代大虎(中石化西北油田分公司石油工程监督中心,新疆 轮台 841600)
塔河油田主要油藏埋藏在奥陶系中下统碳酸盐岩地层埋深5500-6500m。部分区块在石炭系巴楚组发育厚盐膏层,埋藏深度超过5100m。TH12518井盐膏层钻井盐膏层专打专封井身结构采用ɸ206.4mm高抗挤厚壁套管封隔盐膏层段,再用揭开盐下井段地层,随着长时间开发,产量衰竭,采用侧钻水平井技术是提高投资效益的有效途径。
2.1.1 优选磨铣工具
为有效保护外层套管,提高磨铣钻速,减小磨铣扭矩,缩短磨铣周期。为此选用ɸ168mm高效领眼式磨鞋,水眼直径42mm。①工具前端为三角引锥,主要起领眼、导向作用并有切削沉淀物的作用。②ɸ206.4mm盐层套管通径168.7mm,ɸ 142.9mm尾管壁厚12.13 mm,选用168mm直径刀片能有效磨铣不局中套管及套管扶正器。③刀片上镶有高温冷却而成的圆柱型硬质合金,有足够的切削强度和抗冲击能力。
2.1.2 钻具结构及参数优化
①磨铣将产生大量铁屑,为有效带到地面,这就要求环空的返速达到基本一致[7];在ɸ206.4mm段加入ɸ120mm钻铤,在ɸ 244.5mm套管内使用ɸ127mm钻杆,ɸ120mm钻铤与ɸ127mm的钻杆环空返速基本一致,提高了铁屑携带能力。②磨铣过程中严格控制磨铣参数,磨铣时钻压要小,排量尽量大,不等低于20L/s,精细操作,密切监控钻压、扭矩、泵压、泵冲的变化,及时采取相应措施。
2.2.1 钻头的优选
本井在定向阶段,①在ɸ165.1井眼侧钻段选用江汉MD517GL牙轮钻头,牙轮造斜率稳定,工具面容易控制,但机械钻速较低,增加了起下钻次数;②为提高机械钻速在剩余井段选百施特M1365D六刀翼PDC钻头,先进行滑动增斜钻再选择复合微增探油顶方法着陆转水平段;③使用六刀翼PDC钻头稳定性增强,工具面可控性大幅提升,在PDC钻头实钻井段方位317.12°-319.67°。
2.2.2 钻具组合的优化及施工参数优选
(1)在ɸ165.1mm井眼采用ɸ165.1mm钻头(牙轮/PDC)+ɸ 130mm螺杆(2.75°/1.75°/1.5°)侧钻段钻具组合;为提高侧钻成功率,在扫塞后选择ɸ130mm2.75°单弯螺杆配以牙轮钻头,采用控时钻进,钻压控制在5-20-40kN。在整个侧钻过程中,最重要的是工具面按施工要求进行设置,确保侧钻方位的准确性。
(2)在ɸ120.65mm井眼采用ɸ120.65mm钻头(六刀翼PDC)+ɸ95.00mm螺杆(2°/1.5°)钻具组合。该井段采用滑动钻进,钻压控制在10-30kN。
2.2.3 轨迹监测及安全措施
(1)优化仪器组合,加密测斜,强化预测。①侧钻前先使用高精度陀螺测井,校核老井眼的轨迹数据;②选用哈利伯顿“Sperry-sun”无线随钻测斜仪,最高温度可达175℃;③加密测量,将间距缩短为3m,防止出现扭方位或高狗腿度;⑤每趟起钻投多点对新钻井眼以3m一点的方式测多点数据,与MWD数据及时进行对比,校验MWD数据的准确性。
(2)采用微增探油顶方法,保证准确入窗,钻遇油层。采用较小增斜率钻进探油顶方法,当钻至预计油层深度时,钻时加快,气测值上升,立即滑动造斜钻进行着陆入窗,进入水平段钻进[3]。
(3)防止钻具故障措施:①使用1级钻具,螺杆扣型改为钻杆扣,减少配合接头;②使用130 mm高温螺杆,尽量不要发生憋泵现象,下钻要分段循环降低螺杆温度;④在起下钻过程中,错扣起钻释放应力,定期倒换井下钻具顺序,避免定向钻进中发生钻具疲劳破坏等钻具故障。
(4)防止出新眼措施:下钻过程中如发生遇阻现象,采用摆放原工具面的方式进行扩眼、划眼,防止出新眼[4]。
套管磨铣施工中,难点在于如何将铁屑带出井眼,铁屑的有效悬浮与携带是快速安全磨铣的关键。为保证定向施工钻井液性能稳定性,需将井内钻井液全部替换成新配钻井液。在ɸ 165.1mm井眼为抑制泥岩水化膨胀引起坍塌掉块,采用甲氨基聚磺混油体系确保钻井液的抑制防塌能力。在ɸ120.65mm井眼采用低固相聚磺混油钻井液体系保持钻井液原油含量在8%-10%,使摩擦系数小于0.05,提高钻井液润滑性。
[1]TH12518CH井塔河油田井钻井,地质设计,井史,完井报告.
[2]闫光庆,刘匡晓,郭瑞昌等.元坝272H井超深硬地层侧钻技术[J].石油钻探技术,2013,1(1):114-115.
[3]陈小元,杨宝华,秦春等.塔河油田TH12328CH长靶前位移中短半径水平井钻探实践.复杂油气藏,2014,3(1):59-61.
[4]许孝顺.TP2CX超深开窗侧钻中短半径水平井钻井技术[J].石油钻探技术,2012,5(3):127-128.