車排子區塊淺層水平井優快鉆井技術

高磊

摘要：勝利油田新春公司車排子區塊的淺層水平井鉆井工作面臨著油藏埋深淺、欠壓實，地層膠結疏松、造斜率低，通井易出現新眼，套管下入困難等問題，鉆井提速提效工作受到嚴重制約。針對這些問題，從如何提高造斜率，優選近鉆頭地質導向儀器，優化鉆井液體系與配方，優化通井結構等方面著手，制定了車排子區塊淺層水平井優快鉆井施工模式，并在車排子區塊現場應用，提速提效效果明顯。

關鍵詞：淺層水平井;優快鉆井;現場應用;提速提效

新春公司車排子區塊為特稠油、超稠油油藏，油藏埋深180-500m，地層欠壓實，膠結疏松。鉆井過程中由于地層膠結疏松，定向困難，需要使用1.750以上大彎度螺桿鉆具才能滿足需要，鉆井時效難以保證;部分油藏存在底水，一旦造斜率跟不上，只能填井側鉆;通井過程中因為膠結疏松導致的擴徑問題會影響通井鉆具結構的順利下入，大大延長施工周期，一旦通井操作不當甚至會導致填井側鉆;由于本區塊油藏埋深淺，位垂比大，靠管串自身重量無法推動套管下行，完井管串下入困難。

針對車排子區塊油藏埋深淺、欠壓實、地層膠結疏松，井徑擴大率、造斜率難以保證，通井易出新眼，套管下入困難等問題進行了一系列具有針對性的嘗試，最終制定出有效的應對措施，在目前的推廣應用中取得了良好的使用效果。

1.鉆井工作中存在的問題

1.1井徑擴大率控制困難[1]

由于地層埋深較淺，欠壓實，膠結疏松，鉆井過程中極易出現水力沖蝕擴徑，井徑擴大率控制一直是車排子區塊的難點，以往多口井出現井徑擴大率超標，油層井段的井徑擴大率甚至達到了184%，而固井時井徑擴大率超標井段的水泥頂替效率會嚴重降低，固井質量通常會出現一合二不合的情況。

1.2地層膠結疏松，定向困難

地層膠結疏松，欠壓實，定向時鉆頭無法吃壓，造斜率無法保證，砂巖段定向時通常都會出現軌跡滯后[3]的現象，部分區塊存在底水，一旦造斜率跟不上，鉆頭便會扎入底水層，水平井篩管完井，底水錐進，原油產量會急劇下降，一旦出現這種情況只能填井側鉆，從而帶來巨大的經濟損失。

1.3通井過程中易出新眼

由于井徑擴大率較大，通井鉆具下至大肚子井眼處，會出現遇阻的情況，一旦沖劃措施不當，使用牙輪鉆頭通井時極易劃出新眼，即使重新下入螺桿鉆具，想找到老井眼也是非常困難。以往的施工井中下套管前通井周期最長達到7天，嚴重制約了提速提效工作。

1.4套管下入困難

由于該區塊水平井的位垂比較大，依靠套管自重無法推動套管下行，套管很難順利到底，有的井甚至出現起套管的情況。

通過在車排子區塊一年淺層水平井的實踐、分析，總結出了一套具有針對性的措施，現場應用、推廣效果明顯，對比以往施工的同類型水平井提速提效效果明顯。

2.針對性的解決措施

2.1井徑擴大率控制困難

首先對鉆井液體系進行了優化，之前采用的是聚合物潤滑防塌鉆井液體系，經歷過一年的不斷優化，最終優選聚合物封堵潤滑防塌鉆井液體系，體系配方為：上部聚合物潤滑防塌鉆井液+（0.3～0.5）%鉆井液用聚丙烯酰胺干粉+（1.5～2）%鉆井液用天然高分子降濾失劑+0.5%鉆井液用胺基聚醇+（3～5）%鉆井液用油基潤滑劑-Ⅱ+隨鉆堵漏劑。其次要控制好鉆進參數，鉆井施工過程中，油層段鉆進時，將鉆井液粘度控制在50s左右，鉆進排量控制在25L/s，鉆井過程中自塔西河組水層前逐漸加入一定量的隨鉆堵漏劑，提高鉆井液的封堵防塌性能，通過新的鉆井液體系配合優選后的鉆進參數，2020年之后井的目的層、非目的層井徑擴大率均控制在設計范圍內。

