張 鵬
(大慶鉆探工程公司鉆井二公司,黑龍江大慶163413)
N263-X206井位于X油田G639區(qū)塊斷鼻高部位,根據(jù)實(shí)鉆情況和最新解釋,該區(qū)北側(cè)N92-73井區(qū),N100排注水井排與斷層形成封閉,確定為注水井?dāng)鄬诱趽踺^高壓力區(qū)。該井區(qū)的井位于斷層附近P油層構(gòu)造高部位,氣層發(fā)育。待鉆井600m范圍內(nèi)共有10口注水井,最晚鉆關(guān)時(shí)間為2019年1月份,井口剩余壓力均在8MPa以上。在鉆井施工中,為保證井控安全、有效動(dòng)用目的層,技術(shù)套管需要定向鉆進(jìn),且位移和斜度均較大。
表1 N263-X206井井身結(jié)構(gòu)
1.2.1 井身剖面設(shè)計(jì)原則
(1)滿足油田開發(fā)方案要求,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)目的;
(2)根據(jù)油田的構(gòu)造特征、油氣產(chǎn)狀,有利于提高油、氣產(chǎn)量和采收率,改善投資效益;
(3)在選擇造斜點(diǎn)、井眼曲率、最大井斜角等參數(shù)時(shí),應(yīng)有利于鉆井、采油和修井作業(yè);
(4)在滿足地質(zhì)要求的前提下,應(yīng)盡可能選擇比較簡單的剖面類型,力求使設(shè)計(jì)的定向井井深最短,以減小井眼軌跡控制的難度和鉆井工作量,有利于安全、快速鉆井,降低鉆井成本;
(5)目的層中深按P油層中部垂深計(jì)算,采用平面圓靶鉆井。
1.2.2 井眼曲率
為了保證鉆井、采油和修井作業(yè)能夠順利進(jìn)行,建議井眼曲率應(yīng)按下面要求選擇:
(1)井下動(dòng)力鉆具造斜井段的井眼曲率取2°~6°/30m;(2)轉(zhuǎn)盤鉆增斜井段的井眼曲率取2°~4°/30m。
初中生較比小學(xué)生,其心理、生理都開始向著成熟的方向發(fā)展,學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣、學(xué)生之間不同的個(gè)性都開始產(chǎn)生明顯差異。于此同時(shí)學(xué)生的成績、學(xué)生的性格、愛好都會在這個(gè)階段產(chǎn)生明顯差異,因此班主任就要掌握學(xué)生之間的差異,進(jìn)行因材施教,根據(jù)不同的差異采用不同的教學(xué)方法,從而讓每個(gè)學(xué)生都可以有不同程度的提高,進(jìn)而能夠讓學(xué)生能夠全面整體發(fā)展。
(1)注水井壓力高:該區(qū)鉆探目的層P油層已注水開發(fā),滲透率低,連通性較差,注水井自然降壓速度慢,截止到目前,最高注水井井口剩余壓力達(dá)到17.1MPa,鉆井中易發(fā)生油氣侵;
(2)H和P氣層發(fā)育:該區(qū)H埋深505~810m,P頂平均埋深為1260m,特別是P油層位于斷層頂部位置,氣體發(fā)育且壓力較高,鉆井中易發(fā)生氣侵和井噴復(fù)雜;
(3)鉆井液密度窗口窄:根據(jù)采油工程研究院壓力預(yù)測結(jié)果和實(shí)鉆情況,該井區(qū)需要使用的鉆井液密度范圍為1.65~1.75g/cm3,而該區(qū)破裂壓力梯度實(shí)測最低為1.35,無鉆井液密度設(shè)計(jì)窗口。根據(jù)實(shí)鉆情況看,在P油層頂部,鉆井液密度超過1.65g/cm3,井漏的風(fēng)險(xiǎn)較大;
(4)井底位移大:受地面條件限制,該井最大井底位移1105m,造成井斜角過大,一旦發(fā)生油氣侵復(fù)雜,易造成井壁失穩(wěn)、卡鉆等事故,難以處理。
本井關(guān)鍵井段的施工在于145~925m的技套施工,施工難點(diǎn)有以下3點(diǎn):
(1)在311井眼造斜施工中,井眼軌跡的控制難度很大,一方面是井斜造斜率的問題,一般1.25°螺桿很難滿足設(shè)計(jì)15°/100m的要求,而且會延長造斜井段,增加定向時(shí)間,影響鉆井速度。所以本井直接采用1.5°197螺桿施工,單308螺扶。通過本井的造斜施工,1.5°螺桿完全滿足設(shè)計(jì)15°/100m的要求,定向6m就能滿足1.5°的要求,從而增加了造斜過程中的復(fù)合段,提高了機(jī)械鉆速。但197螺桿單308螺扶在復(fù)合穩(wěn)斜方面很差。從本井實(shí)際穩(wěn)斜情況上看,單根復(fù)合鉆造率最大達(dá)到0.7°/10m。表2是一段穩(wěn)斜復(fù)合和定向調(diào)整數(shù)據(jù)。
表2 某井段穩(wěn)斜復(fù)合和定向調(diào)整數(shù)據(jù)
從以上數(shù)據(jù)表可以看出,復(fù)合鉆是增斜的,而且造斜率能達(dá)到0.6°~0.7°/10m,如果不做定向調(diào)整,井斜會失控,需要復(fù)合20~30m,就要定向降斜調(diào)整一次。增加了定向的時(shí)間,影響了機(jī)械鉆速,使井眼軌跡也不平滑,給下步施工帶來風(fēng)險(xiǎn)。而且定向時(shí)鉆具滑動(dòng),不利于返砂,會增加鉆具泥包的幾率。
