張學(xué)光　姜海強(qiáng)

摘要：義古72塊主要含油層系為上古生界二疊系和石炭系油藏，所鉆地層有新生界、中生界、上古生界和下古生界，地質(zhì)巖性復(fù)雜。針對該地區(qū)的地層特點(diǎn)，通過優(yōu)選鉆頭、鉆具結(jié)構(gòu)和鉆進(jìn)參數(shù)，及時調(diào)整鉆井液性能等一系列措施，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、快速、安全鉆井。

關(guān)鍵詞：地層特點(diǎn)；鉆頭選型；軌跡控制；優(yōu)化參數(shù)；鉆井液

中圖分類號：TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.24.089

1設(shè)計概況

1.1地質(zhì)概況及地層特點(diǎn)

義古72塊位于義和莊油田西部義古11大斷層上升盤，受多期構(gòu)造運(yùn)動影響，該地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，斷塊破碎，整體上，中古生界地層北傾，傾角約30-40度。義古72塊主要含油層系為石炭二疊系（本溪組、太一段、下石盒子組、上石盒子組），上古生界二疊系和石炭系，巖性主要以碳質(zhì)泥巖為主，存有煤層，井壁失穩(wěn)嚴(yán)重，臨井義古72-斜3和義古72-斜4井鉆遇下石盒子組頂部都發(fā)生不同程度的漏失。

1.2設(shè)計特點(diǎn)

本區(qū)塊設(shè)計多為叢式井組，井眼軌跡設(shè)計為直、增、穩(wěn)三段制，雙靶點(diǎn)，進(jìn)入奧陶系2米卡層位完鉆，因地質(zhì)構(gòu)造原因，同一井組方位不同完鉆垂深和雙靶點(diǎn)方位有一定差異。已完成井指標(biāo)情況見表1。

2鉆井的主要難點(diǎn)

2.1因地質(zhì)構(gòu)造原因，井身質(zhì)量要求高

設(shè)計要求直井段水平位移小于20m，定向井靶距小于20米，井身軌跡控制較難。

2.2地層巖性復(fù)雜 ，存有多套低壓漏失層

義和莊油田石炭-二疊系地層斷裂非常發(fā)育，所鉆地層從新生界→上古生界→下古生界，地層巖性差別大；沙一段底部生物灰?guī)r、二疊系和石炭系煤層裂縫井漏、奧陶系灰?guī)r漏失。

2.3巖性復(fù)雜鉆井液處理較繁瑣

地層巖性差別大，鉆井液處理應(yīng)根據(jù)所鉆地層巖性特點(diǎn)及時調(diào)整。

2.4井壁穩(wěn)定性差

上古生界主要施工層位為下石盒子、山西組、太原組和本溪組；主要巖性為深灰色、灰黑色泥巖和碳質(zhì)泥巖煤層，巖性復(fù)雜化，鉆井液性能要求較高；如果小井段發(fā)生失穩(wěn)井塌，將導(dǎo)致大井段的坍塌，劃眼困難，劃眼期間進(jìn)一步導(dǎo)致井下復(fù)雜化及鉆井故障。

3鉆井施工模式

3.1直井段

直井段施工選用HAT127鉆頭，采用鐘擺鉆具防斜打直技術(shù)，鉆具組合：Ф2159mmHAT127+Ф1778mm鉆鋌×2根（其中1根無磁）+Ф212mm螺扶+Ф1778mm×4根 +Ф127mm加重鉆桿×15根+Ф127mm鉆桿，鉆頭出表層小鉆壓吊打不少于200m，處理好軟硬地層交接面，根據(jù)測斜結(jié)果，及時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，如有增斜趨勢時，適當(dāng)降低鉆壓，保證直井段打直。

