一口评价井复杂情况探讨

一口评价井复杂情况探讨评价井复杂情况的探讨；东北马林区块SW33P1井复杂情况探讨?1.地质和工程概况1.1地质概况SW33P1井是一口评价井，位于**省**市十屋马林屯，是中石化集团东北油气分公司所布署的一口水平井，在构造位置为松辽盆地东南隆起区**断陷西北部**次洼。设计井深3603.59m，主要目的层营城组。钻探目的是评价本区块水平井开一口评价井复杂情况探讨本文内容：东北马林区块SW33P1井复杂情况探讨?1.地质和工程概况1.1地质概况SW33P1井是一口评价井，位于**省**市十屋马林屯，是中石化集团东北油气分公司所布署的一口水平井，在构造位置为松辽盆地东南隆起区**断陷西北部**次洼。设计井深3603.59m，主要目的层营城组。钻探目的是评价本区块水平井开发的适应性。SW33P1井地层岩性特征见表1。?表1SW33P1井地层岩性特征地层深度m（底垂深）层厚m地层简述第四系（Q）3030灰黑、灰黄色表土层，砂砾层**组650620上部棕红色、灰绿色泥岩夹灰色粉砂岩；下部灰绿色泥岩与灰色粉砂岩、细砂岩不等厚互层姚家组820170棕、棕红色泥岩与浅灰色粉砂岩略等厚互层；局部夹浅灰色粉砂岩。青山口组930110上部棕红色、灰绿色泥岩夹灰色粉砂岩；下部灰绿色泥岩与灰色粉砂岩、细砂岩不等厚互层泉头组1810880棕、棕红色泥岩与浅灰色粉砂岩略等厚互层；局部夹浅灰色粉砂岩。登娄库组2050240上部暗紫、紫红色泥岩与灰色、灰褐色细砂岩不等厚互层；中下部深灰、黑色泥岩与灰黑、灰绿、褐色砂岩等厚—略等厚互层。地层剥蚀严重，只残留下部地层。与下伏白垩系下统营城组呈不整合接触。营城组2564.51?灰色、深灰色泥岩夹灰色细砂岩、粉砂岩，局部夹含砾中砂岩。(未穿)?1.2工程概况本井2011年11月9日开始搬迁，2011年11月20日17:00一开开钻，一开井深303.6m，2011年11月24日13:30二开，二开井深2758.34m，2012年1月6日8：00三开，2012年1月18日3:00完钻，完钻井深3612m，2012年2月3日9:00完井，完井方式:压裂完井法；全井钻井周期58.42天，完井周期：74.67天，建井周期85.88天。该井井身结构见表2所示。表2?SW33P1井井身结构开钻次序钻头尺寸(mm)井段(m)套管外径(mm)套管下深(m)水泥返高(m)一开311.20-303.6244.5303.23地面二开215.9303.6-2758.34177.82757.44地面三开152.42758.34-3603.59114.33585?2.SW33P1井施工难点根据本井在施工中时遇到的一些问题，简要地分析原因如下：1、井壁不稳定。由于第四系和**组成岩性差，胶结疏松，易井塌、井漏在嫩二段地层泥岩段较长，泥岩易吸水水化膨胀脱落，造浆性能强，极易泥包钻具和井塌。下部登娄库组地层，钻井液滤液进入泥页岩，引起地层吸水膨胀，强度下降，并产生高的膨胀压力，引起井壁附近泥页岩产生裂缝，地层剥蚀严重，易造成井塌；在钻井工程措施上，必须严格控制起下钻速度，避免形成过高的抽吸压力；环空返速要低，冲蚀井壁性差。2、井眼清洁。由于井斜大、水平段长，给携砂带来困难。岩屑在上返过程中将沉向井壁的下侧，堆积起来，形成“岩屑床”。特别是在井斜角45°～60°的井段，已形成的岩屑床会沿井壁下侧向下滑动，形成严重的堆积，从而堵塞井眼，与钻具接触面积增大，活动钻具时扭矩和阻力增大，井眼轨迹易改变，使井斜变化加剧，造成摩阻急剧增加，极易造成沉砂卡钻。3、地层倾角大。受构造运动影响，地层倾角较大，并且地层硬度大，容易产生井斜超标造成钻具旋转时与井壁发生摩擦，使钻具偏磨严重，形成键槽，造成起下钻时磨阻增大，甚至发生键槽卡钻事故。4、防卡难度大。由于水平段较长，井眼轨迹半径较小，造斜率有时达6°/30米以上，并且实钻地质情况复杂多变，油层深度与设计变化较大，井眼轨迹需要随地质情况变化进行调整，导致井眼不畅通。