A油田大斜度定向井优快钻井技术
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A油田P油层为三角洲前缘相沉积,以大量密集、窄的河道沉积为主,发育三角洲前缘相的席状砂储层分布较稳定,但单层厚度薄;岩性组合为灰绿、紫红、灰黑色泥质岩、过渡岩性与薄层粉、细砂岩组合,电测曲线显示锯齿状。
旋回类型为复合旋回或反旋回;层理为微细交错,板状水平层理,单层砂岩厚度薄,被泥岩、泥粉、粉泥等过渡岩性隔开,隔层厚度一般在0.6~5.0m 之间,平均2.9m。
统计周边探井取心井分析统计结果孔隙度在0.115~0.284之间,平均0.209,空气渗透率1.0910-3m2~558.010-3m2之间,平均102.9310-3m2,属中孔、中渗储层;统计该区及周边48口井油井解释资料,含油饱和度37.9%~72.4%,平均58.5 %,该区域以往施工的定向井井斜角都在30°以内,水平位移最大为450m,对于大斜度定向井的施工在该油田还是首次施工,还没有形成钻井配套技术。
1 钻井难点分析1.1 断层发育,轨迹控制困难区内大断层发育,受南北北东-北西向-大断层分割,形成垒堑相间的多个断块,断层频率2.8条/km2。
布井区内构造变化较快,正断层发育,延伸长度一般在1~5km,垂直断距一般为5~35m;在纵向上本区断层多表现为“Y”型、“人”字型和“入”字型、“椅”式等表现形式。
这些断层的发育对井斜角和方位角的稳定存在一定影响,井眼轨迹控制困难。
1.2 井斜大、易形成岩屑床国内外相关机构的研究数据表明:对于一口定向井来说,当井斜角在45°~65°之间时,井眼低边的钻井液流速最低,岩屑很容易沉积在下井壁,形成岩屑床。
根据该油田的地质设计目的层垂深和平台井布井防碰的需要,轨迹优化后的大斜度定向井的井斜角90%都在上述区间内,因此给优快钻井施工带来了一定的困难。
1.3 钻遇多套地层,钻头选型困难A油田从上到下依次发育有泰康组、明水组、嫩江组、姚家组、青山口组和泉头组地层,各个地层序列之间岩性不同,而且多有夹层,使部分钻头难以穿越。
2 提速配套技术2.1 井眼剖面优化对于一口定向井而言,根据地质目的层垂深和水平位移,可以设计出多种定向井轨迹控制方案,目前在定向井轨迹剖面设计中比较常用的剖面类型主要有直-增-稳方式的3段制轨迹剖面、直-增-稳-降的4段制轨迹剖面和直-增-稳-降-直的5段制轨迹剖面设计形式。
各种剖面之间各自有自己的优缺点,根据A油田地层特点、钻井设备承载能力以及各种轨迹剖面摩阻和扭矩对比分析后确定了该油田大斜度定向井宜采用直-增-稳的3段制轨迹剖面形式,见图1所示。
图1 三段制轨迹剖面图2.2 钻头优选钻头是破岩的主要工具,一口井钻井速度的快慢,与钻头选型得当与否具有直接的关系。
在本区以往只开发葡萄花油层,钻遇地层只到青山口组,而大斜度定向井需要开发的地层为泉头组的扶杨油层,因此通过与钻头厂家密切沟通配合,开发了一款能够穿越泉头组四段的钻头,该钻头具有如下特点:(1)采用16mm进口复合片,增强钻头吃入地层的能力;(2)采用双排布齿结构,在主切削尺的后面增加了一排副齿,增加该钻头的抗冲击性;(3)加长钻头保径齿,有利于井斜角和方位角的稳定。
(4)采用加长喷嘴,优化喷嘴个数,合理分布井底流场,有利于钻屑的及时清除。
2.3 控制方式优选A油田断层发育错综复杂,因此为了实现井眼轨A油田大斜度定向井优快钻井技术赵立雪大庆钻探工程公司钻井二公司 黑龙江 大庆 163413摘要:为了实现A油田大斜度定向井的优质、高效施工,对A油田大斜度定向井的轨迹剖面类型、钻头选型和轨迹控制方式进行了优化。
通过4口大斜度定向井的施工,形成了一整套A油田大斜度定向井钻井配套技术。
关键词:大斜度定向井 优快钻井 A油田Optimized and fast drilling technology of high inclined directional wells in A oilfieldZhao LixueNo.2 Drilling Company of Daqing Drilling Engineering Company, Daqing 163412, China Abstract:To realize the optimized and high effective construction, this paper discusses the optimization of trajectory profile design type, bit selection and trajectory control mode of high inclined directional wells in A oilfield. Through the construction of four high inclined directional wells, a whole set of matching technology for high inclined directional wells is formed in A oilfield.Keywords:high inclined directional well;optimized and fast drilling;A oilfield(下转第119页)同级别断裂活动及其对沉积的影响[J].沉积学报,2013,31(6):1059-1069.[2]张翠梅.渤海湾盆地南堡凹陷构造—沉积分析[D].中国地质大学,2010.[3]姜华.南堡凹陷东营组构造层序地层分析及其油气地质意义[D].中国地质大学,2009.[4]方明.南堡凹陷老爷庙地区古近系东营组层序地层与储层预测研究[D].中国地质大学(北京),2009.[5]付广,夏云清.南堡凹陷东一段油气成藏与分布的主控因素及模式[J].岩性油气藏,2012,24(6):27-31.作者简介王彩霞(1991-),女,硕士,主要从事层序地层与沉积学方面的工作。
基金项目:南堡凹陷构造古地貌、沉积体系、热动力学研究及有利勘探方向预测(2014JS0075)迹的精确控制,摒弃了以往的常规稳斜钻具组合,采用1°单弯螺杆钻具+M W D随钻跟踪的轨迹控制方式,钻具组合为:Φ215.9mm钻头+Φ172mm单弯螺杆1°+Φ159m m M W D×9m+Φ159m m螺旋钻铤×55m+Φ127.0mm加重钻杆×285m+Φ127.0mm钻杆。
3 应用效果分析通过以上技术措施,在A油田施工大斜度定向井4口,施工数据见表1所示。
表1 应用效果表井号井深/m井斜角/°水平位移/m钻井周期/d A1221557.221035.620.31A2212661.351127.519.95A3235756.88998.318.63A4209855.21103118.564 结束语1)通过剖面优化设计,确定了A油田大斜度定向井采用直-增-稳三段制的轨迹剖面设计形式。
2)在钻头优选和控制方式优选的基础上,实现了A油田安全、优质、高效钻井施工。
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4 结论1)通过对钻井岩心、地质录井、测井资料的观察、描述、解释和对比研究,依据岩石组合、沉积构造、剖面结构和演化序列以及测井曲线组合,综合研究认为下石盒子组发育辫状河冲积平原沉积环境。
2)结合单井沉积微相划分、剖面相对比,河道和心滩微相主要发育在盒一段和盒三段。
纵向上由盒一段→盒二段→盒三段,反映了水体能量由强→弱→稍强,物源供给由于充足→欠充足→较充足的特征。
3)杭锦旗地区发育多个河道,且河道摆动、迁移、分叉、合并频繁;从心滩的发育程度来看,受物源供给和水动力大小控制。
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