孙梦星 陈文彦 李虎 马凤超 杨张
摘 要:2018年,青海项目部50055钻井队在青海尖北地区的钻井施工中,使用大钟摆钻具组合,在易斜地层取得了很好的防斜打直效果,其中尖北1-1井在全井未使用定向仪器的情况下,使用大钟摆钻具组合完钻,井斜控制符合甲方設计要求,尖北1-3井提速明显,创多个指标。本文通过分析青海尖北地区地层及直井防斜打直难点,制定对应技术措施及施工技术模板,现场技术管控加强措施,总结了该地区相关技术措施,为下一步该区块的有效开发奠定了基础。
关键词:尖北地区;防斜打直;技术措施
1 直井打斜的危害
一是在地质勘探方面:会造成地质资料失真,打乱合理的地下井网和开发方案;二是在钻井施工方面:恶化钻柱工作条件,易造成井壁坍塌和卡钻,以及固井下套管困难和注水泥窜槽,纠斜侧钻增加成本,严重时可能造成井眼报废;三是在开发采油方面:影响分层开采,影响修井工作,形成死油区,影响采收率。
2 尖北构造简介
尖北潜伏构造位于尖顶山构造以北,是柴达木盆地阿尔金山前的一个三级构造,依据新老二维地震资料和三维地震叠后时间偏移资料的处理和解释成果,该区整体表现为一由山前向盆地倾伏的斜坡背景,由盆内向山前发育尖顶山、尖北两排背斜构造,靠近山前受断层的控制局部地区发育小型断鼻构造。
尖北构造位于尖顶山构造北边,受尖北及其反冲断层的控制形成的东西向背斜构造。尖北构造上下继承性好,浅层背斜构造形态完整,由于反冲断层没有断达深层,基岩顶构造表现为受尖北断层控制的断背斜形态。
3 技术难点
尖北地区地层倾角大,防斜打快存在一定难度,根据取心结果,地层倾角达到60-80°。
4 基本信息
尖北1-1井是阿尔金山前东段尖北地区尖北构造尖探2井286°方位3742m处的一口开发井。尖北1-1是一口三开直井,设计井深4950m,完钻井斜小于等于11°,完钻井深4950m,最大井斜10.3°。
尖北1-3井是阿尔金山前东段尖北地区尖探1井区尖探2井275°方位2259.55m处的一口开发井。尖北1-3是一口四开直井,设计井深4730m,完钻井斜小于等于11°,完钻井深4730m,最大井斜7.86°。
5 技术措施
在施工过程中执行参数的操作人员是十分重要的,因此在施工前要操作人员进行技术交底、地层交底,使操作者在面对不同参数变化时做出相对应正确的判断。充分了解井斜危害后,井队技术骨干经过集体讨论,制定了防斜打直技术措施:
5.1 一开技术措施
一开井眼尺寸较大,深度达到1000m,使用φ444.5mm钻头+螺杆+两根9寸钻铤+φ440mm扶正器的大钟摆钻具组合,钻头距扶正器26.89m,起到了较好防斜效果。在一开前,首先使用大吨位钻铤对井架进行校正,采用小钻压,低转速开眼钻进,确保开直井眼。钻进60m后使用双泵钻进,每打完一个单根及时扩划一次,按设计要求每钻进150m测斜一次,根据测斜数据再进行参数调整。
5.2 二开技术措施
二开开始钻进前,使用大吨位钻铤对井架进行二次校正,优选311.2mmPDC钻头,使用φ311.2mm钻头+螺杆+两根8寸钻铤+308mm扶正器的大钟摆钻具组合,钻头距扶正器26.74m,起到防斜打直效果。开钻后,保证排量达到55L/s,钻压4-12吨,配合120转的转速钻进,司钻严格执行技术参数,按要求150m测斜一次,易斜井段进行加密测量。每次测斜前,对内筒进行测试,确保测斜数据准确。测斜前确保泥浆性能符合测斜要求,避免浮筒因为泥浆原因浮不上来,起钻耽误时间。测斜时按照排量递减的原则将浮筒送入无磁内,准确计算到底时间,到底降低排量,确保螺杆不抖动,使数据准确,为后续施工提供真实的数据参考。每次起钻,投多点,用多点数据与浮测数据进行对比,确保数据的准确性。每次起完钻,对扶正器的尺寸进行测量,扶正器磨损严重,立即更换,使钻具结构保持足够的钟摆力。
5.3 三开技术参数
钻具组合为φ216mm钻头+螺杆(或多维冲击器)+2根7寸钻铤+φ212mm扶正器的大钟摆钻具组合,钻头距扶正器26.5m(或20.02m)起到防斜打直效果。开钻后钻压5-8吨,转速90转,司钻严格按照技术参数执行,出现大幅度扭矩波动时,司钻会降低钻压确保钟摆力作用。
5.4 四开技术参数
钻具组合为φ152.4mm钻头+多维冲击器+1根4寸钻铤+φ148mm扶正器的钟摆钻具组合,钻头距扶正器10.38m。在四开时使用钻压5-7吨,转速60转进行钻进。
6 总结及建议
尖北地区已形成较为成熟的防斜打直施工方案,其要点为:①一开、二开前使用大吨位钻铤校直,校正井架;②一开、二开使用钻头+螺杆+无磁+钻铤+相应尺寸的扶正器的大钟摆钻具组合;③二开1000-2000m地层倾角最大在60-70°左右,闭合方位330-60°,钟摆钻具难以控制井斜、方位,井身质量难以控制。因此,二开上部地层(1000-3000m)使用MWD,提前将井斜反向调整至2°左右,反向位移不超过设计位移,为下部地层及三开使用钟摆钻具打下基础;④三开使用钻头+螺杆+无磁+相应尺寸的扶正器的钟摆钻具组合;⑤四开使用钻头+多维冲击器+钻铤+相应尺寸扶正器的钟摆钻具组合;⑥司钻严格执行技术参数,保证转速。
作者简介:
孙梦星(1991- ),男,汉族,河北邢台人,助理工程师,主要从事石油钻井工作。