准噶尔盆地西部隆起春光油田水平井钻井技术总结研究

卢海潮 李鑫 郝永华

【摘要】通过对春光油田岩性特征、水平井钻井技术难点、钻头对地层适应性的研究，控制井眼轨迹、优选钻头类型、优化泥浆性能等技术措施的应用，总结出了在春光油田水平井施工过程中的最优钻井参数及钻具组合。这一研究较大的提高了春光油田水平井的机械钻速并较好的控制了井身质量的工艺要求。

【关键词】水平井 钻井难点 技术措施

1 春光油田水平井基本情况介绍

春光区块位于新疆维吾尔自治区克拉玛依市车排子镇境内，河南油田矿权面积1023.245km2。是具有多层系、多圈闭类型（潜山、断块、地层、岩性油气藏）和多油品（稠油、中质油、轻质油、天然气）的复式油气聚集区，具有良好的增储潜力。随着对春光油田的不断认识、和开发的深入，河南油田分公司加大了对沙湾组地层的开发力度，目前春10区块和铁架子区块水平井是主要开发方向之一。

2012年春光油田水平井累计完成水平井41口，累计进尺59654米，其中春10区块完成30口，春10区块水平井进尺39177米，圆满完成了勘探开发任务。

2 春光油田水平井钻井难点

（1）一开井段地层胶结松散，可钻性好，成岩性差，易造浆和坍塌，一开井身质量差易造成起下钻不顺、下套管不到位等复杂情况。

（2）春光油田春10区块水平井油藏埋深浅，地层胶结疏松，井间间距小，部分井靶前位移小，常规直井钻机钻浅层稠油水平井要求造斜率高，其中春10区块每口水平井最大造斜率普遍达到42°/100m，而在疏松地层9 5/8″井眼钻具造斜率难以保证，造斜段岩性差异大，造斜规律复杂，施工难度大。

（3）二开上部钻遇地层以泥岩为主，夹粒状砂岩与粉砂岩，钻进时砂岩渗透性强，易形成厚泥饼，造成缩径阻卡，塔西河底部的砂砾岩易出现垮塌，地层中含有石膏，易钙侵。钻遇塔西河组时有可能钻遇水层，应予以高度重视，避免发生溢流。

（4）井眼稳定、携岩能力、润滑防卡、固相控制、流变性控制和油层保护是水平井泥浆的重点，其中防塌、防涌和润滑防卡也是技术难点。根据水平井的特点，泥浆体系必须适应地层的物理化学性能，保证泥浆具有较强的抑制性，同时对储层进行有效的保护和及时发现油气层。定向稳斜段，泥浆的润滑携砂性能非常关键，泥浆要保证性能稳定，强化防塌措施，降低滤失量，形成优质泥饼，控制好流变性。

（5）测井遇阻主要在三个井段，一是刚出表套，二是水层位置，三是塔西河组。主要原因：一是操作不当造成大肚子井眼，二是设计泥浆比重偏低、起钻抽吸、未及时灌浆造成水侵等，三是地层钙污染泥饼增厚、缩径造成测核磁遇阻。

3 春光油田水平井主要技术措施

3.1 一开

春光油田水平井目前铁架子区块表层深度为200m，春10区块目前表层深度都为300m，在今年41口水平井施工的初期，许多井队在用塔式钻具组合打完表层后，即使中途进行短程起下钻和打封闭浆，也会出现下表层套管不顺的情况，有时候甚至刚下到100多米就出现严重遇阻现象，在最后30m也多次出现了套管粘卡现象，为能确保将表层套管顺利下到底，选用了江钻17 1/2″的SKG124钻头，优化了钻具组合，选用加17 1/2″扶正器的小钟摆钻具组合，即：Φ444.5mm钻头+Φ177.8mm钻铤+Φ444.5mm扶正器+Φ165.1mm钻铤+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm斜坡钻杆。并且优化了钻进参数，上部地层严格控制井斜，使用小钻压高转速钻进，中途加强测斜，并根据测斜情况及时调整参数，在中途加强小起下钻，确保了井眼通畅。自从优化了钻具组合和钻进措施后，春光油田水平井表层套管都顺利下到底。

