定向鉆具組合在QDX122井中的應(yīng)用

楊濤 李曉彥 孫澤喜 李慶增

QDX122井區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)介

一、地層構(gòu)造概況

青東122井位于濟(jì)陽(yáng)坳陷青東凹陷西次洼。該塊為由兩條近東西走向的北掉斷層與一條近北東走向北西掉斷層夾持的地壘塊，該區(qū)自下而上發(fā)育有太古界、下古生界、中生界、孔店組、沙河街組、東營(yíng)組、館陶組、明化鎮(zhèn)組及第四系地層，地層產(chǎn)狀整體北傾。古近系主要為孔店組～沙三中亞段沉積，沙三上～沙二段地層較薄，沙一段～東營(yíng)組大部分區(qū)帶很薄甚至缺失。物源主要來(lái)自周圍凸起，沉積類型以扇三角洲為主。位于設(shè)計(jì)井東南方的青東12井區(qū)沙四上1砂組儲(chǔ)層發(fā)育，從沉積相分析應(yīng)為三角洲前緣亞相，單層厚砂體應(yīng)為三角洲前緣朵葉體，薄砂體為三角洲前緣席狀砂。青東12井2008年完鉆，目前已經(jīng)累計(jì)產(chǎn)油634天，產(chǎn)油層段為沙四上1砂組，近期日產(chǎn)油20.3t，含水4.3%，累產(chǎn)1.998萬(wàn)噸。說(shuō)明該區(qū)具有較大的勘探潛力。同時(shí)青東122井點(diǎn)處古地貌坡度較陡，古水深15m以下，其西部扇三角洲發(fā)育，在青東17井、青東15側(cè)井發(fā)現(xiàn)大套砂礫巖體，地震剖面上局部地震特征加厚，具有類似于濁積砂的地震反射特征，西側(cè)還發(fā)育有走滑壓扭斷層，具備形成圈閉條件，位于生烴門限之下，油源條件好，砂體反射特征清楚。該塊圈閉層位為沙三底，高點(diǎn)埋深分別為2080m、2160m、2650m、2675m、2825m，圈閉類型均為巖性-構(gòu)造圈閉，閉合幅度分別為120m、140m、175m、200m、175m，圈閉面積分別為4.42km2、4.12km2、1.48km2、1.45km2、1.30km2，預(yù)測(cè)含油面積分別為4.42km2、4.12km2、1.48km2、1.45km2、1.30km2，油層厚度均為8m，選用單儲(chǔ)系數(shù)均為12*104/km2.m計(jì)算，石油地質(zhì)儲(chǔ)量分別為424×104t、395×104t、142×104t、139×104t、125×104t，合計(jì)1225×104t。

二、地層巖性描述：

平原組： 土黃色粘土、砂質(zhì)粘土及松散砂層。

明化鎮(zhèn)組： 以灰白色粗砂巖為主夾薄層棕紅色泥巖。館陶組： 上部為棕紅色泥巖與灰白色粗砂巖呈不等厚互層;下部為大套灰白色粗砂巖、含礫粗砂巖、砂礫巖夾薄層綠灰色泥巖。沙二段：灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖與淺灰色含礫砂巖、砂巖、泥質(zhì)砂巖呈不等厚互層，局部夾薄層黑色碳質(zhì)頁(yè)巖。

沙三段： 灰色泥巖為主，夾灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。沙四段：深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、褐灰色油泥巖與淺灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈不等厚互層。