3.2定向段、穩(wěn)斜段井身軌跡控制

斜井段選用壽命長鉆時快的四刀翼PDC鉆頭，造斜段鉆進(jìn)時，選用125度單彎螺桿作為造斜工具，斜井段鉆具組合：Φ2159mm PDC鉆頭+Φ172mm 125°單彎動力鉆具+止回閥+Φ1588mm無磁鉆鋌1根+MWD無磁懸掛+Φ127mm加重鉆桿*5柱+Φ127mm鉆桿，開始定向時適當(dāng)控制鉆時，確保鉆壓及工具面的穩(wěn)定，嚴(yán)格控制工具的造斜率，保證井眼軌跡圓滑；要根據(jù)地質(zhì)提示的地層傾角變化情況，合理優(yōu)化定向策略，保證穩(wěn)斜段以旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式為主，用滑動鉆進(jìn)的方式微調(diào)井斜和方位，對控制井身質(zhì)量取得了良好的效果。斜井段應(yīng)保證排量，以提高井眼清洗效率，增強(qiáng)鉆井液的攜巖能力，在斜井段鉆進(jìn)中，保證鉆進(jìn)200-300m搞一次短起下鉆，保證井眼通暢，如果井下有異常情況可增加短起下鉆次數(shù)。

3.3防漏堵漏措施優(yōu)化

義古72塊，沙河街地層披覆在中古生界之上，為角度不整合接觸，臨井沙一底、二疊系頂均出現(xiàn)不同程度漏失，為確保安全鉆井，鉆進(jìn)至設(shè)計提示漏層前50米，必須搞好短起下鉆，保證井眼暢通，同時鉆井液中跟入隨鉆堵漏材料；加強(qiáng)坐崗，一旦發(fā)生漏失要立即起鉆，并及時向環(huán)空內(nèi)灌入堵漏鉆井液，灌入量稍大于鉆桿排代體積，下鉆時，從漏層上部建立循環(huán)，循環(huán)加入堵漏材料后，強(qiáng)行鉆穿漏層；嚴(yán)禁在易漏層位長時間循環(huán)，同時下鉆過程中開泵應(yīng)避開易漏層位。

3.4優(yōu)化鉆井液性能，提高封堵、防塌、潤滑效果

地層巖性差別大，鉆井液處理應(yīng)根據(jù)所鉆地層巖性特點(diǎn)及時調(diào)整，分段處理。

（1）東營組及以上地層，采用一開鉆井液用清水和膠液沖稀的鉆井液，鉆進(jìn)中及時補(bǔ)充配制濃度為（1～15）%的高分子聚合物膠液，細(xì)水長流維護(hù)鉆井液，增強(qiáng)鉆井液的抑制性。利用改性銨鹽調(diào)節(jié)鉆井液流變性，使鉆井液維持低密度較低粘切，以利于快速鉆進(jìn)并保持適當(dāng)?shù)臎_刷能力，防止泥巖縮徑并適當(dāng)控制井徑擴(kuò)大率，利用PAM抑制粘土分散，絮凝包被鉆屑，確保井眼穩(wěn)定。

（2）沙河街組及上古生界地層，采用聚合物潤滑封堵防塌鉆井液，在造斜、穩(wěn)斜井段鉆進(jìn)過程中，除了具有足夠的排量之外，鉆井液必須具有良好的攜帶性能、流變性和潤滑性能，保持鉆井液中白油潤滑劑的含量，防止粘卡；上古生界地層以碳質(zhì)泥巖為主，含煤系地層，易發(fā)生硬脆性垮塌，針對該段地層的特點(diǎn)，鉆井液主要以封堵、防塌為主，配方：（5～7）% 膨潤土 +（03～05）% 聚丙烯酰胺干粉+（3～5）% 抗高溫抗鹽防塌降濾失劑 +（2～3）%聚合物降濾失劑 +（3～5）% 鉆井液用無熒光磺化瀝青，對于破碎嚴(yán)重的石炭二疊系泥巖或煤系地層，主要是通過提高鉆井液的切力和降低轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，在近井壁形成滯流層，減輕鉆井液對井壁的沖刷和鉆具對井壁的撞擊。

4認(rèn)識與結(jié)論

（1）義古72塊直井段采用鐘擺鉆具防斜打直技術(shù)能夠很好地控制直井段井身軌跡。

（2）聚合物潤滑封堵防塌鉆井液體系，能夠滿足上古生界安全鉆井的要求。

（3）義古72塊鉆開漏層前加入隨鉆堵漏，對本地區(qū)防漏效果明顯。

參考文獻(xiàn)

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