坨128区块钻井技术

坨128区块钻井技术摘要：坨128区块是地层比较复杂的地区，该论文总结分析了坨128区块地层特点和可能钻遇的复杂情况。本文从钻头的优选，钻具组合的优化及复杂情况的预防处理方面提供了针对性的措施。为该区块钻井施工提供参考。关键词：中深井；钻头；优选；防漏；防塌；防碰；钻井液；盐膏侵坨128区块位于济阳坳陷东营凹陷坨-胜-永断裂构造带。该区块地层从上到下依次为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组。其中沙河街组又分为沙一段、沙二段、沙三段、沙四段，沙四段又可再分为纯上亚段和纯下亚段。该区块馆陶组及以上地层疏松，容易发生井漏和井塌，沙河街组底层渗透率比较低且该层段容易出现盐膏地层。坨128地区是胜利油田胜利采油厂的一个老区块，该地区地层较为复杂而且油水井非常的密集，有的井位相距只有几米远。在几十年的开采中，通过向地下注水来提高地层压力来提高油井产量，所以该区块地层压力较高。1钻头优选坨128区块沙二段及以上地层比较松软，选用适于钻低抗压强度、高可钻性软地层的HAT127系列钻头或PDC钻头。采用小水眼提高喷射压力，增强水流对岩石的射流冲击力。所以在沙二段及沙二段以上地层采用喷嘴组合为Φ10mm×3的HAT127牙轮钻头或喷嘴组合为Φ10mm×4的PDC钻头。在定向造斜段，选用MD钻头。2钻具结构优选由于坨128区块属于老区块周围有非常多的油井和注水井，注意和这些井的防碰对于井下安全致关重要。经过多年钻井经验，在二开直井段采用18米扶正器组合，对于直径段的防斜打直有很好的效果。利用扩大器对馆陶组和东营组扩眼，防止缩径。以坨128-斜67井为例，直径段钻具结构为：Φ215.9mm钻头+430*410双母接头+2根Φ177.8mm钻铤18.75m+Φ213.00mm扶正器1.65m+7根Φ177.8mm钻铤65.17m+26根127.00mm钻杆+扩大器*0.45m+83根127.00mm钻杆+扩大器0.45m+127.00mm钻杆。直径段多点测斜显示，直径段最大井斜为0.46°。本区块其他井利用此钻具结构，也起到了很好的防斜效果。3预防水涌2008年4月6日21时30分，坨128-斜12井钻至井深1989.00m发现井涌，涌出物为钻井液和水的混合物。2007年5月3日2时，3-2-斜728井发现钻探井涌，涌出物为钻井液和水的混合物。这两口井的水涌都与注水井的未及时停注有关。由于坨128区块长时期的注水井调剖，地层的原来的压力系统已经受到破坏而使得地层压力比正常地层压力值偏高，而做到注水井的及时停注对于预防水涌至关重要。另一方面，也要密切注意因水层串槽引起的水涌。故井队应储备好足量的重晶石粉，在钻进至水层井段时提前加重。4预防井漏坨128区块是胜利油田的老区块，多年的地质钻井资料使我们对该地区的地层分布情况了解的比较深入。地质上可以比较准确地作出地质风险分析，在容易发生井漏的层段应做好井漏的预防。在钻进过程中对井漏做好“预防为主，堵漏为辅”。要减少和杜绝因人为造成的井漏。如压力激动引发的井漏；机械钻速过快，环空中大量的岩屑造成当量泥浆密度过高引起的井漏；提高泥浆密度方法不当引起的井漏；密度较高的泥浆从静止到流动，其摩擦阻力很大，开泵速度过快造成井漏等等。5预防井塌对于坨128区块，明化镇、馆陶组和东营组容易发生井塌，而以东营组井塌为最为严重，而且处理井塌难度较大，成本较高，如果处理不当，可转化为井塌卡钻的恶性事故。