油藏评价井安全钻井技术研究

杨成国

【摘要】为保障油藏评价井的安全快速施工，对评价井施工区块的特点及难点进行分析，提出存在的问题，进而采取相应的钻井技术及对策，在保障钻井生产安全的前提下，提高了钻井效率，预防了各类工程事故复杂发生，达到了提高钻井速度，缩短建井周期的目的。

【关键词】评价井 异常高压 裂缝发育 固井技术

1 研究背景

2012年公司存在25口油藏评价井钻井任务，施工中存在以下难点，一是萨、葡油层存在异常高压层，易油气水侵；二是个别区块裂缝发育，易井漏；三是个别区块地层倾角大（最大8度），易井斜；四是目的层深度较深，定向井中靶难度大；五是长封评价井层间压差大，固井质量难以保证。因此开展油藏评价井安全钻井技术研究，对实现安全快速钻井，提高钻井速度，提高固井质量，减少工程事故及复杂情况，降低钻井成本，具有重大意义。

2 施工特点及难点分析

2.1 萨、葡油层存在异常高压层，易油气水侵

太22-1井萨、葡油层存在异常高压层，最高压力系数达到1.73（小层：S2-5），而下部扶余油层地层压力系数为1.20-1.25，为做好扶杨油层保护工作，制定本井下技术套管，封固上部已开发的萨尔图和葡萄花油层，实际技术套管下至1201m。钻井液密度采取了阶梯式设计方法，下技术套管前钻井液密度控制在1.73-1.78g/cm3，在下技术套管后井段的钻井施工中，钻井液密度控制在1.20-1.25g/cm3，达到良好的应用效果。

2.2 裂缝发育，易井漏

密闭取心井杏71-1井6月2日试取1筒（1487-1494m）起钻，通过岩心分析，发现该井在扶一组发育纵向裂缝，裂缝总长13m，裂缝倾角在85度到90度之间，缝宽3-5mm。这使在钻进过程中极易发生井漏，堵漏难度也相应加大。

2.3 地层倾角大，易井斜

统计30口评价井平均地层倾角4度，5度以上（含5度）的有8口井，最大地层倾角达到8度，由于地层倾角大，直井井斜难于控制，井身质量控制难度增大。

2.4 目的层深度较深，定向井中靶难度大

一是评价井井身质量要求严格，2000m定向井执行30m靶半径标准；二是评价井目的层深度在1800m左右，定向井控制段较长；三是定向井井底位移一般在150-300m之间，最大达到530m，由于下部地层倾角大，可钻性差，地层造斜力极强，方位、井斜自然漂移较大，井眼轨迹控制难度大。

2.5 长封评价井层间压差大，固井质量难以保证

根据25口评价井完井压力解释资料分析，层间压差平均为6.90MPa，最大达到了17MPa。长封井16口，封固段平均为1000m，最长的达到了1148m。由于层间压差大，防漏与压稳矛盾突出，封固段长，影响了水泥浆顶替效果，固井质量难以保证。

3 采取的钻井技术及对策

为了攻克上述评价井难点，结合精细地质分析，在钻完井施工中，我们采取以下技术措施：

3.1 储层压力预测和调控技术

针对该区评价井开展了精细地质分析工作。首先对所在的区块形成整体认识，然后结合注水井降压情况和调控效果对单井进行压力预测，再利用注采比、砂体分布、套损井等分析异常高的形成原因及平面分布规律，结果细化到小层上，实现储层压力预测精细化，从而采用近平衡密度设计、阶梯式密度设计等更具针对性的方法。

3.2 随钻匹配堆积承压防漏堵漏技术

针对存在1-2mm垂直微裂缝的评价井，研究应用了随钻匹配堆积承压防漏堵漏技术，主要由沥青类防塌剂、粒径与裂缝匹配的非渗透封堵剂、随钻堵漏剂和HV-CMC等组成。该技术在钻进过程中能发生定量漏失，随着漏失在垂直微裂缝处架桥，软硬颗粒、大分子聚合物堆积封堵，最终形成承压带，边钻边堵，避免了大量漏失的发生，取得良好应用效果。3.3 复合钻井技术

针对地层倾角大（5-8度）和控制段长的评价井，使用0.75°弯螺杆钻具复合驱动钻井，具有很好的防斜效果，并在井斜变化较大时，能及时进行纠斜施工，避免起下钻操作，同时具有较大的井眼扩大率，可以保证井眼畅通。

3.4 优化井身结构和钻具组合

采用阶梯式井眼，直井在上部地层使用220mm钻头，下部使用215mm钻头钻进，保证上部地层的井眼通畅，利于岩屑上返；定向井直井段和定向段使用220mm钻头，稳斜段使用215mm钻头钻进，保证上部地层的井眼通畅和较小的井眼曲率。

直井优选螺旋钻铤和210mm可扣吊卡式方接头，可以减少接单根时间，利于岩屑的返出，预防泥包钻具。定向井根据区块造斜规律，优化钻具结构，采用1+1+短钻铤的钻具组合，减小方位、井斜自然漂移。

3.5 优化造斜点深度

设计时尽可能下压造斜点，缩短稳斜段，提高中靶率；同时掌握下部地层方位、井斜自然漂移规律，定向时预先进行调整，达到靠自然造斜中靶的目的，减少了起下钻次数。

3.6 优化固井技术措施

（1）使用双密度水泥浆体系，保证防漏施工，同时调整双密度水泥浆注入次序，将低密度水泥浆注入在下部地层；提高前期水泥浆的密度（在1.97以上）。

（2）增大前置隔離液的用量（200m）以上。

（3）长封井固井施工时，由于顶替压力高，考虑施工安全，难以保证紊流顶替，故采取塞流顶替，效果明显。4 钻井完成情况及应用效果

2012年公司完成油藏评价井25口，总进尺45017米，平均井深1800.68米，平均机械钻速21.01米/小时，平均建井周期13.31天，井身质量合格率100%，固井优质率70.83%，固井合格率100%，其中定向井4口，密闭取心井1口，取心进尺175.33m，岩心长174.88m，取心收获率99.74%，密闭率97.10%。在保证钻井生产安全前提下，提高了钻井效率，减少了工程事故复杂发生，提高了钻井速度，缩短了建井周期。

5 结论

2012年公司进一步加强生产组织，强化队伍建设，不断加大科技创新力度，提高新技术应用水平，实现了钻完井技术的持续提速、提质、提效，为油藏评价工作提供了强有力的技术支撑。

参考文献

[1] 万仁薄.现代完井工程[M].北京：石油工业出版社，2000-05

[2] 刘大民，等.现代固井技术[M].北京：石油工业出版社，2003-10