《大斜度井施工关键技术分析及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大斜度井施工关键技术分析及应用（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 大斜度井施工关键技术分析及应用 摘 要：针对区块地质复杂、断层发育、钻井周期长、钻井成本高等难点，开展了岩石可钻性提取、井身结构优化、钻头类型优选和旋转导向工具、油基钻井液体系及防气窜固井技术应用等配套技术研究，并在大斜度定向井现场实践中得到成功的应用。与前期所钻井相比，钻井周期缩短10%，机械钻速提高49%，优质高效地完成1050.5m目的层井段的旋转导向施工，目的层钻遇率高100%，目的层井段没有发生任何钻井和安全事故，生产套管固井质量优秀，标志着大斜度定向钻井技术取得重大进展，并为其他区块钻井和开发提供了借鉴作用。关键词：大斜度定向井；技术难点； 井身结构设计； 钻头选型1.区块概况区
2、块主体面积1189.72 km2；区块东西长37 km，南北宽32 km；区块内泥页岩发育，有机碳含量较高，成熟度较高，具有较好的勘探潜力。钻井主要目的层最大埋深为2600m。由于储层地层孔渗性低、倾角变化大，目前只有通过沿优质页岩层走向钻大斜度定向井，加上后期储层大规模水力压裂改造的方式，才能达到商业开发的目的，所以如何优快钻井是经济性开发核心技术之一。2.基础数据(1) 难点分析井控风险。本区块预计2192.74m-2300.58m钻遇油气层。井漏风险。馆陶组底部有砾岩，沙一段有灰质白云岩、生物灰岩，易发生井漏。井塌风险。本区块最大井斜78.41，在大斜度井段由于地层垂向应力较大，易发生井
3、壁失稳。其他风险。A.二开明化段较长，造浆严重，易泥包。B.本区块最大井斜78.41，最大位移1173.86m，井斜大定向困难，易造成粘卡，返砂困难，易形成岩屑床。C.造斜点浅，起下钻易拉出键槽，尽量控制井眼轨迹平滑。(2) 各阶段施工措施一开井段。A.重点工作。开钻前砸入339.7mm导管20m，校正好天车、转盘、井口，转盘开眼；配制膨润土浆预水化24h后开钻，钻完进尺后测多点；一开垂直井段，防斜打直；打好封闭浆，确保套管顺利下入。B.钻井液配方及维护a.配制密度1.05g/cm 3 -1.08g/cm 3 、粘度30-35s的膨润土钻井液80m 3；待膨润土24h水化后方可开钻。b.一开平
4、原组地层钻进时使用CMC调节粘度（30-35s），加水时缓慢加入，严禁一次加量过猛，造成性能不稳定，确保携砂及井眼稳定。C.井眼轨迹要求。控制好井眼轨迹，确保井身质量合格，井眼轨迹未达到设计要求及时定向调整。D.通井要求。钻完一开进尺后，使用60L/s的排量循环2周，测量含砂小于0.8%，短起下至导管。配置70s以上的封闭浆60m 3 封闭全井裸眼段，起钻完准备下套管。E.下表套要求。表层管串结构：浮箍、浮鞋+套管串。表层灌浆方式：表层每根观察套管内液面情况，液面高度低于转盘面10m则进行人工灌浆。气动小绞车和游车配合好，严禁磕碰套管丝扣。上扣由套服控制上扣扭矩并连接扭矩仪做好记录，每根套管均
5、匀涂好套管丝扣油，控制下放速度，严防套管内外落物。F.表层固井措施a.固井前单泵循环20min。b.注水泥前打入清水前置液3m 3 ，注水泥过程中，连续测量水泥浆密度。c.注水泥完毕后，水泥车替清水3m 3 后，泥浆泵使用32L/s排量替浆,管内留水泥塞20m。d.若水泥未返出地面，则要在地面打水泥帽。e.候凝8h后，拆大小头。G.钻塞要求按设计要求安装井控设备并试压，试压合格后准备二开。下入螺杆钻具钻完水泥塞调整好泥浆性能后准备二开钻进。二开井段。做好通井井眼净化工作，确保套管顺利下至预定位置。大斜度井段每钻进3-5m进行测斜并及时调整，严格控制好轨迹。每钻进150-200m、纯钻时间超过2
