準噶爾盆地聚合物驅集成鉆井技術的研究與應用

余軍 李亞林 馬金洪 郭召勇（西部鉆探克拉瑪依鉆井公司，新疆克拉瑪依 834009）

準噶爾盆地聚合物驅集成鉆井技術的研究與應用

余軍 李亞林 馬金洪 郭召勇（西部鉆探克拉瑪依鉆井公司，新疆克拉瑪依 834009）

準噶爾盆地七東1區，多年注水開發，地層壓力存在較大不確定性，易出現上盤克拉瑪依組地層壓力異常，出現溢流現象，井控難度大；下盤易漏。地層承壓能力低，易發生井漏，垮塌，從而導致卡鉆、遇阻卡、劃眼、復雜和事故時率較高；地層傾角大，斷層井較多，石炭系厚度260米，井斜控制難度大，影響該區塊的鉆井速度。通過精選優化PDC鉆頭選型，穿越侏羅系八道灣底礫巖、白堿灘組至克下，達到平均械鉆速8m/h，實現二開“一趟鉆”工程；綜合應用“PDC+微彎螺桿”“微彎螺桿+MWD”隨鉆糾斜鉆進工藝技術，有效控制三疊系和石炭系井身質量、提速尤為顯著；通過結合實鉆后認真分析研究復雜井段，合理調整鉆井液性能，大大減少井下復雜及卡鉆事故的發生，從而節約工期，實現零事故、提高鉆井速度，形成了七東1區優快鉆井集約化管理，為該區塊和其它區塊實現安全、優質、高效提速提供借鑒和保障。

準噶爾盆地；七東1區；控制復雜；提速

克拉瑪依油田七東1井區是一個四周被斷裂切割成菱形的封閉斷塊油藏，經過多年的持續開發，該區塊的產能建設任務加重，依據2013年克拉瑪依油田七東1區克下組礫巖油藏30萬噸聚合物驅開發部署方案，項目為股份公司重大試驗項目，該區塊的產能建設任務加重，揭開了新疆油田公司二次開發礫巖油藏規模化局面。常規劃化的鉆井方法已經不能滿足七東1區聚合物驅鉆井施工任務的完成，面對嚴峻的提速形勢，鉆井提速工作迫在眉睫，根據通過對七東1井區的地層特性和巖性對比、鉆井難點和優化井下鉆具組合，優選鉆井參數，制定出七東1區聚合物驅提速方案，加強技術集成，有效控制復雜，提高了鉆機月速度，實現區塊“提速提效”目標。

1 鉆井施工難點

1.1 該區多年注水開發，地層壓力存在較大不確定性，易出現上盤克拉瑪依組地層壓力異常，出現溢流現象，井控難度大；西山窯煤層易漏易垮塌；八道灣、克拉瑪依組地層易漏失。

1.2 該井區地層傾角大，斷層井較多，石炭系厚度260米，自然造斜性強，部分井地層傾角達到40°，常規鉆具鉆進井斜難以控制。

1.3 斷層井地層巖性可鉆性較差，PDC鉆頭使用受限制。

1.4 完井采用高密度水泥漿返地面，承壓困難，固井質量難以保證。

2 集成鉆井技術措施

2.1 集成“PDC+微彎螺桿”“微彎螺桿+MWD”隨鉆鉆具組合

效果：綜合應用“PDC+微彎螺桿”“微彎螺桿+MWD”隨鉆糾斜鉆進工藝技術，有效控制三疊系和石炭系井身質量，達到100%，2013年完成MWD防斜打快技術40口井，累計進尺52865，使用時間11887個小時，平均機械鉆速8m/h。較去年平均機速6.32m/h，提高了26.58%。

2.2 優選鉆頭選型

結論：通過精選優化PDC鉆頭選型MS935T/M5567/ FS2563BGX3，穿越侏羅系八道灣底礫巖、白堿灘組至克下，達到平均械鉆速8m/h，實現二開“一趟鉆”工程。

2.3 集成鉆井提速技術細化

2.3.1 結合七東1區塊的實鉆資料，上部侏羅系易漏，提高上部地層承壓能力，有效解決在同一裸眼段上漏下出的復雜情況，高效控制復雜時率，提速效果顯著，為安全快鉆提供保障。

2.3.2 綜合應用“PDC+微彎螺桿”復合鉆井技術，“微彎螺桿+MWD”隨鉆糾斜鉆進的工藝技術解決地層井斜控制難題。

2.3.3 通過精選PDC鉆頭，選擇適合軟至中硬地層且具有防斜效果的五刀翼PDC鉆頭，二開至八道灣組中部、白堿灘組至克下使用PDC鉆頭，達到平均械鉆速8m/h，實現二開“一趟鉆”工程。

2.3.4 上盤克拉瑪依組地層壓力異常，且鉆井中多次發生油氣浸，因此，該區鉆井時必須認真復核實際地層壓力，合理控制鉆井液密度。加強座崗制度的落實，特別是重點地層、重點時段的座崗觀察。

