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胜利油田义292井优快钻井技术

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  摘 要:义292井是胜利油田济阳坳陷沾化凹陷四扣洼陷义292块 的一口重点勘探井,设计井深4800m,主探沙四段,兼探沙二段油层。针对钻井过程中存在地层易斜、井壁不稳定,易发生掉块、坍塌、机械钻速低、高压气层等技术难点,通过优选钻井参数、采用防斜、防塌防卡以及优快钻井技术,优质快速地完成了钻井施工任务,全井钻井周期78天14小时,钻井周期85.5天,平均机械钻速7.16m/h,全井测井、下套管、固井顺利,取芯收获率达100%,创胜利油田在该区块周期最短记录。
  关键词:义292井 钻井技术 钻头优选
  一、概述
  义292井是位于济阳坳陷沾化凹陷四扣洼陷义292块 的一口勘探井,设计井深4800m,该井位于义东断裂带北部与埕南断层交界处。钻遇地层依次为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组。完钻层位:沙四下。该井井身结构:φ444.5mm×318.7m+φ311.15mm×3202m+φ215.9mm×4800m。
  本井通过优化钻具组合,调整钻井参数和优化钻井液性能,制定防斜打快措施,保证了良好的井身质量,并实现了短程无阻卡起下钻,顺利穿过沙河街组盐膏层、盐水层、高压油气层等地层,并在该区首次成功用射流式冲击器加PDC钻头快速安全钻沙四下地层,全井未发生复杂情况及事故,测井、下套管、固井顺利,取芯收获率达100%。
  二、现场施工技术情况
  1.二开(318-3202m)长裸眼优快钻进
  1.1(318.7-2088m)优快钻进技术措施
  本井段使用塔式钻具组合:
  Ф311.2mmHAT127+Ф228.6mmDC*3根+Ф203.2mmDC*6根+Ф295mm扶正器+Ф177.8mmDC*6根+Ф127mm钻杆
  采用牙轮钻头钻进,钻压22-24吨,转盘转速90-120转/分。在大井眼长裸眼钻进过程中,坚持双泵打钻,大排量钻进,满足冲刷井壁和携砂要求,降低环空岩屑的浓度。碰到钻速快的井段,应严格控制钻压,防止井斜,处理好砂泥岩界面,均匀送钻,防止形成台阶,快速钻进段接单根应划一遍眼,保证井眼畅通。
  1.2(2088-3202m)优快钻进技术措施
  ∮311.15mmPDC+∮228mmDC*3根+∮203.2mm无磁钻铤1根+∮203mmDC*2根+∮177.8mm×3根+∮127mmDp
  采用P5363S型PDC钻头钻进,钻压6-8吨,转盘转速90-100转/分。在大井眼长裸眼钻进过程中,坚持双泵打钻,大排量钻进,满足冲刷井壁和携砂要求,降低环空岩屑的浓度。施工期间坚持每钻进500m短起下一次、每两次短起后,要进行一次长的短起,把前两次短起井段拉畅通,直到井眼畅通无阻再下钻到井底继续钻进。
  在进入沙二段泥岩地层前应提高泥浆比重1.30g/cm3,以力学作用稳定井壁,防止泥岩膨胀引发缩径卡钻。
  1.3现场应用效果
  本井段快速钻进,10天完钻,并实现了无阻卡短起下,测井、下套管顺利,最大井斜2.790(3200m),平均井径扩大率0.6%,固井质量优质。
  2.三开(3202-4800m)沙三、沙四段易塌、易漏地层钻进
  井段 3225-3878m
  钻具组合:Φ215.9mm P5263S+Φ172mm直螺杆+Φ177.8mmDc×1根+Φ210mm扶正器+Φ158.8mmNMDC+Φ127mmHWDP×18根+Φ215偏心扩大器+Φ127mmD
  井段3878-4281m
  钻具组合:
  Φ215.9mmPQ5263S+Φ177.8mmDc×2根+Φ210mm扶正器+Φ158.8mmNMDC+Φ127mmHWDP×18根+Φ127mmDP
  井段4281-4638m
  钻具组合:
  Φ215.9mm SDi513 +Φ177.8mm射流冲击器+Φ177.8mmDc×2根+Φ210mm扶正器+Φ177.8mmDc×1根+Φ158.8mmNMDC+Φ127mmHWDP×18根+Φ127mmDP
  井段4641-4800m
  钻具组合:∮215.9mmPDC+∮158.8mmDC×3根+∮127mmHWDP*18根
  +∮127mmDp
  钻井参数
  由于PDC钻速快,特别是沙三以下地层,钻进中如果监控不力,井斜到3度以后造斜率将极高,会造成井斜严重超标。
  采用小钻压井底造型:接触井底前大排量冲洗,然后缓慢接触井底。以50-60r/min、5-10KN,进尺1.0m。
  正常钻进中使用PDC钻头送钻均匀平稳,跟上钻压。慢钻时掌握好送钻节奏。钻井参数主要根据测斜数据、钻速调整和优选。正常情况下3225m-3878m――W 30-40KN,N 70+螺杆,Q 30l/s。3878-4282――W 40-50KN,N 90-100r/min,Q 30l/s。4282-4628m――W 50-60-70KN,N100-90 r/min,Q 30-28l/s。4631m-4800m,W 70-80KN,N 90-80 r/min,Q 25-28l/s。
  2.1现场应用技术效果
  本井段易漏、易塌地层的顺利施工,采用测电子多点监控井身质量,下钻分段循环,利用油气分离器排后效,点火四次。钻进期间无井塌、无漏失等复杂情况,中途测试一次,井深4638-4641米取芯3米,收获率100%,并且在区块成功使用单只SDi513史密斯PDC钻头成功钻穿了沙四段地层,平均机械钻速3.06m/h,最大井斜5.76°,井底水平位移35.55m,本井段电测、下尾管一次到位,电测井径规则。
  三、结论与建议
  1.优选使用高效PDC钻头是提高机械钻速的有效途径;史密斯Si613PDC钻头适合沙四段地层使用。
  2.使用聚磺防塌钻井液,泥浆密度1.80g/cm3,控制泥浆失水小于4ml,HTHP失水小于10ml,使用2%PB-1和2%QS-2进行随钻堵漏,可以提高地层承压能力并安全钻沙四下低压地层,加入2%无荧光润滑剂有效防止地层粘卡,保证井下安全。
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