架岭607块大位移井钻采技术高效开发实践

2015-11-27张崇刚李峰李坤遥中国石油辽河油田分公司浅海石油开发公司辽宁盘锦124010

化工管理 2015年28期

张崇刚李峰李坤遥（中国石油辽河油田分公司浅海石油开发公司，辽宁盘锦 124010）

张崇刚李峰李坤遥（中国石油辽河油田分公司浅海石油开发公司，辽宁盘锦 124010）

架岭607块是成功采用大位移丛式井实现海油陆采、高效开发的产能建设区块。本文详实论述了在大位移井产能建设中应用的钻井、录井、测井、射孔及采油举升配套等技术，取得了较好的开发效果，达到了保护海滩环境，降低安全风险的目的，且大幅度降低了油气生产成本。对位于滩（浅）海类似油田的开发具有一定的指导和借鉴作用。

海油陆采；钻采技术；大位移井；轨迹控制；旋转导向；采油举升

0 引言

经勘探证实，在中国的环渤海湾滩（浅）海地区蕴藏着丰富的石油资源，但由于受到所处地理环境的制约，一直未能实现大规模的开发利用。架岭607块位于水陆交界之处，为浅水、淤泥、潮间带，涨潮为海，落潮为滩。在如此环境下新建采油生产平台，一是施工艰难，二是成本高昂，三是环保评估难以通过。通过大位移钻井及相关配套技术，使辽河滩海的架岭607块在产能建设中很好地解决这一难题，为浅（滩）海地区油气资源的开发探索一条发展之路。

1 研究区地质概况

架岭607块是2011年通过滚动勘探发现的产能建设新区，位于辽河滩海地区，平均水深2m左右，海滩平缓，陆滩低洼，潮汐活跃，潮起、潮落频繁。近4年来，利用原有采油生产平台，采用大位移井钻采技术，成功钻完井10口（表1），投产9口，新建产能6.6×104t/a，目前日产油为200t/d。架岭607块的高效开发，得利于大位移井钻采技术的综合应用。

2 大位移井钻采技术的应用

2.1 钻井技术

（1）井身轨迹优化设计。针对大位移井，可满足地质条件要求下，优化造斜点位置。采用三段制剖面，提高造斜点，降低造斜率，减少深部扭方位和降斜井段，提高复合钻井比例，加快钻井速度。

表1 架岭607块大位移钻采技术完井及生产情况

（2）身轨迹控制技术。在钻井施工过程中，二开后全井采用导向钻进，MWD无线随钻测量系统连续监控井眼轨迹，可解决丛式井防碰问题。在三开中使用旋转导向技术，使钻具在井眼内保持旋转状态，改变泥浆在井眼内的流态，使泥浆达到更好的紊流效果，提高携砂能力。

（3）新型钻井液技术。在钻井施工过程中，采用正电胶体系钻井液并加入新型渣油润滑剂，保证泥浆具有适当的黏度和剪切力，在增强携屑能力的同时又具有良好的润滑效果。

（4）携岩及井眼清洁技术。施工过程中使用双泵钻进、循环，可充分发挥固控净化设备的能力。采用120目以上筛布，配备高速离心机，最大限度消除有害固相，保证井眼的净化。同时，在短起下过程中，采用倒划眼技术破坏岩屑床，清理井眼。起钻前采用稠塞与稀塞配合，加强岩屑携带效果。

（5）润滑减阻防卡技术。施工中随着井深增加，磨阻不断增大。在钻具组合适当位置加入减阻防磨接头，减少钻具与套管壁、井壁之间的摩阻及伤害。

（6）扩眼技术。架岭607块馆陶组底部及东营组一段上部可见几段30～50m（斜深）泥岩，在施工中极易产生缩径，使用传统扶正器通井钻具组合，在起下钻过程中易造成泥包，极易造成憋泵，导致井漏、卡钻等问题。针对此问题，引进PDC扩眼钻头，确保通井安全性。

（7）漂浮下套管完井技术。在完井下套管过程中采用漂浮下套管技术，减少套管底边的摩擦力及台阶遇阻的可能性，极大提高了套管下入的安全性。

（8）导轨平移技术。导轨平移技术的装置主要由轨道、滑板、液压系统及棘爪总成、连杆和斜拉杆等部件组成。

导轨平移技术的原理是，在地面预先铺设轨道，将钻机和井架安装在轨道上方。钻井完井后，利用轨道，采用滑动步进式的移动装置实现钻机整体平移至下一口井。该技术不但能有效缩短钻井周期5～7d，还可节约成本5～8×104元，而且安全系数高。

