塔河油田TP118井优快钻井技术

来源:用户上传      作者: 唐晓雷 马必才 刘兴俭 原小峰

　　
【摘要】TP118井是中石化西北油田分公司在塔河油田托普台区块部署的一口四级结构开发井。设计井深6670米，实际完钻井深6646.69米，设计钻井周期128天，实际钻井周期96.37天。通过采用新技术、新工艺并精心组织施工，安全、优质、高效地完成了本井的各项施工，为塔河油田托普台区块施工同类型井提供了一定的借鉴价值。
　　
【关键词】塔河油田 托普台 优快钻井
　　
1 TP118井基本情况
　　
TP118井是中石化西北油田分公司在塔河油田托普台区块部署的一口四级结构开发井，属阿克库勒凸起西南斜坡部位构造。设计井深6670米，实际完钻井深6646.69米，完钻层位为奥陶系中统一间房组（O2yj），采用先期裸眼方式完井；全井平均机械钻速9.85m/h，比设计5.77 m/h提高了70.71%；钻井周期96.37天，比设计钻井周期128天结余32.67天，周期结余率24.71%；全井段最大井斜1.44°，井底水平位移29.19m，；此外表层、技套和尾管固井质量均达到优质水平。2 TP118井施工技术难点及优快钻井技术2.1 中上部阻卡严重2.1.1？原因分析
　　
TP118井中上部钻遇的地层主要是库车组、康村组和吉迪克组，地层岩性多为砂泥岩互层，泥岩中的黏土矿物以伊利石和绿泥石为主，成岩性较差、欠压实、胶结疏松、渗透性强，遇水易分散。上部井眼较大，可钻性好，在钻进过程中易形成厚而黏的虚泥饼造成“缩径”和起下钻严重阻卡。
　　
2.1.2？预防措施及对策
　　
（1）钻井工艺措施
　　
提高排量，使用低黏切钻井液，增强钻井液对井壁的冲刷能力；加强短起下钻工作，在机械钻速高时，每钻进200～300m短起下钻一次，钻速慢时，如果24 h进尺不到200 m，每天短起下钻一次，起下钻遇阻卡，不硬提不猛放，接方钻杆进行循环倒划眼。而地面固控设备的高效运转，最大程度地清除无用固相、确保入井钻井液的清洁是实现聚合物钻井液“低固相”减少井下阻卡的关键；优化钻具组合，提高钻井液上返速度，减少稳定器等满眼钻具的使用数量，减少阻卡。
　　
（2）钻井液工艺措施
　　
使用加足大分子包被剂的聚合物钻井液，延缓黏土的化学水化、膨胀和分散作用，使钻井液具有良好的流变性、携砂性及净化井眼的能力，而在一定程度上减少泥岩井段的缩径和砂岩井段形成的虚泥饼；使用好四级固控设备，最大限度降低恶质固相含量；同时，膨润土含量合适，以30～40g/L为宜，不宜过大或过小；控制合适的失水，并且加入足量的超细碳酸钙改善泥饼质量，使形成的泥饼薄而坚韧为宜；有时为确保泥岩段地层的稳定还得适当提高钻井液密度。
　　
2.2 二开裸眼段长，三开地层可钻性差，机械钻速低
　　
2.2.1？原因分析
　　
TP118井二开（井段：800m～5026m）主要钻遇第三系、白垩系下统、侏罗系下统和三叠系；三开（井段：5026m～6587m）主要钻遇二叠系中统、石炭系下统、泥盆系上统、志留系下统、奥陶系上统等地层。
　　
二开裸眼段长达4200多米，对钻井工艺和钻井液性能要求相当高，钻井风险较大；三开井深，可钻性差，部分地层含砾石，对钻头损伤大，机械钻速偏慢，因此钻井提速是本井的关键。
　　
2.2.2？优快钻井技术
　　
针对二开裸眼段长，地层复杂岩性多变，三开机械钻速慢等情况，在钻井工艺上优选钻头、钻井参数并采用塔河油田推广应用的螺杆复合钻井技术来提高机械钻速，并加强钻井液及钻具相关配套技术。由于螺杆钻具转速高，“PDC+螺杆”能够较大幅度提高井底钻头转速，可以充分发挥PDC钻头的剪切破岩作用，从而降低转盘负荷，减小钻具的扭矩，延长钻具的寿命，大幅度提高钻井效率。实践表明，螺杆复合钻进可明显提高中上部地层的钻速，该技术在二开Φ311.1mm井眼和三开Φ215.9 mm井眼的应用。
　　
