哈薩克斯坦克孜項目KK區塊井斜超標原因及控制措施

李俊新 趙國浩 任超 李有珠 陸冠豪 李翅

中國石油西部井控應急救援響應中心 新疆 庫車 842000

1 井斜超標原因分析

1.1 完鉆井井斜調查情況

哈薩克斯坦克孜項目KK區塊鉆井5口，4口井最大井斜都超過3°，其中KK-10井最大井斜5.1°（2406.5m）；KK-12井最大井斜4.2°（2347m）；KK-13井最大井斜3.9°（2165m），KK-104井最大井斜4.2°，唯有KK-11井最大井斜2.1m，KK區塊下部地層傾角大，井斜增速快，在KK-10井施工中從2299m鉆至2347m進尺48m井斜從2.3°增加到了4.2°，Ai-Dan-Munai公司簡稱（ADM）油田KK區塊井斜控制一直是一個難題，采取吊打才能確保井斜達到要求，但過慢的機速嚴重影響經濟效益，歷史上該區塊井斜多次達到9°以上，甲方為此放寬要求，但如何提升井身質量依然是迫切解決的難題。

1.2 井斜難以控制的原因

（1）對該區塊地層造斜規律認識不足。KK區塊井斜問題是ADM油田最為嚴重的地區，地層傾角大、地層造斜力大，按實鉆情況統計，鉆井過程中雖加密進行井斜與方位的測井，但依然存在監測不及時，因為距離井底較近，很難及時采取糾正與預防措施。

（2）采用的常規防斜打直技術難以控制地層造斜及井眼方位，導致井斜難以控制。常規防斜打直技術主要是滿眼技術、吊打技術、“單2”鉆具結構。

（3）由于地處哈薩克斯坦ADM油田，單井費用較低，Power-V垂直鉆井工具等先進技術難以到現場進行實驗，鉆頭選型受制于缺少供應商，可選型號不多。

2 制定井斜控制措施

通過上面的分析，我們找出了井斜難以控制的原因，針對存在的問題，我們首先對KK區塊地層地質情況重新進行了系統性的認識，從中找到了地層的造斜規律，在此基礎上，制定了鉆井參數、鉆頭選型、下部鉆具組合和施工技術方案。

2.1 KK 造斜區塊造斜特性及其分布特點

KK區塊地質情況，自下而上發育有下侏羅統多尚組上部、中侏羅統卡拉甘塞組、上侏羅統庫木科爾組上部、上侏羅統阿克沙布拉克組上部和下白堊統下尼歐克組上部五套蓋層。其中，多尚組上部、卡拉甘塞組、庫木科爾組上部、阿克沙布拉克組上部泥巖蓋層均為局部蓋層，而下白堊統下尼歐克組上部泥巖則在阿雷斯庫姆坳陷全區發育，具有泥巖厚度大、分布穩定的特點，成為良好的區域性蓋層。下侏羅系J3K至基巖為井斜易發生變化區域，特別是KK區塊基巖為風化殼和裂縫性變質巖，被侏羅系頁巖超覆不整合圈閉，圈閉類型為侏羅系泥巖超覆在古生界地層上形成不整合圈閉性蓋層，地層傾角較大，分布不規律。根據五口井的統計，井斜增大基本發生在J3k層位上下。

2.2 KK 區塊井斜變化特點

在上部井段，統計的4口井，見表1，2200m以前井斜基本在2°以內，進入下侏羅系J3K 50m井斜按1°每100m的速度增加，KK-10井從2212m/2°到2299m/2.3°，KK-13井的2028m/1.7°到2124m/2.4°，KK-12井的2146m/2°到2406.5/5.1°都表明了這一點。

表1 4口井實測井斜對比數據

2.3 建議井斜控制措施

由圖1所示，油田造斜的特性，該區域下部鉆具結構建議采用：215.9mmPDC鉆頭+螺桿1°+214mm扶正器+6 1/4"鉆鋌16根+127mm鉆桿推薦參數：10-20kN/90rpm/25L·s-1/10MPa，采用PDC鉆頭使用江漢鑲齒及復合片結合的鉆頭[1]。如圖1所示，油田造斜的特性

圖1 KK區塊造斜地質的特征

從造斜特性分布來看，基巖上下地層傾角加大，最高達到6級，平均造斜級別為四級，控制難度較大，由于位于距井底100-200m，考慮淺鉆施工特點，和前期上糾斜設備的整體對比來看，如果有性能穩定的糾斜設備，考慮更好的井身質量和防斜快打，KK區塊2000m帶糾斜設備是良好的方案，KK-13井施工中由于定向儀器入井沒信號，起鉆后考慮其穩定性沒有入井，在甲方放寬井斜條件下，采用牙輪“單二結構”吊打，在平衡機速和井斜的綜合條件下，井斜控制并不理想，沒有推薦鉆具組合的效果好。

3 鉆井施工方案

根據擬鉆井地層造斜特性，在預測待鉆井井斜趨勢的基礎上，制定了鉆井參數、鉆頭選型、下部鉆具組合和施工技術方案控制對策表，見表2。

表2 井身質量控制對策

4 現場組織實施

根據對策表，KK-11井的施工全過程按照修訂后的單井工程技術方案進行跟蹤監控，同時還制定了下述具體措施：

（1）強化監督職能，督促井隊嚴格執行技術方案，對條件允許的井隊，2000m后帶糾斜儀器。

（2）針對活動期間的每一口井的井身質量，認真總結分析，提出總結分析報告。找出經驗和不足，為下步提升提供依據。

（3）嚴格獎懲制度，對技術方案執行得好的井隊和個人給與獎勵，對技術方案執行得不好的井隊和個人給與處罰。

5 鞏固措施

（1）堅持開展井身質量全過程的活動控制，杜絕人為因素造成的井身質量問題。

（2）認真分析總結不斷出現的影響井身質量的新的因素，不斷完善技術方案，使鉆井參數、鉆頭選型、下部鉆具組合和施工技術措施更加合理和科學，并進一步切合現場實際。

（3）方案與實際相結合，加密檢測井斜變化，杜絕KK-10井最后50m井斜突然變化的措手不及，對于井身質量控制不放松警惕，及時總結問題，早日完善該區塊鉆井施工方案。

6 結束語

1）KK-11井一口井不能確定技術參數的完善，還需要不斷的驗證和探索，研究地層造斜特性是實施井身質量控制技術、確保井身質量的基礎。就KK區塊地層造斜特性而言，還有待進一步研究完善。

2）地層造斜特性系指每一地層傾角、傾向、地層綜合造斜指數、地層各向異性指數和地層造斜分級。由于地層各向異性指數的計算涉及鉆頭測向力、鉆壓、轉速、地層造斜力、巖石可鉆性和水力影響等系數構成的鉆速方程，只有通過積分、變換、整理后經計算才能得出，所以認識地層造斜特性是一個不斷研究和完善的過程。

3）根據擬鉆井的地層造斜特性和施工方案，預測待鉆井或正鉆井的井斜變化趨勢，成功實施井斜控制技術仍是我們下步努力工作的方向。