2.2 录井技术

随着钻井技术的提高，大位移井技术已经成为油田开发的重要手段，但同时也给录井工作提出了挑战：岩屑混杂导致岩性识别相对困难；钻井液中混油条件下，真假油气显示难以区分；井斜较大，地层对比等困难。

针对上述存在的录井工作困难，采取了以下解决办法：①将钻井与地震资料充分结合，建立地质模型，并实行随钻一体化跟踪分析系统，提高对随钻地层在现场的研判精度；②针对钻井液添加润滑剂给录井油气显示识别带来的困难，应用地化录井、轻烃录井、定量荧光录井等技术，通过分析钻井液谱图特征，制作背景图谱，消除假象，准确识别真假油气显示。

2.3 测井技术

对于大位移井的完井测井项目与常规井基本一致，主要测量项目有双侧向、声波、中子、密度、自然伽马、自然电位和井径等7项。但是，由于大位移井的井斜都很大，超过50°，常规的电缆自由下放方式测井很难施工，为此，针对大位移井的测井采用了以下2种技术。

（1）钻杆输送电缆测井湿接头技术。传输工具组成：旁通总成、公投总成、泵下枪总成、过渡短节等。

施工过程：①仪器串由过渡短节连接到钻杆底部；②用钻杆把仪器输送到测量井段顶部；③电缆通过泵下枪总成与井下公头总成在泥浆中完成与仪器串连接；④边下放钻杆边测井（密度测井除外），边上提钻杆边测井。

技术缺点：由于仪器裸露在钻具的最底部，携带测井仪器的钻具无法加压或旋转；在仪器下井过程中容易造成遇阻、遇卡、压坏仪器、挤坏电缆等工程事故，测井成功率及测井时效受到一定影响；施工工艺比较复杂。

（2）钻杆输送无电缆测井技术。该技术是在不使用电缆的情况下，提供与常规电缆测井相同的裸眼井测井数据。

系统构成：地面仪器、井下仪器、电池及控制短节、特制钻头、特制自备钻杆、保护套、释放器、仪器上下悬挂等。

施工过程：①测井仪器安装在特制钻杆和保护套内；②用钻杆传输至井底完成通井循环泥浆；③准备起钻时将仪器从钻杆内释放到钻头外部；④起钻时进行测井。

技术优点：相对于常用的钻杆传送湿接头测井和普通电缆测井，该测井系统能够提供更快速、更安全和更可靠的测井施工；由于测井与通井工作同时施工，可以大幅提高钻井时效；在钻具遇卡时可用电缆或连续抽油杆从钻杆水眼中进行打捞，避免发生仪器损失和放射性源落井等事故。

2.4 射孔技术

由于大位移井的井斜很大，因此，采用油管传输地面打压射孔技术，同时为了精准判断井下射孔枪是否已响，特别在井下加装延时启爆器，在地面部署监测示波器。

2.5 配套举升技术

（1）优化举升设计。针对油层的特性，选用了HL级抽油杆。辽河油田分公司浅海石油开发公司的油井平均下泵深度为2000m，为了降低抽油机的悬点载荷，采用三级抽油杆的设计。并根据不同的泵深及泵径，计算出不同比例的抽油杆配比。这些不同比例不同直径抽油杆的组合，通过抽油杆强度校核均可保证各种杆径的抽油杆在工作时都能够满足强度要求。合理设计泵型泵挂，积极调整生产参数，保证深井泵的正常运行。

（2）柔性金属泵。柔性金属泵采用相互完全独立的多级密封单元结构柱塞，各级之间相互独立，并强开、强闭，具有防气功能。柱塞与泵筒之间的密封间隙为弹性间隙，在液柱压力作用下，间隙值可自动补偿，可以大幅度降低整泵的漏失量，提高泵效。单级密封单元采用非接触式弹性间隙密封，密封单元结构短，不易砂卡。同时单元结构上端设计为锐角，起刮砂作用，能够最大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性，适用于井斜角度大，气液比高，出砂量较小的油井。

（3）内涂层防磨油管。内涂层油管的涂料是用以环氧树脂和金属粉末为主体的新型涂料，该涂层对于泥沙的磨损和抽油杆的偏磨具有很好的防护性能，抗磨性能远高于金属。涂料具有活性吸附作用，能将涂层表面的微观凸起拉平，使其更加光滑。应用于大斜度油井上可以降低管杆之间的摩损，降低运行载荷。

（4）滑动式扶正器。该扶正器表面采用镍铬合金粉末作为固体润滑膜，当与油管接触摩擦时，固体润滑剂在对偶面间发生微量迁移，摩擦只发生在固体润滑剂内部，避免或减缓磨。同时采用同曲率接触技术设计，改变了老式抽油杆节箍与油管接触的方式，由线接触变为面接触，减少磨损量。