义古72块优快钻井技术

张学光　姜海强

摘要：义古72块主要含油层系为上古生界二叠系和石炭系油藏，所钻地层有新生界、中生界、上古生界和下古生界，地质岩性复杂。针对该地区的地层特点，通过优选钻头、钻具结构和钻进参数，及时调整钻井液性能等一系列措施，实现优质、快速、安全钻井。

关键词：地层特点；钻头选型；轨迹控制；优化参数；钻井液

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.24.089

1设计概况

1.1地质概况及地层特点

义古72块位于义和庄油田西部义古11大断层上升盘，受多期构造运动影响，该地区构造复杂，断块破碎，整体上，中古生界地层北倾，倾角约30-40度。义古72块主要含油层系为石炭二叠系（本溪组、太一段、下石盒子组、上石盒子组），上古生界二叠系和石炭系，岩性主要以碳质泥岩为主，存有煤层，井壁失稳严重，临井义古72-斜3和义古72-斜4井钻遇下石盒子组顶部都发生不同程度的漏失。

1.2设计特点

本区块设计多为丛式井组，井眼轨迹设计为直、增、稳三段制，双靶点，进入奥陶系2米卡层位完钻，因地质构造原因，同一井组方位不同完钻垂深和双靶点方位有一定差异。已完成井指标情况见表1。

2钻井的主要难点

2.1因地质构造原因，井身质量要求高

设计要求直井段水平位移小于20m，定向井靶距小于20米，井身轨迹控制较难。

2.2地层岩性复杂 ，存有多套低压漏失层

义和庄油田石炭-二叠系地层断裂非常发育，所钻地层从新生界→上古生界→下古生界，地层岩性差别大；沙一段底部生物灰岩、二叠系和石炭系煤层裂缝井漏、奥陶系灰岩漏失。

2.3岩性复杂钻井液处理较繁琐

地层岩性差别大，钻井液处理应根据所钻地层岩性特点及时调整。

2.4井壁稳定性差

上古生界主要施工层位为下石盒子、山西组、太原组和本溪组；主要岩性为深灰色、灰黑色泥岩和碳质泥岩煤层，岩性复杂化，钻井液性能要求较高；如果小井段发生失稳井塌，将导致大井段的坍塌，划眼困难，划眼期间进一步导致井下复杂化及钻井故障。

3钻井施工模式

3.1直井段

直井段施工选用HAT127钻头，采用钟摆钻具防斜打直技术，钻具组合：Ф2159mmHAT127+Ф1778mm钻铤×2根（其中1根无磁）+Ф212mm螺扶+Ф1778mm×4根 +Ф127mm加重钻杆×15根+Ф127mm钻杆，钻头出表层小钻压吊打不少于200m，处理好软硬地层交接面，根据测斜结果，及时调整钻进参数，如有增斜趋势时，适当降低钻压，保证直井段打直。

3.2定向段、稳斜段井身轨迹控制

斜井段选用寿命长钻时快的四刀翼PDC钻头，造斜段钻进时，选用125度单弯螺杆作为造斜工具，斜井段钻具组合：Φ2159mm PDC钻头+Φ172mm 125°单弯动力钻具+止回阀+Φ1588mm无磁钻铤1根+MWD无磁悬挂+Φ127mm加重钻杆*5柱+Φ127mm钻杆，开始定向时适当控制钻时，确保钻压及工具面的稳定，严格控制工具的造斜率，保证井眼轨迹圆滑；要根据地质提示的地层倾角变化情況，合理优化定向策略，保证稳斜段以旋转钻进方式为主，用滑动钻进的方式微调井斜和方位，对控制井身质量取得了良好的效果。斜井段应保证排量，以提高井眼清洗效率，增强钻井液的携岩能力，在斜井段钻进中，保证钻进200-300m搞一次短起下钻，保证井眼通畅，如果井下有异常情况可增加短起下钻次数。

3.3防漏堵漏措施优化

义古72块，沙河街地层披覆在中古生界之上，为角度不整合接触，临井沙一底、二叠系顶均出现不同程度漏失，为确保安全钻井，钻进至设计提示漏层前50米，必须搞好短起下钻，保证井眼畅通，同时钻井液中跟入随钻堵漏材料；加强坐岗，一旦发生漏失要立即起钻，并及时向环空内灌入堵漏钻井液，灌入量稍大于钻杆排代体积，下钻时，从漏层上部建立循环，循环加入堵漏材料后，强行钻穿漏层；严禁在易漏层位长时间循环，同时下钻过程中开泵应避开易漏层位。

3.4优化钻井液性能，提高封堵、防塌、润滑效果

地层岩性差别大，钻井液处理应根据所钻地层岩性特点及时调整，分段处理。

（1）东营组及以上地层，采用一开钻井液用清水和胶液冲稀的钻井液，钻进中及时补充配制浓度为（1～15）%的高分子聚合物胶液，细水长流维护钻井液，增强钻井液的抑制性。利用改性铵盐调节钻井液流变性，使钻井液维持低密度较低粘切，以利于快速钻进并保持适当的冲刷能力，防止泥岩缩径并适当控制井径扩大率，利用PAM抑制粘土分散，絮凝包被钻屑，确保井眼稳定。

（2）沙河街组及上古生界地层，采用聚合物润滑封堵防塌钻井液，在造斜、稳斜井段钻进过程中，除了具有足够的排量之外，钻井液必须具有良好的携带性能、流变性和润滑性能，保持钻井液中白油润滑剂的含量，防止粘卡；上古生界地层以碳质泥岩为主，含煤系地层，易发生硬脆性垮塌，针对该段地层的特点，钻井液主要以封堵、防塌为主，配方：（5～7）% 膨润土 +（03～05）% 聚丙烯酰胺干粉+（3～5）% 抗高温抗盐防塌降滤失剂 +（2～3）%聚合物降滤失剂 +（3～5）% 钻井液用无荧光磺化沥青，对于破碎严重的石炭二叠系泥岩或煤系地层，主要是通过提高钻井液的切力和降低转盘转速，在近井壁形成滞流层，减轻钻井液对井壁的冲刷和钻具对井壁的撞击。

4认识与结论

（1）义古72块直井段采用钟摆钻具防斜打直技术能够很好地控制直井段井身轨迹。

（2）聚合物润滑封堵防塌钻井液体系，能够满足上古生界安全钻井的要求。

（3）义古72块钻开漏层前加入随钻堵漏，对本地区防漏效果明显。

参考文献

[1]张斌，黄进军.随钻防漏堵漏技术的研究与应用[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2010，05.

[2]刘同富，等.胜利油田中深井忧快钻井技术[J]. 石油钻探技术，2003，31（4） ：78.endprint