(2)311井眼施工中最大的難點(diǎn)就是如何增加排量返砂的問題。如果返砂不好,會造成鉆具泥包,無法鉆進(jìn),還會引發(fā)工程事故風(fēng)險(xiǎn)。本井就是由于沒有處理好排量和返砂的問題,造成兩次泥包鉆具,被迫起鉆。圖1、圖2為現(xiàn)場泥包圖片。
本井技套施工采用150缸套,雙泵理論排量53.34L,3.2m3。去掉損耗,實(shí)際排量能達(dá)到50L。近3m3。鉆頭 311mm,水眼 7個(gè) 14mm,當(dāng)量面積1077mm2,泵壓15~16MPa,鉆進(jìn)液密度1.35~1.4g/cm3,粘度60~70s。由于兩次泥包,說明井底返砂不暢,所鉆巖屑在現(xiàn)有排量下不能達(dá)到清洗井底的效果,造成鉆頭在不干凈的井底不斷泥包。要想解決泥包的問題必須提高排量,達(dá)到60L方能滿足清洗返砂的要求。
(3)第三個(gè)難點(diǎn)是對定向儀器的損耗較大。由于大井眼排量達(dá)到50L以上,泵壓高,鉆進(jìn)液含砂又相對較高,本井含砂達(dá)到1.5以上。見圖3、圖4。
由于下井儀器在使用過程中存在較大的損耗,不但是儀器成本增加的問題,由于儀器損壞,中止工作,就要起下鉆更換,必將產(chǎn)生更多的非生產(chǎn)時(shí)間。而且儀器電池如果被損壞,形成短路,引起井下爆炸,損壞鉆具,還會引發(fā)工程事故,這些例子都是有先例的。
圖1 第一次泥包圖
圖2 第二次泥包圖
表3 施工中的排量數(shù)據(jù)
(1)針對井眼軌跡難控制,197螺桿復(fù)合鉆增斜的問題,有兩種方案,第一種定向結(jié)束定到井斜中靶落后5~10m,換成308雙螺扶穩(wěn)斜鉆具鉆進(jìn),打到技套后。所存在的中靶問題由三開后下儀器調(diào)整中靶。在保證封固井段的基礎(chǔ)上少打技套。第二種方案是定向結(jié)束,井斜落后設(shè)計(jì)10°~15°,通過螺桿復(fù)合造斜的能力,鉆進(jìn)150m,自然將井斜增到設(shè)計(jì),下308雙螺扶打到技套井深,所存在中靶問題由三開后調(diào)整中靶。同樣本著少打技套的原則。
(2)采用軌跡方案一或方案二,都使用到了雙螺扶穩(wěn)斜鉆具。方案一使用井段較長,方案二置后150m,無論哪種方案都實(shí)現(xiàn)了減少螺桿打技套的進(jìn)尺。采用雙螺扶鉆具,主要的好處是去掉了螺桿帶來的壓降,泵壓高,不能實(shí)現(xiàn)大排量作業(yè)的問題。甩掉螺桿后,將150缸套換成170缸套,使排量達(dá)到60L以上,充分清洗井底,達(dá)到返砂,防止泥包,減少起下鉆次數(shù),避免工程復(fù)雜事故發(fā)生的幾率,過早地甩掉定向儀器,又可以避免儀器損耗,引起不必要的起下鉆。
(3)本井雙308螺扶鉆具結(jié)構(gòu):?311PDC(R425舊3)×0.9m+?308LF×1.51m+?197NMDC×8.66m+?308LF×1.98m+變扣接頭×0.5m+?178DC×9.67m+止回閥×0.5m+?178DC×9.69m+變扣接頭×0.5m+?165DC×57.94m+?127斜坡18°,模擬螺桿鉆具,增加一個(gè)308螺扶,以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)斜的目的。通過本井雙螺扶的技套單點(diǎn)、多點(diǎn)及測井?dāng)?shù)據(jù)的穩(wěn)斜效果看,是降斜降方位的趨勢。
雙308螺扶穩(wěn)定性隨著鉆井參數(shù)和井深的變化還會有一些變化,這套鉆具還需要進(jìn)一步的摸索,就本井的使用看,可以作為311井眼施工中推廣使用。
圖3 新扶正器下井70h刺壞
N263-X206井靶區(qū)中靶情況見表4。
從表4可以看出N263-X206井主要靶區(qū)均準(zhǔn)確中靶,完全復(fù)合設(shè)計(jì)要求。
圖4 新主閥桿及耐磨套下井20h刺壞
N263-X206井時(shí)效分析數(shù)據(jù)如表5所示。
表4 N263-X206井靶區(qū)中靶情況
表5 N263-X206井靶區(qū)時(shí)效分析
從表5可以計(jì)算出0~933m平均機(jī)械鉆速19.1m/h,作為一開420井眼和311井眼,機(jī)械鉆速還是可觀的。
一開和二開,非生產(chǎn)時(shí)間用時(shí)64.33h,除去29h等150缸套,修泵用時(shí)12.58h,循環(huán)處理泥漿4.83h。大井眼排量大,對泵的損耗不容忽視,返砂不好,處理泥漿費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
(1)N263-X206井總結(jié)了大井眼定向施工的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),對今后外圍低滲高壓區(qū)塊安全順利鉆井施工具有指導(dǎo)意義。
(2)N263-X206井時(shí)效還有很大的提升空間,通過優(yōu)選適合該類型井的成熟配套技術(shù)及措施,可以大幅提高鉆井時(shí)效,提高鉆井效益。
(3)N263-X206井的成功施工為公司在外部市場的競爭中提供了技術(shù)保障。