陳俊清
(川慶鉆探塔里木工程公司,新疆庫爾勒 841000)
塔中區塊T Z 8 2一H 7井的提速認識
陳俊清
(川慶鉆探塔里木工程公司,新疆庫爾勒 841000)
新疆塔中地區中上部地層成巖性差、機械鉆速快,但易發生鉆頭泥包、井眼垮塌、縮徑等事故。中下部地層灰巖機械鉆速低,部分層段有火成巖、瀝青砂巖抗研磨性強,易損壞鉆頭。針對這些技術難點,通過應用精湛的定向技術、長壽命螺桿+高效 PDC鉆頭、優質鉆井液、精細控壓鉆井等鉆井提速技術,塔中82-H7井100.22d完鉆,二開實鉆周期48.8d,在塔中同區塊水平井中較好。
塔中地區;水平井;精細控壓;提速難點
1)塔中三疊系和二疊系砂泥巖交錯頻繁,且易吸水膨脹,軟硬交錯,易形成泥包。二疊系地層多裂縫發育,地層穩定性差,鉆井液密度和固相含量稍有差錯、泥巖段高鉆壓、鉆頭選型不合理,均易造成鉆頭泥包。
2)二疊系火成巖、志留系瀝青砂巖,抗研磨性均極強,易造成 PDC鉆頭損壞。石炭系以下的地層主要為砂泥巖互層,軟硬交錯,極易井斜,采取防斜鉆具組合和適宜的鉆壓均勻送鉆是提速的要點。
3)桑塔木泥巖段易產生剝蝕掉塊,井徑擴大率較大,對鉆井液密度及封堵性能要求較高。
4)奧陶系目的層高 H2S、高溫、低壓、漏噴同層。目的層為碳酸鹽巖儲層,硫化氫含量高,隨井區變化較大,本井試油硫化氫含量最高達 2.13g/m3。目的層溫度在 130~140℃。壓力窗口窄,地層壓力系數低,容易出現漏噴同層,采用精細控壓鉆井技術能精確控壓,但出現大漏、漏噴同層、異常高壓等情況不能發揮作用。
塔中82-H7井位于新疆維吾爾自治區巴州地區且末縣境內,塔中823井南東方向約1.8km。井區處于塔克拉瑪干大沙漠腹地,地表被黃沙覆蓋,主要地貌為沙丘及沙丘問洼地,沙丘相對高程一般在 100m左右。本井為開發井,井型:水平井,實鉆井深 6 218m。
在實鉆過程中,采取合理選擇鉆頭,采用優質鉆井液,精心設計定向方案,運用精細控壓技術等技術措施。克服了志留系、桑塔木組泥巖、灰巖可鉆性差,二、三疊系易周期性垮塌,鉆頭易泥包,二開造斜率高,定向易托壓,水平井控壓難度高等困難。
(1)首先是優選鉆頭。在井段3 377~4 436m軟地層采用迪普優質的19mm 齒五刀翼防泥包鋼體鉆頭,切削齒切削能力強,耐磨性好;同時特殊防泥包涂層和高效水力設計防止鉆頭泥包;高技術切削齒提高鉆頭穿夾層能力,增強鉆頭壽命。機械鉆速5.4 m/h。在井段4 910~5 459m中硬地層采用川克產優質的16mm齒五刀翼防泥包鋼體鉆頭,切削齒抗沖擊性和抗研磨性強。獨特的后傾角組合設計,降低鉆頭扭矩,提高鉆頭的攻擊性,特殊的噴涂材料,抗沖蝕能力強,平衡水利學設計,防泥包效果好。機械鉆速2.06m/h。
(2)采用優質鉆井液。塔中地區的二、三疊系的泥巖水敏性強,具有硬脆的特性,加之地層裂隙發育,經過鉆井液浸泡易發生水化分散和掉塊剝落。同時,鉆井液的濾失量加大會造成井壁失穩。采用具有強抑制、強封堵、低濾失、高黏度的的優質鉆井液,確保井壁穩定。該井1 200~2 925m井段采用KCl–聚合物體系鉆進,體系配方:(4%~5%)膨潤土+(0.1%~0.5%)燒堿+(0.3%~0.8%)大分子聚合物 +(0.2%~0.4%)中分子聚合物+(3%~5%)氯化鉀+(2%~3%)防塌劑+(1%~3%)潤滑劑+加重劑,該井段上部保證足夠的包被抑制性,下部井段提高失水造壁性,加強防塌能力,保持鉆井液低粘切,防止虛厚泥餅在井壁上堆積。2 925~5 459m井段采用鉀聚磺體系鉆進,體系配方:(3.55%~5%)膨潤土+(0.1%~0.5%)燒堿+(0.05%~0.3%)大分子聚合物+(2%~3%)磺化酚醛樹脂+(1%~3%)磺化褐煤樹脂+(2%~5%)防塌劑+(1%~2%)潤滑劑+(5%~7%)氯化鉀+加重劑,該體系能有效的防止石炭系硬脆性系垮塌。
(3)運用目標法優化鉆井提速,旨在找到機械鉆速,起下鉆趟數,鉆井參數間的最優解。對比臨井實鉆資料,預測本井鉆井周期,起下鉆趟數。并通過鄰井實鉆地質資料,優化鉆頭選型,若預測二疊系或志留系地層中有大段研磨性較強的瀝青砂巖或火成巖,下牙輪鉆頭過渡;瀝青砂巖或火成巖較少,可適當減小鉆壓、轉數,延長單只鉆頭的使用時間,減少因鉆頭磨損、螺桿無力造成的起下鉆,對于較硬地層,采用增加鉆壓得方法來提高機械鉆速,從而實現提速。
1)根據巖性優選PDC鉆頭、盡量選擇切削齒切削能力強,耐磨性好,同時防泥包的鉆頭使用。
2)KCl–聚合物體系及KCl–聚磺體系技術在塔中二開應用較為成熟,加強泥漿維護是重點。
3)精細控壓在塔中三開水平井應用效果較好,能有效的降低井控風險,減少因人為控壓效果不佳造成的時間損耗。
4)在三開水平段若采用水力振蕩器技術,能更好的降低摩阻,消除托壓、粘卡現象。能有效地傳遞鉆壓、控制工具面,從而提高機械鉆速。
5)根據設計造斜要求,適當調整造斜點位置及造斜率,優選鉆具組合,能提高定向段機械鉆速。
6)運用目標法優化鉆井技術,可減少起下鉆趟數,從而實現提速。
[1] 潘文輝,張金文.定向鉆井提速的技術應用研究[J].工業,2016,(5):245.
Speed-raising of TZ82-H7 Well in Tazhong Block
Chen Jun-qing
In the middle and upper strata of the Tazhong area,the diagenesis of the middle and upper strata in the middle and lower strata is low,and the drilling rate is quick.Asphalt sandstone abrasion resistance,easy to damage the drill.For these technical difficulties,through the application of superb directional technology,long life screw+high efficiency PDC bit,high-quality drilling fluid,precision pressure drilling drilling and other drilling speed technology,the tower 82-H7 well 100.22d finished drilling,two open drilling cycle 48.8 D,in the tower with the block in the horizontal well is better.
Tazhong area;horizontal well; fi ne pressure control;speeding difficult
TE242
A
1003–6490(2017)10–0220–01
2017–07–18
陳俊清(1988—),男,重慶人,助理工程師,主要從事鉆井現場工作。