付善文
摘要:本文介紹了SX66井概況,鉆井施工技術難點,施工中使用的優快鉆井技術,克服了造斜點淺、裸眼段長、位移大,軌跡難控制等困難,順利完成施工任務。所使用的優快鉆井技術,對其它大位移井施工亦有借鑒意義。
關鍵詞:技術難點;鉆具組合;優快鉆井;泥漿不落地
1 ?SX66井概況
SX66井構造位置為濟陽坳陷沾化凹陷邵家洼陷南坡,完鉆層位沙四段,鉆探目的主探館陶組,兼探東營組、沙四段灰砂交互帶含油氣情況。依次鉆遇第四系平原組,新近系明化鎮組、館陶組,古近系東營組、沙河街組的沙一段、沙三段、沙四段。
設計垂深2560米,井底閉合距1573m,造斜821 m,最大井斜角45.28°,一開Φ346.1mm×311m,Φ273.1mm×310m,二開Φ215.9mm×3208m.
2 ?施工技術難點
(1)造斜點淺、地層松軟、易出鍵槽,造斜點821m,明化鎮地層疏松,以粘土為主,抗沖刷能力差,井眼擴大率大,造斜率偏低,給定向造斜帶來很大困難。
(2)裸眼段長,鉆井液潤滑性能要求高,裸眼段長2387米,摩阻、扭矩大,巖屑的運移距離長,攜巖困難,鉆井液如果不能滿足潤滑性,拖壓嚴重,后期定向扭方位施工非常困難。
(3)井斜大,攜巖困難,設計井斜45.28°,該井斜,攜巖困難,在斜井段下井壁易形成巖屑床,處理不及時容易卡鉆。
(4)沙三段有斷層,易漏。鄰井沙三段出現井漏,預防不當,措施不到位,造成井漏。
(5)環保要求高,地面條件不允許排放廢棄鉆井液、巖屑,鉆井液處理難度大,環保要求高。
3 ?優快鉆井技術
(1)消除巖屑床技術
隨著斜井段的增加,根據摩阻、扭矩變化,巖屑返出情況及時做好短起下,每鉆進150-200m進行一次短起下,保證所鉆井眼暢通。排量不小于35L/S,以提高井眼清洗效率,增強鉆井液攜巖能力。
(2)鉆具組合優選及防鍵槽技術
井段309-2196m,鉆具組合:Φ215.9mm鉆頭+Φ172mm 1.25°單彎+止回閥+Φ158.8mm無磁鉆鋌×1根+MWD+Φ127mm 加重鉆桿×15根+Φ212mm螺扶+Φ127mm鉆桿。
井段2196-3216m,鉆具組合:Φ215.9mm鉆頭+Φ172mm 1.25°單彎+止回閥+Φ210mm螺扶+Φ158.8mm無磁鉆鋌×1根+MWD+Φ127mm 加重鉆桿×15根+Φ127mm鉆桿。
在復合鉆進過程中,在1.25°單彎后加了Φ210mm螺扶,起到了很好的穩斜效果,施工中鉆進至東營組后,及時在鉆柱中加上扶正器,預防鍵槽。施工中,選用小尺寸鉆鋌,預防鍵槽卡鉆。
(3)鉆井參數優選技術
直井段,主要采取快吊慢打的技術措施,其目的是防斜打直。增斜段定向鉆進時控制好軟地層全角變化率,測斜時降低排量,防止在該點出現大肚子。復合鉆進時,穩斜段通常使用40~60kN 的鉆壓、轉速70rpm、并保證排量35L/s,并結合井斜與方位的實際效果來及時調整。
(4)防漏技術
在鉆進過程中,井下條件允許的情況下,鉆井液密度盡量使用設計下限,保持近平衡壓力鉆井。進入沙三段前,搞好短起下,保障井眼暢通,加入隨鉆堵漏劑,以防止沙三斷層的漏失。下鉆要控制速度,井深超過500m以后要掛輔助剎車,每下一柱不能少于30s,防止下鉆速度快產生激動壓力過大壓漏地層。下鉆過程中要分段循環鉆井液,切不可一次下鉆到底再開泵循環。開泵要先小排量頂通后,再恢復正常排量。嚴禁開泵過猛蹩漏地層。
(5)鉆井液體系優選技術。
使用聚合物潤滑防塌鉆井液體系。該體系具有較強的抑制性,優良的潤滑性、良好的井壁穩定性和油氣層保護性能。(a)采用一開老漿低排量、小鉆壓鉆進50m后小循環鉆進。(b)二開(6~8)%膨潤土+(0.2~0.3)%PAM+(2~3)%超細碳酸鈣+(3~4)%聚合醇潤滑劑+0.5~1%有機胺,井深2500m后加(2~3)%鉆井液用乳化石蠟。(c)完鉆后大排量洗井,短起至表套,后大排量洗井至無(少量)巖屑返出,封井至造斜段,起鉆雙扶通井后再電測。(d)下套管前粘度55~60s,封井至造斜段,配方:井漿+0.5%塑料小球,套管下完后,小排量開泵正常,緩慢提高,達到正常排量后循環兩周,其間鉆井液不調整,固井車到達后,兩個循環周將粘度降至50s以內,立即固井。(e)潤滑劑加量根據鉆井實際情況確定,若流變性不好控制,適量加入氧化鈣。(f)鉆進過程中,要注意觀察井口返漿情況,巖屑返出量、巖屑的形狀,提高鉆井液的懸浮、攜帶巖屑能力,確保正常鉆進。
(6)完井作業優快技術
完鉆后大排量洗井,短起至表套,起鉆后通井,鉆具結構:鉆頭+扶正器+加重鉆桿+扶正器+鉆桿,大排量循環,循環好后加入塑料小球和固體潤滑劑封井至造斜段,干通后起鉆電測;下套管前再次封井干通,套管下入后,小排量開泵正常后,逐步提高排量,達到正常排量后循環兩周固井。
(7)泥漿不落地技術。
通過改進工藝流程和鉆屑收集設備,將巖屑、廢水、鉆井液和地表完全隔離。廢棄鉆井液采用廢鉆井液環保處理技術(固液分離機),解決了廢棄鉆井液對環境的污染問題。施工中,固控設備排出的巖屑,以及流質、廢棄鉆井液經固液分離處理后產生的巖屑,暫存在巖屑池內,完井后集中拉運至巖屑處理站。
4 取得效果
SX66是施工難度較大的一口井,施工中克服造斜點淺、裸眼段長、井斜大、攜巖困難、易鍵槽卡鉆等技術難點,電測一次成功,順利完井。該井完鉆井深3216米,鉆機月速2950.46米/臺月,機械鉆速14.62m/h,水平位移1558.56米,位垂比0.6,斜井段長2408米。
5 結論與認識
(1)鉆具組合優選提高了施工速度、縮短了鉆井周期。
(2)聚合物潤滑防塌鉆井液體系,滿足了井下的需要。
(3)工程泥漿配合,避免了巖屑床的形成,保障了井下安全。
(4)固液分離裝置,實現了泥漿不落地,減少環境污染。
(5)泥漿回收再利用技術,減少了環境污染,確保了清潔生產
參考文獻:
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(作者單位:中石化勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司)