对于井塌的预防，首先要按井塌地层特性设计好钻井液类型及性能指标并严格执行。二是钻进塌层后要维护钻井液性能，使之稳定。三是严格控制滤失量。要求高温高压滤失量不超过15ml，滤饼要薄而坚韧。在未封隔塌层以下钻进时，始终要维持钻井液柱压力加安全附加值（油层0.05~0.10g/cm3，气层0.07~0.15g/cm3）使液柱压力大于地层孔隙压力。同时要减少人为造成的压力激动。特别是在起下钻，开泵环节。6预防阻卡坨128区块东营组和馆陶组是容易产生缩径的井段，在该井段在钻进时用适当的扩大器扩眼对于防止阻卡有非常重要的意义。同时要用好固控设备，控制含砂量小于0.5%。维护好钻井液性能，使泥饼小于0.5，摩阻系数小于0.1，一般API失水不大于5ml。对于定向井为降低摩阻要混入原油10～15%，并可加入其他润滑材料。起钻前处理好钻井液，大排量循环洗井，循环两周以上方可起钻。下钻不应一次到底，应分段开泵循环正常后再下。起下钻遇阻超过100kN，不可硬拔或强压，应接方钻杆开泵顶通循环正常后，再继续起下。7预防盐膏侵盐膏地层是指盐岩、石膏、泥岩以不同的比例形成的地层。在坨128区块井深从2700米左右就开始有盐膏层的分布。由于地层分布复杂多变，盐膏层的分布不容易预测。但是如果钻遇盐膏层，会严重影响钻井液体系，导致钻井液粘度升高、密度下降、失水增加等问题给钻井施工带来诸多的困难。盐膏侵易形成大肚子井眼，使层间及上覆的泥岩发生垮塌掉块，导致卡钻事故的发生，同时盐膏侵入会加速钻具和设备的腐蚀速度，影响钻井施工进度和钻井施工安全。盐膏层富含钙离子、镁离子，处理盐膏侵就是加速这些离子的沉淀，加入烧碱提高钻井液的PH值，加入纯碱使这些离子变成碳酸钙和碳酸镁沉淀，同时加入降失水剂可克服盐膏侵给钻井施工带来的问题。8总结1.沙二段及以上地层属于软至中硬地层宜采用HAT127系列钻头或PDC钻头。同时利用小水眼提高钻头水力射流冲击力，提高钻头机械破岩效率，提高机械钻速。2.直井段防斜打直。通过18米扶正器钻具组合轻吊快打，防止人为因加压过大导致井内钻具弯曲造成井斜。在定向段应严格控制钻压并循环好钻井液，禁止在定向段长时间静止钻具并加快接单根速度，防止粘附卡钻。3.做到周围注水井的及时停注，提前300米停注注水井。并及时督促采油厂停注注水井，防止由于注水井未及时停注造成的水涌。4.馆陶组及以上地层地层比较松软，沙河街组的渗透性较强，应特别注意在这些井段的防漏。应监控好泥浆的比重，防止泥浆比重过大压漏地层。同时在泥浆中加入单封和随钻堵漏剂可有效地防止井漏的发生。同时起下钻和下套管过程中年严格控制起下速度，防止因起下过速引起的井漏或其他异常情况的发生。5.钻进过程中，循环好泥浆，禁止钻具在井内长时间静止。加快接单根速度，并做到晚停泵早开泵，以减少沉砂。做到如果需要长时间静止，应间歇式地活动钻具和循环泥浆，真正地减少人为引起的卡钻事故。6.加强泥浆坐岗，及时进行泥浆性能测试，及时发现井内泥浆性能的变化，及时补充含量达不到要求的药品，同时实时关注泥浆液面高度的变化，做到井涌，井漏的及时发现。同时对震动塞塞出的颗粒观察，及时发现井壁掉块，及时处理井塌。7.坨128区块在2700米处已有盐膏侵的可能，井深超过此井深的井应做好预防盐膏侵的准备。钻井队应储备足量的烧碱、纯碱和降粘降失水剂。参考文献赵金洲，张桂林.钻井工程技术手册.中国石化出版社.2004.4陈庭根，管志川.钻井工程理论与技术2000.1