ZP26-P3井钻井施工技术

2022-07-11万仁伟

石油和化工设备 2022年6期

万仁伟

（大庆钻探工程公司钻井一公司黑龙江大庆 163411 ）

ZP26-P3井位于SZ凹陷，该凹陷由于受到多期构造的调整改造，内部发育了大量的断裂带，可以划分为北西向、北东向和近南北向三大类的断裂带，在剖面上，密集的断裂向上、下切穿不同的构造层位，使得凹陷的成藏条件复杂化。该区的F油层岩性为灰绿、紫红色泥岩、粉砂质泥岩与绿灰、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩呈不等厚互层。粘土矿物以伊利石为主，相对含量60.21%左右，其次为绿泥石，相对含量30.12%左右。油层储层属低孔、特低渗储层，其常规岩心分析孔隙度一般为9.0%～12.9%，平均为10.5%，渗透率一般为0.10×10-3μm2～1.47×10-3μm2，平均为1.04×10-3μm2。因此部署了ZP26-P3井进行开发，该井完钻井深3677m，水平位移1906m，水平段长1623m。

1 设计简况

1.1 井身结构设计简况

井身结构设计是一口井施工能否成功的先决条件，因此非常重要。在该井的井身结构设计当中，根据以前完钻井的情况，结合该构造的地质条件和岩性条件，最终确定为三开的井身结构，井身结构设计见图1所示。

图1 井身结构设计图

1.2 井眼轨道设计简况

井眼轨道设计的好坏直接关系到水平井能够顺利入靶，因此要对井眼轨道剖面类型、造斜点、造斜率等相关参数进行优化，这样设计出来的井眼轨道才有利于现场施工。在该井的井眼轨道设计中，通过软件进行模拟优化，最终选用二维变曲率、双增剖面的井眼轨道类型，最大造斜率6.7 °/30m，具体剖面节点数据见表1所示。

表1 井眼轨道设计结果

2 钻井现场施工

2.1 轨迹控制施工

2.1.1 直井段轨迹控制

该井直井段相对比较长，达到1599m，因此直井段施工以“防偏”为主，这样才能为下步的斜向段创造比较好的施工条件。施工时采用双扶正器组合，严格控制钻压。每120-150m进行定点测量井斜角，发现异常偏差及时调整施工参数，到造斜点井深1599m时井斜角为0.62°。

2.1.2 斜井段轨迹控制

该井井斜段在三开钻井施工中完成，为了保证斜井段工具的造斜率，造斜工具按比设计高10%-20%选用，采用φ172mm1.5°单弯螺杆钻具+LWD来进行施工。施工前根据垂直剖面角度、井眼轨迹位移偏差，应用软件来修正设计，在施工初始的时候根据以往施工经验确定连续定向的米数，然后根据实际的工具造斜率情况，通过计算确定合理的旋转钻井和复合钻井最佳进尺，这样就能够实现井眼轨迹的平滑，保证井眼轨迹符合设计要求。

2.1.3 水平段轨迹控制

为实现设计水平段长度的施工目标，保证砂岩的钻进速度，采用旋转导向工具进行施工。组合如下：Φ215.9mm钻头+Φ165.1mm旋转导向+钻具浮阀+Φ165.1mmLWD+Φ127.0mm无磁加重钻杆×9.30m+Φ127.0m斜坡钻杆+Φ127.0mm加重钻杆×334.80m+Φ127.0mm钻杆。由于该井水平段过长，储层砂体发育不连续，因此在现场施工中建立了精确的地质模型，结合伽马、电阻率曲线，随时进行轨迹调整，完钻后计算水平段砂岩钻进率为92.1%。

2.2 井筒净化技术

2.2.1 钻井参数优化

钻井排量和顶驱速度对钻井液的携岩能力影响很大。因此，这两个参数在该井的施工中进一步优化，以保证井眼清洁度。采用软件模拟不同钻井排量和顶驱速度下岩屑层的厚度，结果如图2A和2B所示。如图2A和2B所示，当顶驱转速为80 r/min时，随着钻井泵排量的增加，岩屑层厚度逐渐减小。当钻井泵排量达到32L/S时，岩屑床厚度约为4mm。此时32L/S排量产生的岩屑床厚度仅为2mm左右。因此在施工中，钻井泵排量一直不低于32L/S，顶驱转速一直在100r/min以上，起到了良好的净化效果。

图2A 顶驱转速80r/min岩屑床厚度

图2B 顶驱转速100r/min岩屑床厚度

2.2.2 其它井眼净化措施

为了保证井筒净化效果，在该井的施工中还采用了以下几个方面的措施。一是要保证钻井液拥有非常好的性能，也就是钻井液的粘度要保证在60S以上，这样才能更换的把井筒里面的岩屑带到地面上来；二是要保证钻井队的固控设计处于好用的状态，并保证其在整个施工的中的运转时间大于总施工时间的85%以上；三是增加井筒的返砂时间，每米钻时不低于3min，每钻完一个单根划眼循环不低于5min，使井筒内的岩屑有充足的时间上返到地面，达到井眼净化的效果。