3.2 二开直井段

春光区块地层倾角较小，二开直井段一般选用塔式钻具组合就能保证井身质量，该井段地层岩性以泥质粉砂岩为主，优选江钻的钢尺HAT127钻头，提高了机械钻速，一般钻具为： HAT127钻头（其中铁架子区块为Φ244.5mm，春10区块为215.9mm）+Φ177.8mm钻铤（无磁）+Φ165.1mm钻铤+Φ127mm加重钻杆+Φ127mm斜坡钻杆。该井段基本钻遇独山子组、塔西组，在550m以后地层开始变化，所以在这边总结出了：选用1*12+2*13的喷嘴组合，泵压基本在11-12MPa，300-550m钻压选用4-6t，转速150-200rpm；550m至造斜点钻压选用6-8t，转速150-200rpm，铁架子区块在1000m至造斜点钻压选用10t，转速120 rpm，平均机械达到了23.69m/h。在钻进的过程中及时测斜来了解井身情况，及时的做好钻井参数的调整，大钻压和小钻压交替使用，既保证了井身质量，又防止钻具长时间的应力集中而造成疲劳破坏。

3.3 二开定向井段

在定向段施工技术措施方面主要有以下要点：

（1）控制调整井眼轨迹是定向段施工的重中之重。由于春光油田地层存在一定的倾角，同时导向钻具对钻压的大小和加压的方式十分敏感，在施工的过程中，根据轨迹的需要，合理确定钻压，尽量采用转转盘的方式控制井眼轨迹，避免或者少用滑动钻进的方式，以提高施工的安全和效率。在每口井施工之前，根据区块地层特点以及所钻邻井方位飘移规律和井斜变化规律，预留方位角和井斜角。斜井段滑动钻进时可根据邻井资料小范围调整滑动位置，尽量选择砂岩段滑动增斜。由于钻具自重竖直向下，井斜较大时，降斜较容易，增斜较困难，可以根据设计轨迹走上限，为轨迹调整留有调控余地，确保顺利中靶。

（2）钻头类型的优选。目前春光油田铁架子区块水平井平均完钻井深1990.77m，春10区块平均完钻井深为1305.9m。钻头使用方面，铁架子区块水平井平均使用钻头3只，表层使用17 1/2″的SKG124钻头一只，二开直井段使用8 1/2″的HAT127钻头一只，二开定向段使用8 1/2″的MD437钻头一只，通过优选钻头类型，实际平均钻井周期为12.89d，相比平均设计钻井周期14.12d结余周期1.1d；春10区块水平井平均使用钻头3只，表层使用17 1/2″的SKG124钻头一只，二开直井段使用9 5/8″的HAT127钻头一只，二开定向段使用9 5/8″的MD437或HJ437G钻头一只，通过优选钻头类型，实际平均钻井周期为9.21d，相比平均设计钻井周期13.98d结余周期4.77d。

（3）施工注意事项。井斜大于40°后，每打完单根划眼两次正常后再接单根；井斜超过50-60°时，会造成加压困难，要采取倒装钻具（把加重钻杆放到斜坡钻杆的上面），保证钻压的正常；水平段易发生粘卡，水平段滑动时必须注意工具面的变化情况，若钻时变慢或无进尺，工具面不变化，及时活动钻具，预防粘卡；为预防钻头泥包，下钻到大斜度段进行分段循环，滑动钻进时，适当增加排量保证携砂性，滑动2-3米活动一次钻具；在施工过程中药尽可能降低过大的全角变化率，优化井下管柱结构设计，使管柱受力分布合理尽量避免螺旋屈曲，精确控制井眼轨迹，保证井眼光滑，减少管柱弯曲阻力。

参考文献

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[2] 伊万顺，贾春明.准噶尔盆地车排子凸起石炭系火山岩储层特征及主控因素[J].新疆地质，2009，27（1）：50-52