大庆油田调整井提质增效技术研究

苑保顺

（大庆钻探工程公司钻井二公司，黑龙江大庆163413）

大庆油田老区调整井主要开发葡萄花油层和扶余油层，井深在1100-1300m左右。储层沉积类型以河流相为主，储层物性差，有天然裂缝发育。近年来由于大规模注水开发和多次井网加密，导致地下层系复杂，对钻井施工产生了较大影响，影响了老区油田的产能建设[1-2]。因此，有必要从地层压力分析、井身结构优化、钻井施工优化、钻井液体系优化和固井工艺优化等方面进行研究，从而为老区油田的进一步挖潜增效提供技术支持。

1 老区钻井存在的主要难点

老区油田由于多年的注水开发和加密钻井，导致压力层系较为复杂地下管网密集，而且存在较多的报废井、套损井和停产井[3-4]。在新井的钻井施工过程中，为了进一步降低成本，在该区块所部署的新井均采用二开井身结构设计，而且在二开井段要钻穿黑帝庙、葡萄花和扶杨等三个油气层位。为了尽量减少对临近采油井的产量影响，实钻过程中相邻的注水井往往仅进行停注处理，泄压不足，这样就导致地层压力层系更为复杂，钻井过程中易发生因地层流体异常高压造成的井涌和井喷事故，固井过程中也容易因为地层水窜层而影响固井质量[5-6]。

此外，部分水井泄压后再注水困难，需要提高注入压力，对储层原油采出有影响。有的水井泄压后，井口压力降下来，受地质构造、地层物性等影响，地下某些区域尤其距离注水位置远的区域压力下降慢，局部还可能形成较高的压力圈闭，使后续钻井情况更为复杂。

2 大庆油田调整井钻完井配套技术

2.1 水井泄压值的确定和泄压原则

根据临井的地层压力预测，结合采油厂处理污水的富余能力等，确定不同类型井的泄压时间和泄压值，制定了泄压原则。总体原则是：一线井0～300m井距，提前20d停注，钻机搬家一周前泄压，要求压力降至6MPa以下；有浅气层的区块，一线、二线水井压力泄到5MPa后上钻施工。二线井300～500m 井距，钻机搬上前停注。能够集中打井的区块进行分片停注泄压。压力复杂难摸清的区块先打摸底井，再确定泄压值，逐步实施。

2.2 井身结构优化

采用二开井身结构，表层套管封第三系，确保套管坐入稳定泥岩段。表套下深200m 左右，便于安装防喷器，对后续钻井进行压力控制，为上部黑帝庙油气层钻井及下部目的层顺利施工提供保障。二开上部用∅228.6mm 钻头钻至1000m，减少钻井液及固井水泥浆循环阻力，更好地防止井漏和缩径影响，下部选用∅215.9mm 钻头至完钻，下入∅139.7mm 油层套管。油层套管固井水泥都返至地面，封固浅层油气水。

2.3 一开钻井施工优化

大平台前期钻井时出现表套固井水泥浆严重低返，难以返到地面。后经研究分析发现一开井段上部存在流砂层，井径扩大率大，有部分井段井径扩大率达到60%，导致固井施工设计的水泥量不够。为此，对一开钻头尺寸和固井水泥量进行了优化，增加表套下深4m，一开钻井采用∅346mm 钻头+∅273mm 套管组合，缩小井眼尺寸，将∅393mm 钻头改为∅346mm 钻头，减少表套环空水泥浆用量。其次，将钻井工程设计中表层固井灰量由45t增加至60t，保证了水泥返高，满足一开钻井施工要求。

2.4 钻井液体系选择与优化

钻井中为提高钻井速度通常采用近平衡钻井方式，但老区地层压力复杂，采用近平衡钻井方式，容易造成地层流体进入井筒，引发井塌、井喷、卡钻等钻井事故。为此，采用过平衡钻井方式进行施工，钻井液密度附加值要有一定余量，钻井液密度附加值一般情况控制在0.15g/cm3左右，确保地层流体不进入井筒，压稳地层。同时根据地层破裂压力及易漏失井段情况，通过提高井眼承压能力和提前采取防漏堵漏措施，保证在过平衡钻井的情况下不压漏地层。

老区二开裸眼段有三套油气层，各层段地层压力有差异，按通常的方法随着井深增加逐渐提高钻井液密度难于控制地层压力。采用分井段非连续钻井液密度窗口控制地层压力方法，有效地保持了井眼稳定。在进入复杂层段前50m左右，调整钻井液性能，提高钻井液密度，钻井液密度设计见表1。

表1 老区复杂层段分井段非连续钻井液密度窗口数据表

优选钻井液降滤失剂，控制失水量，提高抑制性，保持井壁稳定。钻进中用NH4-HPAN 水溶液和钻井液用降滤失剂控制钻井液的滤失量，进入目的层API失水控制在4mL 以下，用高效硅醇抑制剂溶液维护钻井液粘度，提高钻井液抑制性。

为了进一步提高地层承压能力，预防地层漏失，在进入易漏失层位时可加入适量防漏堵漏材料，达到要求性能后再继续钻进，从而控制复杂层段溢流、井漏等复杂情况发生。以现场浆为基浆，室内优选了一种非渗透桥接剂，从实验数据可知其具有较好的防漏能力，实验数据见表2。

钻井液性能要求见表3。

表2 非渗透桥接剂室内评价情况

2.5 固井工艺优化

为了更好的适应老区异常高压地层，固井时可采用双凝双密度水泥浆体系，上部地层仍使用常规的低密度水泥浆体系，在油层100m以上使用具有高早强、短过渡、防水窜、流动性好特性的早强防窜水泥浆体系。使用这样的固井水泥浆即避免了因环空压力高压漏地层的问题，又避免了因下部水泥浆失重引起地层流体进入环空形成窜槽的问题。水泥浆配方及性能见表4和表5。

表3 钻井液性能要求表

表4 固井水泥浆配方

表5 固井水泥浆性能

3 现场应用情况

上述研究成果在大庆油田的老区浅层复杂调整井钻井中进行了应用，有效解决了老区油田调整井钻井风险高、复杂事故多的问题，使老区油田的地下剩余油得以经济、有效开发，大幅度提高钻井成功率和固井优质率，为油田的持续开发带来了良好的经济效益和社会效益。

4 结论和建议

（1）大庆油田调整井钻井水井泄压值可适当提高。确定水井泄压值要综合考虑地层压力大小、分布特点和工程技术手段的保障能力。

（2）采用过平衡钻井方式，配合防漏堵漏措施，可较好地控制老区复杂地层压力，保障钻井质量，实施安全可控钻井。

（3）钻井液非渗桥接剂能够提高地层承压能力，并有防漏堵漏的作用。

（4）大庆油田调整井钻完井配套技术满足了复杂区块调整区钻井要求，并对其它地区调整井钻井提供了借鉴和指导作用，具有良好的应用前景。