鸭西区块提速技术研究与应用

2016-12-09杜树明王文强吕晓平孙东光

西部探矿工程 2016年11期

关键词：定向井西区井区

杜树明，王文强，吕晓平，孙东光

（西部钻探国际钻井公司,甘肃酒泉735000）

鸭西区块提速技术研究与应用

杜树明*，王文强，吕晓平，孙东光

（西部钻探国际钻井公司,甘肃酒泉735000）

鸭西区块位于酒泉盆地酒西坳陷青西凹陷东部，因受祁连山逆冲推覆作用的影响，地层发生褶皱变形,断层分布广泛。根据玉门油田勘探开发计划，2015年鸭西区块成为新的主战区，所钻井包括鸭6井区定向井、白垩系深井和老井加深侧钻等特殊工艺井。通过对所钻井进行全面分析研究，针对钻井的主要难点进行技术攻关，解决困扰鸭西区块钻井提速瓶颈问题，提高该区块的整体钻井速度，缩短钻井周期。

推覆作用；定向井；断层分布；特殊工艺井

1　鸭西地质构造特征

该区块被多组逆冲断层切割。区块内断层多，走向不一、倾角不同，导致了鸭西区块钻井易斜、易塌、钻遇地层差异性大。

2　鸭西区块钻井资料调研（表1）

表1　鸭西区块所完成井数据统计

白垩系深井钻进平均井深4426m，平均钻进周期169.7d，平均单井机速2.34m/h，事故复杂率8.57%。鸭6井区平均井深3614m，平均钻井周期59.42d，平均机械钻速4.57m/h。

3　钻井难点分析

（1）由于褶皱和断层的双重影响，第三系和白垩系地层倾角大，自然造斜率高。

①白垩系地层自然增斜率高：鸭西117井从3501m钻至3835m，井斜由4.86°增至15.77°。鸭西11井从4294m钻至4450m，井斜由5.59°增至26.8°。

②鸭6井区设计与地层施工难点：直井段易斜，参数不能强化，水平负位移影响下部定向井施工。造斜后稳斜段长达1000m，控制井斜方位困难，影响钻井机速。

（2）第三系牛胳套—胳塘沟组上部和白垩系地层下部粉砂岩和含砾砂岩研磨性强，对钻头磨损严重。

（3）该区块为2层结构，裸眼段长，第三系白杨河、柳沟庄地层长期浸泡，易发生井壁垮塌、划眼憋泵导致卡钻。白杨河组及以下地层可能存在高压盐水层。小井眼加深侧钻，发生事故后处理难度大，鸭西地层典型事故复杂统计见表2。

表2　鸭西地层典型事故复杂统计表

4　技术措施应用

4.1井眼轨迹控制技术

4.1.1直井段防斜打快技术

防斜打快重点对井身质量控制的基础上提高机械钻速和行程机械钻速，所选用的钻具结构既能满足稳斜稳方位效果，又能做到调控灵活性。

（1）钟摆+螺杆钻具+转盘复合钻井，可以使钻具因加压而柔性变形产生的侧向力不断改变方向，钟摆力可与增斜力互相抵消，从而不易井斜，有利于稳斜。

（2）螺杆钻具+转盘复合钻井方式，由于转速高，弥补低钻压能量不足，可以大幅度提高机械钻速。

（3）螺杆钻具，可使钻头转速加快切屑速度，但又不影响地面旋转太快而无法控制憋跳钻，有利于上部钻具的平稳使用。

具体做法：选用1°～1.25°单弯螺杆“0-1”和“0-2”结构，MWD无线随钻测斜仪器随钻跟踪。纠方位至自然方位（20°～60°）反向，井斜控制在2°～3°，全压复合钻进提高机速。

达到效果：在直井段的施工过程中，提前进行定向井轨迹预测，通过直井段定向施工控制负位移（20～ 30m），减小定向段的井斜，整体缩短钻井周期。

4.1.2斜井段轨迹控制技术

（1）定向的理论依据。在定向造斜段以调方位为主，方位到位再全力增斜，避免大井斜调方位困难。稳斜段主要通过调整钻具结构及钻进参数控制井斜，通过滑动钻进控制方位，在保证中靶的前提下多复合少滑动。

（2）优化钻具组合。造斜段：通过优化钻具结构，将原来12根钻铤减少到6根，用加重钻杆替代部分钻铤，减少与井壁接触，缓解托压问题。

稳斜段：调整钻具结构及钻进参数，试验多套钻具结构，实现井斜控制。

4.2牛胳套地层的个性化PDC钻头选型

鸭西区块N2n+N1t段长在1500～2000m，平均每钻进400～500m，会钻遇一套砂砾层，使得普通PDC钻头磨损严重，单只寿命短。在鸭6井区的钻进过程中，优选攻击性强、抗冲击性高的钻头进行钻进，优选出SF56H3和FX55SX3等型号的PDC钻头，从钻头使用数量和报废数量上实现最低，并且保证单只钻头平均进尺提高到1000m，钻头选型依据见表3。