。

1.6發育的砂巖承壓能力差

一旦井下發生井涌關井，造成上漏下噴，使得井下情況更加復雜，難以處理。

2.井身結構

一開井身結構：

鉆頭尺寸及井深：444.5mm×222.00m

套管尺寸及下深：339.7mm×220.68m

二開井身結構：

鉆頭尺寸及井深：311.2mm×1801.00m

套管尺寸及下深：244.5mm×1799.20m

三開井身結構：

鉆頭尺寸及井深：215.9mm×2940.00m

套管尺寸及下深：139.7mm×2934.22m

3.鉆井工藝策略

花121平1井造斜點在1977m，鉆至距A靶點前30～40m，井斜85°左右范圍為探油頂井段，要加強隨鉆分析，密切與現場地質結合，待探到油頂后，根據油頂實際垂深，對下部井身剖面進行修正。按地質要求及時控制準確鉆入A靶點，并進入水平段，確保準確中靶。經過努力，順利地完成了這口井的施工。現將施工中積累的一些經驗分析如下：

3.1控制好井身軌跡

直井段做好防斜保直的工作，鉆具組合采用塔式鉆具結構，即：Φ444.5mmXHP2C×0.50m631*410×0.32m+730*630×0.6m+Φ203.2無磁鉆鋌×8.18m+Φ203.2鉆鋌×42.76m+631*410×0.32m+Φ177.8mm無磁×7.8m+ Φ177.8mm鉆鋌×69.18m+Φ127mm鉆桿。一檔車低速，鉆壓0-10KN，反復吊打8寸鉆鋌，保證井口吊直；一檔車高速，鉆壓20-60KN打剩余鉆鋌、鉆桿，排量不低于50L/S；雙泵打鉆，單泵循環，防止井眼過大。

3.2二開繼續采用塔式鉆具組合

即：Φ311.2mmHJ517G×0.30m+630*630×0.61m+Φ203.2無磁鉆鋌×8.18m+Φ203.2鉆鋌×42.76m+631*410×0.32m+Φ177.8mm無磁×7.8m+ Φ177.8mm鉆鋌×69.18m+Φ127mm鉆桿。鉆進過程中：二檔車低速，鉆壓10-30KN，吊打鉆鋌出表層套管鞋；一檔高速，鉆壓10-20KN，單泵排量不低于30L/S，吊打Φ203.2mm鉆鋌后，鉆壓逐漸加至120-140KN，保持雙泵排量不低于50L/S排量鉆進，繼續運用雙泵打鉆，單泵循環，盡量減少井眼擴大率，保證上部直井段井身質量。

鉆井設計中要求二開進行小角度造斜定向鉆進，避免與臨井相碰。為了保證井身質量，鉆進至600m，采用“三維繞障技術”，并在造斜段采用MWD隨鉆檢測井眼軌跡，盡量使井眼軌跡與設計相符，成功防碰。在下部1100-1800m直井段施工中，為保證井眼軌跡，在施工中加密測斜，保證井身質量，多點數據顯示該井段最大井斜不超過1.4度。

3.3嚴格控制井身軌跡

在與設計軌跡相符的情況下，最大限度的保持其軌跡的平滑性，為完井作業打好基礎。為保證好井身軌跡，三開鉆進至1977m開始定向，定向鉆具組合：Φ215.9mmMD517X×0.25m+Φ172mm螺桿（1.5°）×7.91m+431*410×0.43m+Φ165mm定向接頭×0.69m+411*4A10×0.43m+Φ158.75mm無磁鉆鋌×9.16m+4A11*410×0.33m+Φ127mm無磁承壓×9.26m+Φ127mm加重×282.37m+Φ127mm鉆桿定向過程中，保持滑動鉆進3-6m，然后復合鉆進3-6m的方式進行鉆進，這樣既保證了井身軌跡的平滑性，同時復合鉆進可以修復井壁，保證井眼的暢通無阻。

鉆進參數為：鉆壓30-160KN，排量不低于26L/S，定向與復合鉆進結合，期間及時和定向井工作人員溝通，根據井斜調整鉆壓，修正井眼軌跡。

在進入水平段前，每鉆進100-150m，進行一次短起下，進入水平段后每鉆進50-100m，進行一次短起下，拉刮井壁，促進井底細砂的返出，保證井下的安全。特別是在井斜超過60度以后，井底巖屑很難返出，每次短起下后，振動篩處都返出大量泥沙，起到了良好的效果。井身軌跡平滑使得本井繞障防碰一次成功；測井傳輸一次成功；固井碰壓一次成功；油管傳輸一次成功。

3.4根據地層巖性變化及時選擇合理的鉆頭

在上部砂巖較硬地層井段，選擇大齒特別保徑鉆頭HJ517G，在使用動力鉆具造斜井段使用小齒MD517X鉆頭，MD高速馬達鉆頭適應90-300RPM轉速鉆進，具有保徑能力和穩定性強、可靠性強、水利效果好和壽命長的特點，對先期造斜段非常有利。在進入潿三段底部到流一段時，出現大量泥巖的情況下，換用大直徑片頂勺形內排齒，楔形外排齒的HJT517GK鉆頭，加大對泥巖的切削作用，大大提高了機械轉速。

3.5固控設備的運用

三開后振動篩篩布全部換成140目（同臺井最大只用100目），直到完井，未出現過跑泥漿現象。除砂器，除泥器也長時間運轉除去有害固相。不僅如此，每次短起下或起下鉆開泵后，都使用離心機，對泥漿中的有害固相進行清除，既保持了泥漿的穩定性，又保證了比重的平穩。

4.結束語

花121平1井于2011年12月5日順利完井，在施工中為保證井身質量，直井段采用塔式鉆具組合，確保防斜打直，二開為了防碰，利用“三維繞障”技術，使用螺桿鉆具進行小角度造斜定向鉆進，成功防碰，三開定向時合理采用鉆進方式，保證井身軌跡的平滑性。使用無線隨鉆定向技術（LWD），即時監控井斜方位，以保證井身質量，取得了良好的經濟效益。針對海南地區地層易塌、易漏、掉塊嚴重等復雜情況，采用了新型的“有機胺防塌鉆井液體系”，大幅度的減少了摩阻，消除了井下隱患。為今后該區塊的勘探提供了借鑒。