齊志民(大慶鉆探工程公司鉆井四公司,吉林 松原 138000)
吉林油田新民地區存在著采用常規鉆井技術是無法實現的開發的中淺油藏,開發目的層為扶余油層和楊大城子油層,油藏埋深(垂深)約1180-1290米屬于中淺油藏。鉆井施工中依次穿過第四系、第三系、嫩江組、姚家組、青山口組和泉頭組。
為了使這部分油藏得到經濟有效的開發,常規鉆井方法是不能完成的,必須采用定向鉆井技術進行開發。但中淺層定向有別于常規定向井,由于井屬于淺中型井,位移和井深之比相對不較大。同時由于上部地層比較疏松,造斜難度大,但造斜點選擇又不能太靠下,太靠下最終井斜角相對較大,井眼軌跡控制的余量就會很小,精度要求又很高等。所以需要適合中淺地層鉆井的特殊定向鉆井工藝。
真對以上問題開展了對中淺層定向井鉆井配套工藝研究。通過多次試驗。最終形成了滿足吉林油田新民地區地質、采油等開發要求的、經濟使用的中淺地層定向井鉆井配套工藝。
根據新民地區的特點,利用在吉林油田施工的現有的15型鉆機和20型鉆機進行中淺層定向井鉆井,成本相比比較低,特別是對于一些鉆機難遇進入的特殊區塊和井位,采用此類鉆機打定向井,其經濟更加顯著。
1.1 地層膠結疏松,機械鉆速高,造斜困難,造斜率很難確定。
1.2 油層埋藏相對比較淺,有效控制井段短,而相對位移比較大,井眼軌跡控制調節余量小,精度要求高。
1.3 由于地層疏松,井眼易失衡,鉆進中必須提高井眼軌跡控制精度和加快鉆井速度,從而使施工難度增大。
1.4 由于井相對地層比較軟,鉆速高,穩斜短易降井斜,而采油工藝要求油中以上穩斜段不能降斜,以減小采油作業時的油桿和油管磨損。
1.5 由于井相對比較淺唯一相對不較大,易發生粘卡事故。
2.1 由于造斜段地層比較軟,所以要選擇能滿足攜巖要求的較低的排量配合PDC鉆頭進行定向造斜,降低水力破巖的作用,確保工具造斜率,并根據地層具體情況,首選0.75度單彎螺桿鉆具進行造斜,確保造斜率接近設計值。
2.2 使用先進的無線隨鉆測斜儀進行造斜段井眼軌跡跟蹤控制,可以保證螺桿鉆具實際造斜率主要用于增井斜,已達到全力增斜的目的,同時由于隨鉆監測,可以及時調整施工方案和采取對策。確保實際鉆井軌跡按設計運行。
2.3 采用PDC鉆頭進行復合鉆進技術進行穩斜段控制。采用PDC鉆頭鉆進可減少方位漂移,而且沒有扶正器,可防止粘卡。
2.4 在鉆井液中加入防塌潤滑劑降低摩阻和扭矩,鉆井過程要及時短起鉆。
針對中淺層定向井的鉆井技術難點和技術對策,結合吉林油田新民地區地質油藏情況,形成了吉林油田中淺層定向井鉆井配套技術。
3.1 確定井身結構原則:
要滿足定向井鉆井的施工要求。主要是滿足螺桿鉆具運轉和螺桿鉆具對鉆井液含砂量的要求。同時,能夠有效的清楚有害固相,保護油氣層。在滿足鉆井施工的前提下,盡量降低鉆井工程費用。
3.2 剖面設計原則:
應滿足地質開發要求、滿足采油工藝要求和鉆井工程容易實現。
3.3 剖面類型選擇:選擇直-增-穩。
下入230-240米深的273mm表層套管,用來封堵上部的松軟地層和流沙水層。同時便于安裝防噴器。
直井段:采用228mmPDC鉆頭鉆入造斜點一般井深在300-350米,具體造斜點準確深度需結合井位所在區塊的地理位置和地質情況以及井底位移進行綜合確定。
造斜段:采用Φ215.9mm鉆頭+0.750單彎螺桿+定向接頭+Φ 165mm無磁鉆鋌*一根+Φ165mm鉆鋌*9跟+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿。鉆壓3-5噸。由于造斜段地層比較軟,所以要選擇能滿足攜巖要求的較低的排量配合PDC鉆頭進行定向造斜,降低水力破巖的作用,確保工具造斜率,使用先進的無線隨鉆測斜儀進行造斜段井眼軌跡跟蹤控制,可以保證螺桿鉆具實際造斜率主要用于增井斜,已達到全力增斜的目的。
穩斜段:穩斜段是定向井井眼軌跡控制的關鍵井段之一,除了要確保中靶之外,還要防止穩斜段降斜,以減輕采油時油桿和油管磨損。為此設計了一下鉆具組合。
采用Φ215.9mm鉆頭+Φ214mm扶正器+Φ165mm短鉆鋌1根+Φ214mm扶正器+托盤街頭+Φ165mm無磁鉆鋌1根+Φ 214mm扶正器+Φ165mm鉆鋌*9跟+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿。確保井眼軌跡達到理想狀態。
5.1 中淺層定向井鉆井是開發地面條件受到限制中淺油氣藏的有效手段,以在吉林探區全面采用。
5.2 中淺定向井要合理優化井身剖面,合理選擇鉆具組合,防止穩斜段降斜,以減少后期采油時油桿和油管磨損。
5.3 采用PDC鉆頭的復合鉆井技術進行穩斜段控制,避免方位漂移過大,影響井眼曲率,而且還能顯著提高鉆井速度。
5.4 在常規鉆井液中加入防塌潤滑劑,可以滿足中淺層定向井鉆井的潤滑要求。