6、4h进行短起下一次（大斜度井段视拉力情况加密短起下次数），清除岩屑，确保井下安全。定向钻进时送钻均匀、本着少放、勤放的原则，保证工具面的连续和稳定，确保造斜率。每次定向控制好滑动钻进段长和比例，在保证造斜率的同时尽量使井眼平滑。(3) 完井阶段通井措施。钻井液性能与完钻时的大致相同，原则上不做大的调整。如遇井漏、溢流等复杂情况重新制定完井措施。下套管措施。下套管前准备，要检查到井的套管，对套管进行通径、丝扣检查清洗、本体检查、套管丈量精确到三位数字、油漆编号。检查地面设备，特别是动力系统、刹车系统、提升系统、传动系统、循环系统、死活绳头的固定、气路、自动与电动压风机等关键部位，确保设备正常运转
7、。固井措施。A.水泥浆体系。华银G级。B.防声幅遇阻措施a.单独隔开一个泥浆罐用于配优质浆30m 3 ，加有机磷酸盐100kg，加稀胶液，粘度控制在35-40s，控制坂含小于70g/l，固相小于8%。b.向现场固井单位提供100kg有机磷酸盐用作配压胶塞液用。c.注水泥前用配好的优质浆清洗上水管线。3.A井技术划眼复杂报告(1) 基本情况井号：A井（新靶点）。井别：生产井。井型：定向井。井口坐标：纵(X)：4262770.5，横(Y)：20516605.1。开钻时间：2019年4月12日。复杂发生时间：2019年5月3日17:00。解除时间：2019年5月8日17:00。损失时间：5天。复杂井
8、深：稳斜段：611.45-1300.00m，侧钻点：1300.00m，侧钻终点：1403.85m，增斜段1755.69m-2249.63m，增斜至83.19，稳斜段2249.63-2363.00m。（测深：2210.00m，井斜：79.40，方位：278.38，垂深：1844.01m，位移：276.36m）。(2) 发生经过.2019年5月3日17:00下钻至2210m遇阻，开泵顶通，开泵排量3.33L/S（10冲），泵压5MPa，返浆后泵压突然涨至13.0MPa，无法开泵循环。18:30用方钻杆带出7个单根，带至第8个单根时，开泵憋压至13.0MPa，泵排量3.33L/S（10冲），上提遇卡
9、，下放遇阻，钻头所在井深2143m，垂深：1826.84m，井斜：70.10，井径：256mm-265mm，20:10开转盘施加扭矩20KNm解卡。层位：沙河街组；岩性：泥岩页岩互层。钻具组合：215.9mmHTA2465+165mm浮阀+127mm加重钻杆15根。划眼参数：钻压20KN，转速30r/min，排量32L/s，泵压8MPa。(3) 处理过程5月3日20:45用方钻杆带出8个单根，至井深2074m循环，循环返出大量细砂，无掉片。23:30振动筛无砂子返出，起钻准备简化钻具通井，起钻过程中拉力正常。从遇阻井深2210m（垂深：1844.01m，井斜：79.40，地层：沙河街，岩性：灰
10、质泥岩、灰质页岩互层）至正常循环井深2074m（垂深：1797.26m，井斜61.90，地层：沙河街，岩性：灰质泥岩），总计甩15个单根，单根总长：143.43m。5月4日14:00下钻至2050m遇阻，接方钻杆顶通循环，至5月7日16:30划眼至2286m，19:00短起下10柱后继续划眼，5月8日17:00划眼至2337m，冲划困难，与甲方协商同意后，本井后续不再电测，可直接下套管，复杂解除。划眼期间开泵循环，返出大量细砂、掉块，调整泥浆性能，密度从1.17g/cm 3 提至1.26g/cm 3 ，稳固下部地层，粘度从50s提至120s提高携砂性能，控制钻压，冲划下钻至2337m。(4)
11、原因分析直接原因。设计泥浆密度低，造成下部地层缩径、垮塌，导致井壁掉块泥饼剥落至井内，形成砂桥，划眼困难。间接原因。由于本井沙一地层岩性为灰质页岩和泥岩互层，容易缩径、垮塌，至通井下钻过程修整井壁使大部分砂子和掉块堆积至2210m使下钻遇阻。(5) 经验教训本井设计密度1.17g/cm 3 比较低，钻进过程中密度可以平衡地层，但是不能使大段泥页岩地层井壁稳定。划眼前应适当提高钻井液密度，提高井壁支撑能力；提高钻井液粘切，提升钻井液携砂能力。加强对泥浆监管力度以及页岩井段划眼的风险识别能力，并提前做出有效的针对性措施。参考文献1大斜度定向井钻井设计优化及应用实践J. 吴德山,董振国,崔春兰.煤炭科学技术.2018(04)-全文完-
