大慶朝陽溝安全鉆井技術研究

寧 婧

（大慶油田有限責任公司采油工程研究院，黑龍江大慶163453）

朝陽溝油田開發已達30余年，隨著開發的逐步深入，加大了對朝陽溝油田加密調整井的進度。油田公司在采油十廠大面積進行調整井，開發井的井位布局，在朝64和朝921區塊鉆調整井100口，已成為實現油田持續穩產的重要部分。這項研究課題的開展，將有效地提高朝陽溝油田調整井的施工水平，對減少鉆井以及完井過程中的各類復雜情況，確保調整井的鉆井成功率，加快鉆井速度和提高鉆井質量，具有重大的意義。

1 地層壓力預測技術研究

1.1 朝陽溝特低滲透油層注水開發特征研究

（1）葡萄花油層注水開發特點。朝64區塊葡萄花油層滲透率高，注水井數量偏少，油層處于欠注狀況導致水淹程度高，葡萄花油層壓力存在不平衡的情況，油井地層壓力系數在0.27～0.35之間。

（2）扶余油層注水開發特點。主力油層主要以水驅為主占90%的比例，導致油層壓力較高。經過多年不規律注水，出油的含水率達到80%以上，從而形成高含水。

1.2 注水井壓力降低規律及地層壓力預測

注水井降壓規律：在朝64區塊內的43口注水井中，經過與采油十廠協商討論后，選擇放溢的方式進行泄壓，經過近3個月放溢，壓力達到可以進行施工的要求,降壓曲線詳見圖1。

由于朝陽溝油田滲透率高，所以關井自然降壓速度很慢，同時壓降的范圍很小。在采油十廠鉆井施工，注水井關閉時間達到160d以上，才能有效地保證安全鉆井。

2 高壓區安全鉆井技術研究

2.1 油氣水侵情況統計分析

圖1 朝94區塊注水井關井放溢降壓曲線

鉆井一公司在朝陽溝地區共完成鉆井60口，發生油、氣、水侵的井就達到了11口，報廢2口，可以看出，發生油氣水侵情況一般在上部地層，主要原因是地層斷層和裂縫的發育，且注水壓力過高，放溢難度過大，導致下部注水進入上部地層，形成反常態高壓，由于發生油氣水侵時井深比較淺，提高鉆井液比重也無法進行壓力補償，導致鉆井事故的頻發，甚至報廢進尺，不僅打亂了生產施工的進度，而且造成了巨大的經濟損失。

截止到2012年11月15日，在采油十廠帶壓施工完成鉆井99口，其中朝64區塊50口，朝921區塊10口，朝44區塊28口，開發井11口，共有8口井不同程度發生油氣水侵，報廢2口，總結出，在扶余油層發生油氣水侵的情況占大部分，主要原因是注水壓力較高，泄壓不及時，設計鉆井液的密度無法滿足高壓情況的需求，個別井無法施工導致報廢。

2.2 防井侵鉆井技術措施研究

通過地層壓力預測技術研究，該地區未發生淺部地層水侵情況。經過一系列的對比分析20年來鉆井數據在施工中把加重井深提高到350m，鉆井事故率大大降低，施工效果良好。

2.3 開展了鉆井液技術研究

總結以往事故井施工中的問題，經過對比分析，我們總結出該區塊鉆井液處理及配制有以下幾個難點：

一是該區塊由于注水和采油的不規律引起的壓力不平衡使得油層壓力偏高，導致鉆井液設計密度較高（1.60～1.85g/cm3），由于鉆井液整體固相含量高，鉆井液抗失水能力差，容易造成虛泥餅過厚等問題，增大了鉆井液處理難度。

二是由于油層淺無法下入技術套管封固大段遇水膨脹的泥巖，影響井壁穩定，鉆井液沾度以及動塑比性能控制難度大。

三是由于青二三段和青一段是黑色脆質泥巖，遇水極不穩定、部分泉一段存在裂縫及大段紫紅色脆質泥巖段地層等因素的影響，容易引起井塌以及井漏。

四是該區塊定向井的造斜點較深，導致造斜過程中曲率較大，為了防止卡頻而進行多次短起下鉆，鉆具多次上提下放的施工中，導致不穩定的井壁脫落，甚至發生井塌、卡鉆等惡性事故，造成很大的經濟損失。

我們對鉆井液體系的配方進行了深入研究，并根據模擬地層條件進行了室內試驗，在配方中增大了降濾失劑SPNH和腐鉀SAKH的加量，在降低鉆井液失水率的同時，維持一個穩定的粘度，同時也加強了鉆井液的流變性。

經過實驗室一系列的對比實驗，最終確定了鉆井液配方∶5%土粉+0.2%強堿+0.6%降濾失劑+0.6%SAKH+0.6%NPAN+0.3%HX-D。

由表1中數據可以看出，鉆井液各項數據滿足設計需求可以進行現場試驗。

表1 鉆井液性能室內實驗數據表

實驗室與現場施工中一定會存在一些差異，在室內中模擬不了井下的壓力、溫度等復雜情況對鉆井液的影響，為了檢驗該體系在現場施工中應用的效果，在C09115隊施工的過程中，我們在整個施工過程中選擇了不同地層的鉆井液進行了對比分析。

由表2中數據可以看出，各項性能穩定。

表2 C0915隊全井鉆井液性能記錄

現場應有效果：該井多次起下鉆后，井壁非常穩定未出現任何復雜情況，完井電測結果顯示良好，平均井徑擴大率8.79%，固井施工順利完成。

5 結論

（1）該項目完成了地層壓力預測、高壓區安全鉆井、防斜打快技術的研究。

（2）取得了多項科研成果，對減少事故復雜、保證鉆井成功率，提高鉆井速度和質量，具有深遠的意義。