XSP32井钻井施工实践与认识

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：深层天然气资源是DQ油田的有力接替资源，但是由于埋藏深、地层孔隙度低、渗透率低，因此应用直井很难有效开发，为此部署了XSP32井。在井身结构与井眼轨道优化基础上，对施工中的钻井提速技术和轨迹控制进行了详细论述。
　　关键词：轨迹优化；钻井提速；XSP32井
　　XSP32井位于松辽盆地东南断陷区徐家围子断陷带兴城鼻状构造带上，是目前大庆最深的一口欠平衡预探水平气井，设计井深4763.58m，垂深3833.00m，井斜87.13°，方位324.97°。设计造斜点层位为登三段，造斜点深3430.09m，主要目的层为营城组一段砂砾岩气藏。该井施工主要存在以下几个方面难点：
　　①由于是探井水平井，目的层深度具有一定的误差，因此对井眼轨迹设计及控制带来困难，在该井钻井施工中由于目的层具有不确定性；②作为欠平衡水平井，井控风险高，难以保证安全施工；③造斜点深，地层岩石可钻级值高，并且要在Ф311.2mm井眼中造斜，定向造斜难度大。
　　1 井身结构优化技术
　　对于深层气藏水平井来说，在井身结构的优化设计过程中主要是考虑技术套管的下深问题，通过查询相关的数据资料，结合气田的实际情况，有三种技术套管下深可以选择。
　　第一种是技术套管都集中在直井段，在三开进行造斜段和水平段的施工，这种井身结构的好处是避免了大井眼造斜施工，有利于提高技套的施工速度，缺点是三开进行造斜与水平段施工，增加了三开施工的难度；
　　第二种是技术套管下至窗口位置，整个造斜段都在技套施工中完成，优点是降低了三开施工的难度，缺点是进行大井眼造斜施工，影响施工效率；
　　第三种是在技套内进行部分造斜，这样既能减小三开施工的难度，也能提高技套的施工效率。
　　结合该井施工的实际，通过优化后决定选择第三种技术套管下深方案，将技术套管下至井斜角24°位置，这样既降低了三开施工的难度，也减少了大井眼造斜井段长度，提高了施工效率。井身结构见表1所示。
　　2 钻井施工技术
　　2.1 钻头与提速工具优选
　　从该井优化后的井身结构我们可以看成，该井技术套管的下入深度在泉头组，这么深的技套完钻层位需要对钻头和提速工具进行优选。在泉头组以上的地层属于软到中硬的地层，因此不需要提速工具，只需要优选合适的PDC钻头，通过多个厂家钻头型号对比，最终确定了JKP-4的4刀翼PDC钻头，当进入泉头组后及时进行起钻作业更换液动旋冲工具和与之相配套的JKP-5钻头，解决了PDC钻头粘滑，难以吃入地层的难题，这样就能够最大限度的提高钻井施工速度。
　　2.2 轨迹控制技术
　　2.2.1 造斜段轨迹控制
　　当施工完成技术套管的直井段以后，就进入到造斜井段的施工，在这一段的正式施工之前，要收集直井段的井斜角和方位角等相关信息，然后根据直井段的井斜角与方位角信息进行计算，最终根据计算结果来进行下部井段的待钻设计，以此来达到对井眼轨迹的精确控制。在造斜段施工中首先根据第一段的造斜率为4.80°/30m的实际，优选了1.25°单弯螺杆钻具配合LWD地層随钻测量系统。施工中根据测斜所得的数据计算出实际的造斜率，然后应用定向钻井和复合钻井相结合的施工方式进行，实现井眼轨迹按照设计要求行进。
　　2.2.2 水平段轨迹控制
　　在深层水平井水平段施工中，除了保证井眼轨迹按照气层发育的深度和方向行进外，最重要的是要提高钻井效率，因此选择1.25度或者1度的单弯螺杆+PDC钻头施工的形式进行施工，钻具组合为：Φ215.9mm钻头+Ф172mm单弯螺杆钻具（1.25度/1.0度）+Ф212mm扶正器+Φ165.0mm箭形回压凡尔+LWD +Φ165mm无磁钻铤1根+Ф127加重钻杆3根+Ф127mm钻杆×39-78根+Ф127mm加重钻杆30根+Φ165.0旁通阀+Ф165mm钻铤9根+投入式止回阀+Ф127mm钻杆+133mm方钻杆。施工中根据LWD实际测得的测井曲线，及时对待钻井眼轨迹进行修正，保证沿着气层发育的方向前进。
　　3 结论与认识
　　①根据深层水平井施工的特点与难点，最终确定了在技术套管内进行部分造斜的井身结构设计方式，保证了钻井施工的顺利实施；②结合不同井段的地层特点，优选了不同井段的钻头和提速工具，保证了钻井施工的速度；③优化了造斜井段及水平井段的钻具组合和施工方式，保证了井眼轨迹能够按照气层发育方向前进。
　　参考文献：
　　[1]孟祥波，陈春雷，孙长青.徐深21-平1井轨迹控制技术[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2014，41（1）：30-32.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14850679.htm