預(yù)計(jì)油氣水層位置：沙河街組。

青東斜122井定向施工方案（中石化勝利石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)公司）：

1.井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表

2.施工技術(shù)措施：1）.二開增斜段井段（m）：400.00m～1692.00m地 層：平原組～沙二段井斜角（°）：0.00～24.76°鉆具組合：Φ241.30mmPDC鉆頭+Φ197.00mm 1.25°動(dòng)力鉆具+回壓凡爾+定向接頭+Φ177.80mm無(wú)磁鉆鋌+Φ127.00mm 無(wú)磁承壓鉆桿+Φ127.00mm加重鉆桿+Φ127.00mm鉆桿鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓：20-60KN 排量：45-50L/S 轉(zhuǎn)速：40-60rpm2）.二開降斜段井段（m）：1692.00m～3138.00m地 層：沙二段～沙四段井斜角（°）：24.76～0.00°鉆具組合：Φ241.30mmPDC鉆頭+Φ197.00mm 1.25°動(dòng)力鉆具+扶正器+回壓凡爾+定向接頭+Φ177.80mm無(wú)磁鉆鋌+Φ127.00mm 無(wú)磁承壓鉆桿+Φ127.00mm加重鉆桿+Φ127.00mm鉆桿主要措施：①下鉆前認(rèn)真檢測(cè)彎套度數(shù)和動(dòng)力鉆具記號(hào)是否和彎點(diǎn)一直，地面測(cè)試動(dòng)力鉆具，檢查儀器的組裝，工程人員和測(cè)量人員一起測(cè)量?jī)x器內(nèi)角差和動(dòng)力鉆具的外角差。②定向段選用1.25°動(dòng)力鉆具保證造斜率的實(shí)現(xiàn)，開始定向時(shí)適當(dāng)控制鉆時(shí)，確保鉆壓及工具面的穩(wěn)定，控制好井眼曲率。③嚴(yán)格控制工具的造斜率，保證井眼軌跡圓滑，以減小鉆柱的摩阻和扭矩，嚴(yán)格做到定向段連續(xù)三個(gè)測(cè)點(diǎn)、測(cè)斜間距不大于10m的計(jì)算值不大于設(shè)計(jì)造斜率的15%。

3.定向井常用鉆具組合

1.反鐘擺鉆具組合，用于鉆油氣直并進(jìn)行防斜打快的井底鉆具組合，即其結(jié)構(gòu)特征是：自下而上由鉆頭、加重鉆桿（或細(xì)鉆鋌）、穩(wěn)定器、短重鉆鋌、穩(wěn)定器和長(zhǎng)重鉆鋌串組成。具有第一跨弓形向上和鉆頭傾角為負(fù)的特點(diǎn)，降斜力隨鉆壓增大而增加和防斜打快的功能。

2.彎接頭帶動(dòng)力鉆具——造斜鉆具，目前，最常用的造斜鉆具組合是采用彎接頭和井下動(dòng)力鉆具組合進(jìn)行定向造斜或扭方位施工。

3.增斜鉆具。增斜鉆具組合一般采用雙穩(wěn)定器鉆具組合。增斜鉆具是利用杠桿原理設(shè)計(jì)的。

4.微增斜鉆具，微增斜鉆具組合在井下的受力情況和增斜鉆具相同。主要是通過(guò)減小近鉆頭穩(wěn)定器與2號(hào)穩(wěn)定器的距離或減小近鉆頭穩(wěn)定器的外徑尺寸（磨損的穩(wěn)定器），減小鉆具的造斜能力。

5.穩(wěn)斜鉆具，穩(wěn)斜鉆具組合是采用剛性滿眼鉆具結(jié)構(gòu)，通過(guò)增大下部鉆具組合的剛性，控制下部鉆具在鉆壓作用下的彎曲變形，達(dá)到穩(wěn)定井斜和方位的效果。

6.降斜鉆具，降斜鉆具一般采用鐘擺鉆具組合，利用鉆具自身重力產(chǎn)生的鐘擺力實(shí)現(xiàn)降斜目的。根據(jù)設(shè)計(jì)剖面要求的降斜率和井斜角的大小，設(shè)計(jì)鉆頭與穩(wěn)定器之間的距離，便可改變下部鉆具鐘擺力的大小;降斜井段的鉆井參數(shù)設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)井眼尺寸限定鉆壓，以保證降斜效果，使降斜率符合剖面要求。