2.3.5 重點加強泥漿的監控和管理。鉆進中適當保持一定的坂土含量，增強鉆井液的抑制能力及護壁性，保持鉆井液有良好的流變性，防塌性；鉆井中可在膠液中加入凝膠，提高鉆井液的防漏能力。。

2.3.6 長壽命螺桿、個性化鉆頭、高壓噴射等鉆井提速綜合集成技術。

2.3.7 優選承壓方式。與固井施工方積極溝通，帶堵漏劑承壓無法滿足固井條件。

2.4 堵漏技術措施

2.4.1 鉆進中，發生完全矢返性井漏，一邊上提5柱鉆具，井眼暢通無阻卡，一邊將堵漏漿配好后，將鉆具下至距井底20m處，然后泵入堵漏漿堵漏。

2.4.2 堵漏基漿采用回收泥漿加工廠輕漿，保證基漿有較高的坂含。

2.4.3 漏失速度為10-45m3/h時，一次配制橋堵漿40-60m3，加Φ3mm以內核桃殼8%-10%，綜合堵漏劑2%-3%，于漏層泵入堵漏鉆井液，循環觀察鉆井液有無漏失。無漏失，繼續鉆進；若有滲透性漏失，提鉆至安全井段靜止，灌漿觀察井口液面，如無漏失，分段洗井到底，恢復鉆進。

2.4.4 漏失速度大于45m3/h至井口不返時，一次配制橋堵漿60m3以上，加Φ3mm-Φ8mm核桃殼5%-8%、Φ3mm以內核桃殼2%-3%、綜合堵漏劑2%-3%，橋堵漿密度與井漿相同，于漏層泵入堵漏鉆井液，上提鉆具至安全井段靜止，灌漿觀察井口液面。如繼續漏失可調整堵漏材料比例繼續進行堵漏，操作方法同上。橋塞堵漏兩次無效后，采用注灰堵漏。

2.5 防塌復雜控制技術措施

2.5.1 使用合理的鉆井液密度，防止井壁垮塌。

2.5.2 保持鉆井液性能穩定，主要是控制好鉆井液流變性以及失水小于等于5ml。

2.5.3 進入西山窯組地層前，注重鉆井液的封堵造壁能力，鉆井液中加入封堵造壁材料陽離子乳化瀝青和SMP-1并且保持鉆井液中的坂含在40g/L，增強鉆井液的封堵造壁、護壁能力，防止西山窯組、八道灣組的煤層垮塌、掉塊。

2.5.4 八道灣以上地層采用低坂含、高濃度聚合物膠液維護處理，充分利用聚合物不分散鉆井液的抑制性來抑制地層造漿，實現井壁穩定。

3 結語

3.1 通過實施集成鉆井提速技術的應用，到達了降本增效，節省工期，提速顯著的目的。七東1區聚合物驅共開鉆直井53口，完井53口，平均完鉆井深1271米，平均機械鉆速達到7.08米/小時，平均鉆機月速2638.36米/臺月，比該區塊目標月速度2432.66米/臺月提高了8.5%，口井平均工期14.4天，與目標工期15.7天相比，口井節約工期1.3天，該區塊累計節約工期53口井*1.3天=68.9天；

3.2 集成鉆井技術措施助推了七東1區塊的規模化鉆井施工提速，并從完鉆效果得到了有效結果；

3.3 精選PDC鉆頭，選擇適合軟至中硬地層且具有防斜效果的五刀翼PDC鉆頭，是實現二開“一趟鉆”工程的關鍵；

3.4 二開綜合應用“PDC+微彎螺桿”復合鉆井技術，“微彎螺桿+MWD”隨鉆糾斜鉆進工藝技術及保證了井身質量，也是提高該區塊鉆井速度的有力保障；

3.5 制定出七東1區聚合物驅提速方案，加強技術集成，有效控制復雜，提高了鉆機月速度，實現區塊“提速提效”目標，2013年克拉瑪依鉆井公司規模化完成七東1區開發井81口。

3.6 實現高效控制復雜和零事故，Ⅲ型直井鉆機月速度2638.36m/臺月與2012年鉆機月速度2316.82m/臺月相比，平均提速13.88%，定向井鉆機月速度2685.36m/臺月與2012鉆機月速度2316.82m/臺月相比，平均提速達到15.91%。

［1］陳養龍，魏風勇，等.螺桿加PDC鉆頭復合鉆進技術［J］.斷塊油氣田，2002，9（4）：57-60.

［2］張東海.防漏堵漏綜合技術的應用［J］.江漢石油科技，2005，15（2）：34-36.

［3］T71XXX井鉆井標準設計［S］.

［4］鄢捷年.鉆井液工藝學.石油大學出版社，2001.

［5］李子成，張希柱.碳酸根離子對鉆井液的預防及處理.石油鉆采工藝，1999.