2.2地層膠結疏松，定向困難

該區塊的淺層水平井的造斜率一般在8.3-8.80/30m，以往采用Φ197mmD2.00或Φ197mmD1.750的螺桿鉆具進行定向，1.750的螺桿鉆具在疏松地層中復合鉆進還可以保證使用，但2.00的螺桿在復合鉆進過程中頻繁出現斷螺桿、螺桿脫扣的問題。通過優化井身結構，上提造斜點[2]，降低造斜率至7.50/30m以下;二開掃完水泥塞，便下入地質導向鉆具組合，在鉆臺面逐個單根做定向標記，確保鉆頭出表層套管10m內就可以定向增斜，通過10口井的嘗試，最終優選Φ185mmD1.50高造螺桿或者Φ197mmD1.750螺桿鉆具，這樣既能滿足定向增斜的要求，又能滿足復合鉆進的要求，優化井身軌跡和優選螺桿鉆具后未出現因軌跡原因導致填井側鉆的情況;以往在車排子區塊使用的地質導向儀器為FEWD、LWD，零長在20m左右，在車排子區塊淺層水平井使用受限嚴重，經過與定向服務方的不斷溝通努力，車排子區塊的地質導向儀器已全部更換為帶近井斜的MRC、TRIM，儀器零長由20m縮短為10m左右，在軌跡預判、卡準水層、精確入靶等方面起到了非常重要的作用。

2.3通井易出新眼

該區塊最早采用的通井結構為：Φ241.3mmHAT127三牙輪+回壓凡爾+Φ127mm加重1根+Φ238mm扶正器+Φ127mm加重1根+Φ238mm扶正器+Φ127mm鉆桿15柱+Φ127mm加重16根+Φ127mm鉆桿，雖然采用雙扶通井，但是由于通井結構的剛性較弱，曾出現過套管下不到預定位置，從而導致起套管、篩管的情況;后經不斷試驗，最終采用的通井鉆具結構為：四翼刮刀鉆頭+回壓凡爾+Φ238mm扶正器+Φ177.8mmDC 1根+Φ177.8mmDC 1根+Φ238mm扶正器+Φ127mm鉆桿15柱+Φ127mm加重16根+Φ127mm鉆桿，通井過程中一旦遇阻，可以采用小鉆壓通劃，四翼刮刀鉆頭的使用，確保了通井過程的順利，為套管、篩管的順利下入奠定了基礎。

2.4套管下入困難

首先從通井結構入手，采用雙扶通井，增強了通井結構的剛性，為后期套管、篩管的順利下入提供了保障;其次從完井工具著手，對于功能相同的工具優選長度短的、剛性弱的;優選免灌漿的免鉆完井工具，隨著套管的下入，鉆井液進入套管內腔，降低了的套管的上浮力，并且減少了灌漿期間因套管活動不及時而發生粘卡的風險;第三，積極與甲方溝通，在優化井身軌跡后造斜率仍較大的水平井中使用割縫篩管代替精密濾砂篩管，通過縮小套管串的外徑，從而減小了套管的下行阻力，確保套管的順利下入;最后在其它措施均無法保證套管下入的情況下，使用車排子區塊下套管專用的輔助工具-配重器（由7根Φ177.8mm鉆鋌并聯組合起來的自重12t的特殊工具），通過對套管串施加12t的重量促使套管串下行，直至下至預定位置。

3.結論：

通過車排子區塊區域化優快鉆井技術的推廣，鉆井提速提效工作取得較好的成果，復雜故障率基本為零，車排區塊淺層水平井實現了優快鉆井。2020年至今車排子區塊共計施工淺層水平井34口，平均建井周期（開鉆至完井）9.51天，2019年車排區塊共計施工淺層水平井18口，平均建井周期（開鉆至完井）11.82天，對比2019年車排子區塊淺層水平井，2020年至今平均建井周期縮短2.31天，實現車排子區塊淺層水平井的優快鉆井。

參考文獻：

[1]孫經光.準噶爾盆地車排子區塊淺層鉆井難點分析及技術對策[J].中國石油大學勝利學院報，2018年第06期 32卷 第2期

[2]孫經光.準噶爾盆地車排子區塊淺層鉆井難點分析及技術對策[J].中國石油大學勝利學院報，2018年第06期 32卷 第2期

[3]李子杰.春風油田排6北區塊淺層水平井鉆井技術[J].石油地質與工程，2019年03期