地层与钻具的接触面积及接触力加大，增加了粘附卡钻。5、钻井液密度选择范围小，容易出现井漏和井塌。水平段长，地层破裂压力不变，而随着水平井段的增长，导致井内钻井液柱的激动压力和抽吸压力增大，易发生井漏和井塌。6、研磨性高。全井段含砾岩比较严重，特别是在登娄库组、营城组尤为突出，研磨性高、跳钻严重，易发生钻具、钻头故障。7、可钻性差。登娄库组及以下地层可钻性差，机械钻速低，制约钻井速度的提高。其次，地层多砂砾，对钻头选型影响大，牙轮钻头使用多，国产牙轮钻头使用寿命短，增加钻头使用成本高。3.钻井技术施工情况3.1直井段的控制水平井的直井段与常规井直井段控制相同，但它的防斜打直比常规井更重要。如果直井段不直，会因为造斜点井斜和上部井段造成的位移影响下一步轨迹控制。特别是造斜点处的位移是侧向位移或负位移时，为达到设计要求，会造成在实际施工中更大的造斜率，造成下一步井身轨迹控制的困难。在直井段应尽量使井眼打直，为下部井身轨迹的控制、提高剖面符合率奠定良好基础。本井采用的钻具组合：一开12-1/4″井眼采用塔式钻具组合：12-1/4″钻头+7″钻铤*6根+6-1/4″钻铤*9根+5″加重钻杆+5″钻杆；钻进过程中采用高转速，低钻压配合适当排量有效的控制了井斜（一开最大井斜0.1°）。钻井参数为：钻压30KN-40KN，转盘钻速100-120r/min，泵压6Mpa,泵量50-55L/S。并且采用自浮式单点测斜仪及时测斜。二开8-1/2″井眼（井段300-1569.94m）通常采用钟摆钻具组合：8-1/2″钻头+7″钻铤*2根+Φ214mm稳定器+6-1/4″钻铤*9根+5″加重钻杆＋5″钻杆。钻井参数为钻压30KN-40KN，转盘钻速115-130r/min，泵压8-10Mpa,泵量35-40L/S，最大井斜（最大井斜3.05°/2146.95m），本区块地层软硬交错严重，倾角大导致不易控制井斜，给下步施工带来很大影响。本井井斜的原因可能是因为地层交接面处钻井参数未调整好，钻进井段长测斜错过了最好时间。在直井段每钻进50-100米测一次井斜、方位，发现井斜过大立即调整钻井参数来控制井斜，必要时使用定向手段进行纠斜。直井段钻完后用电子多点测量全井段的井斜、方位数据，计算造斜点的轨迹数据，以此为依据再次进行井眼轨迹设计。操作上要注意。送钻要均匀，钻压不得忽高忽低，否则很容易造成井底钻头的侧向力变化导致井斜，正确处理好地层交接面；每打完一个单根，划眼一次，修整井壁；加强单、多点测斜，视测斜情况及时调整钻进参数；新钻头到底开始钻进时采取轻压吊打，再逐渐加到正常钻压，以防斜打直。3.2定向段井眼轨迹控制水平井井眼轨迹控制重点在定向增斜井段和水平段。轨迹控制要精心做好计算和设计方案，分析存在的可能误差，精确掌握造斜率，及时调整钻具组合，制定出可行的控制方案，考虑了以下几个关键因素：（1）通常实钻造斜率低于设计造斜率，为防止因各种因素造成工具实钻造斜率低于其理论预测值，要按比理论值高10％～20％来选择工具。本井选用1.25°的单弯单扶螺杆，采用的钻具组合为：钻头+单弯单扶螺杆+无磁钻铤+加重钻杆＋钻杆。这样的钻具组合结构简单，可以通过更换不同角度的单扶螺杆动力钻具来改变钻具的造斜率，以达到设计要求。???（2）在控制中，实钻造斜率若高于井身设计造斜率，把它降下来的办法有很多；若实钻造斜率低于井身设计造斜率，则不敢保证一定可以把下一段造斜率增上去。因此，一般造斜率选择先高后低。（3）及时进行轨迹预测，作出调整措施，实现轨迹跟踪。通常实钻轨迹是一条弯曲的空间三维曲线，为一条相对于设计线上、下起伏的波浪线。现场控制时尽量做到：①尽可能采用复合钻进。复合钻进与滑动钻进相比有如下显著优点：提高机械钻速；减少摩阻，易加钻压；破坏岩屑床，清洁井眼；保持井眼光滑。因此，在钻进中应尽量采用复合钻进，多开转盘，特别是水平段钻进。本井水平段复合进尺通常达到了水平段总进尺的75％，转盘转速一般限制在45-60rpm。