TP118井二开Φ311.1mm井眼机械钻速达到19.95m/h，较同类型井使用转盘驱动钻井的平均机械钻速14.56m/h提高了37%；而三开Φ215.9 mm井眼TP118井平均机械钻速为4.46m/ h，较同类型井使用转盘驱动钻井的平均机械钻速2.47 m/h提高了81%，机械钻速大大提升。2.3 三叠系、石炭系易扩径井壁易失稳垮塌，二叠系易漏
　　
2.3.1？三叠系、石炭系扩径、井壁失稳垮塌
　　
预防措施及对策[3]
　　
（1）选用合理的钻井液密度来控制地层的坍塌掉快，进入三叠系地层前，逐步提高钻井液密度至1.28g/cm3，漏斗粘度55～60s，塑性粘度25～27mPa.s，动切力8～9Pa，保证钻井液为平板层流型，减少钻井液对井壁的冲刷。
　　
（2）加大复配胶液的浓度，控制钻井液的API虑失量和高温高压虑失量，将API虑失量控制在5mL以下，高温高压虑失量控制在10mL以内，并提高钻井液的抑制性。
　　
（3）在满足携岩要求的前提下，适当降低排量防止冲刷井壁，并避免定点循环，防止形成“大肚子”井眼，使全井段井陉扩大率满足设计要求。
　　
（4）严格控制起下钻速度，并严格按照要求灌好泥浆，保持井筒内液柱压力平衡和稳定，防止抽吸压力或激动压力导致井壁失稳垮塌。
　　
（5）润滑剂加量保持在1%左右，并在钻进过程中不断补充，保持钻井液具有良好的润滑性，以降低摩阻。并加强固控设备的使用，确保钻井液的清洁。
　　
2.3.2？雷特堵漏剂进行二叠系堵漏，提高地层承压能力
　　
15日17：00开始漏失，漏速50方/小时，漏失比重1.31泥浆20方-22：00处理井漏，处理期间漏失比重1.30泥浆40方，共计漏失60方-16日16：00起钻完，下光钻杆进行雷特堵漏。 　　
（1）雷特堵漏剂配方
　　
基浆（密度1.30 g/cm3、粘度45―55S）+润滑剂2桶+ 3%核桃壳（细）+5%核桃壳（中粗）+3%核桃壳（粗）+3%SQD-98（细）+5%SQD-98（中粗）+8%超微粉+6%雷特超强堵漏剂+3%单PB-1 +2%CXD纤维堵漏剂 +1%棉籽壳+1%锯末+1%土粉。
　　
（2）施工注意事项
　　
①配制堵漏浆时间尽可能短，保证井筒内泥浆漏失量尽可能少，防止井壁失稳垮塌等其他井下复杂情况的发生；
　　
②在泵入堵漏浆前，把泵堵漏浆的泵的上、排水凡尔胶皮应提前拆除；
　　
③泵浆过程中保持钻柱的正常转动，防止卡钻；
　　
④挤注堵漏浆时采用单凡尔，低冲次保证挤注平稳；
　　
⑤放压时要缓慢、平稳以免井下复杂；
　　
⑥试堵时，让压力平稳上升。
　　
（3）应用效果
　　
与常规水泥浆堵漏相比，用雷特堵漏剂对二叠系进行堵漏施工大大缩短了堵漏时间，水泥浆堵漏施工一般约在6天左右，而本井用雷特堵漏剂堵漏施工一般仅在1.16天，比常规水泥浆堵漏结余周期4.5天左右，效益可观。同时避免了水泥浆堵漏施工时钻具和设备风险，以及扫塞时打出新井眼的风险。
　　
3 结论与认识
　　
（1）采用钻井工艺、钻井液体系，有效地解决了托普台区块中上部的严重阻卡问题，同时也缩短了钻井周期，实现了本井的早日投产。
　　
（2）采用“PDC+螺杆”钻井技术提速效果明显，在本井二开Φ311.1 mm井眼和Φ215.9 mm井眼进行了应用，与该区块转盘钻井相比，机械钻速均提高了一倍左右，同时还缩短了钻井周期，创造了良好的经济效益。
　　
（3）采用“油田水”快速钻穿目的层技术较常规堵漏技术钻进，大大减少了钻穿目的层所消耗的时间，一定程度上减少了井控和钻具风险；同时由于未使用加重泥浆或堵漏材料钻进，减少了对产层的污染，有利于油气的发现和开采。但采用“油田水”钻进时容易发生沉砂卡钻，需要引起重视。
　　
参考文献
　　
[1] 李梦刚，梦广川，等.塔河油田优快钻井技术实践与认识[J].西部钻探技术，2008，36（4）：18-21
　　
[2] 张立新，张廷，王东.塔里木上部地层阻卡原因及钻井液技术[J].西部探矿工程，2006，18（5）：162-163
　　
[3] 宋明全，金军斌，等.塔河油田三叠系石炭系井眼失稳机理及控制技术[J].钻井液与完井液，2002，19（6）：15-19
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