②坚持短起下。每钻进一段距离（如30～50m左右，尤其是对小井眼井段和定向、纠斜井段），应进行一次短程起下钻。3.3钻井液润滑减摩与井眼净化在水平井造斜段、直井段钻进过程中岩屑在环空中受重力作用下滑，逐渐堆积形成岩屑床。导致活动阻力增大，钻压不能全部传递至钻头，随着水平段的延伸，其破裂压力梯度逐渐降低，故与相同井段长度的直井相比，在静液压力相同，压力激动相当的条件下，水平井所允许的钻井液密度上限降低，这就会造成支撑地层的力相应减小，易产生坍塌。由于井眼的弯曲，钻具在其中总是靠着井壁的，与直井相比接触面积大大增加，极易导致粘卡等复杂事故。针对上述现场施工的种种问题和复杂，二开采用有聚合物防塌钻井液体系，解决了上部地层缩径，**组下部和青山口地层水敏性强极易垮塌问题。三开采用聚合物润滑防水锁钻井液体系，在造斜段和水平段钻进过程中取得了良好的效果。一开采用预水化坂土浆+FT99，配浆80m3，加入纯碱160Kg，土粉6000kg，充分循环水化24小时后开钻。钻进过程中补充适当清水及药品，以防止第四系、青山口组上部地层坍塌，打完后充分循环带净砂子，配封闭液起钻，下表层套管顺利。二开选用聚合物防塌润滑钻井液，配制新浆80m3，并加入纳土、纯碱、FT-99、HA树脂、SLD、CMC、铵盐、等药品，充分循环调整钻井液性能，达到设计要求后开钻，钻进过程中用上述药品配胶液进行维护，钻至井深1000米以后，及时加入降滤失剂，把滤失量控制在4.0ml以内，以防止上部底层坍塌，同时加入防塌剂以提高钻井液的防塌润滑能力，保持钻井液有较好的流动性和抑制能力，钻完二开进尺后，充分循环携砂，然后配封闭液起钻，电测后，下套管顺利。三开采用聚合物润滑防水锁钻井液体系，三开前彻底清理循环系统，放掉部分老浆，保留100m3，地面配备80方坂土浆加入纯碱0.2T，烧碱0.5T，坂土7T水化24小时后与老浆混合加入大分子聚合物、聚丙烯树脂、中分子聚合物降失水剂、聚合醇、循环均匀后加重性能达到设计要求后开钻，钻井过程中，用上述药品配胶液进行维护钻井液性能，严格控制滤失量，保证聚合醇含量达到设计要求，使用固控设备，控制好含砂量、固相含量和坂土含量进入水平段后根据井下情况及时补充润滑剂，保证随钻的顺利进行，聚合醇聚磺钻井液抑制性强，防塌、润滑、抗高温能力较好，性能稳定，流动性好，满足了井下的需求，避免了井下复杂事故的发生，同时为了较好的保护油气层，在进入气层前50米我们严格控制钻井液密度，在井下不喷的情况下尽量降低钻井液密度，严格控制滤失量不超标，同时加入超细碳酸钙和油溶树脂对油气层进行保护。并且使用好固控设备，消除钻井液中的无用固相，较好的保护了油气层顺利完成三开。4.施工中的几处亮点4.1操作安全钻井技术1、井眼轨迹控制方面，优选轨道设计，工具造斜率要准确预测，避免连续调整井斜方位，尽量减小全角变化率。井眼轨迹尽量圆滑，摩阻控制较好，有效预防了卡钻事故。2、水平段钻进进尺30-50米进行一次短起下，改变岩屑沉积状态和位置，同时提高钻井液的屈服值，增强钻井液的携砂能力，达到减少岩屑床厚度，清洗井眼的目的，使井眼尽量平稳光滑。3、在井眼轨迹允许的情况下，简化下部钻具组合，用加重钻杆替代部分钻铤；坚持定期倒换钻具。在满足井眼轨迹控制要求的前提下，尽量使用复合钻进方式，有效地破坏和清除岩屑床，保障井眼畅通和井下安全。4、钻进中避免长时间定位循环，循环时应避开**组和青山口组易坍塌井段循环，防止钻头水眼喷射井壁和压力激动导致井壁不稳定。起下钻时坚持搞好随起钻随灌浆工作，钻具起完必须灌满泥浆，保证液柱压力，同时控制起下钻速度，防止因抽吸压力造成井壁不稳，导致坍塌。4.2润滑防卡技术本井钻井液密度高，固相含量大，除使泥饼粘附性增大外，还会使泥饼增厚，易产生压差粘附卡钻,这就要求泥浆有良好的润滑性能。在钻进过程中主要通过加强固相控制，改善泥饼质量，补充足量的润滑剂，以保证钻井液具有良好的润滑防卡性能。(1)固相控制。为有效控制固相，保证