哈萨克斯坦克孜项目KK区块井斜超标原因及控制措施

李俊新 赵国浩 任超 李有珠 陆冠豪 李翅

中国石油西部井控应急救援响应中心 新疆 库车 842000

1 井斜超标原因分析

1.1 完钻井井斜调查情况

哈萨克斯坦克孜项目KK区块钻井5口，4口井最大井斜都超过3°，其中KK-10井最大井斜5.1°（2406.5m）；KK-12井最大井斜4.2°（2347m）；KK-13井最大井斜3.9°（2165m），KK-104井最大井斜4.2°，唯有KK-11井最大井斜2.1m，KK区块下部地层倾角大，井斜增速快，在KK-10井施工中从2299m钻至2347m进尺48m井斜从2.3°增加到了4.2°，Ai-Dan-Munai公司简称（ADM）油田KK区块井斜控制一直是一个难题，采取吊打才能确保井斜达到要求，但过慢的机速严重影响经济效益，历史上该区块井斜多次达到9°以上，甲方为此放宽要求，但如何提升井身质量依然是迫切解决的难题。

1.2 井斜难以控制的原因

（1）对该区块地层造斜规律认识不足。KK区块井斜问题是ADM油田最为严重的地区，地层倾角大、地层造斜力大，按实钻情况统计，钻井过程中虽加密进行井斜与方位的测井，但依然存在监测不及时，因为距离井底较近，很难及时采取纠正与预防措施。

（2）采用的常规防斜打直技术难以控制地层造斜及井眼方位，导致井斜难以控制。常规防斜打直技术主要是满眼技术、吊打技术、“单2”钻具结构。

（3）由于地处哈萨克斯坦ADM油田，单井费用较低，Power-V垂直钻井工具等先进技术难以到现场进行实验，钻头选型受制于缺少供应商，可选型号不多。

2 制定井斜控制措施

通过上面的分析，我们找出了井斜难以控制的原因，针对存在的问题，我们首先对KK区块地层地质情况重新进行了系统性的认识，从中找到了地层的造斜规律，在此基础上，制定了钻井参数、钻头选型、下部钻具组合和施工技术方案。

2.1 KK 造斜区块造斜特性及其分布特点

KK区块地质情况，自下而上发育有下侏罗统多尚组上部、中侏罗统卡拉甘塞组、上侏罗统库木科尔组上部、上侏罗统阿克沙布拉克组上部和下白垩统下尼欧克组上部五套盖层。其中，多尚组上部、卡拉甘塞组、库木科尔组上部、阿克沙布拉克组上部泥岩盖层均为局部盖层，而下白垩统下尼欧克组上部泥岩则在阿雷斯库姆坳陷全区发育，具有泥岩厚度大、分布稳定的特点，成为良好的区域性盖层。下侏罗系J3K至基岩为井斜易发生变化区域，特别是KK区块基岩为风化壳和裂缝性变质岩，被侏罗系页岩超覆不整合圈闭，圈闭类型为侏罗系泥岩超覆在古生界地层上形成不整合圈闭性盖层，地层倾角较大，分布不规律。根据五口井的统计，井斜增大基本发生在J3k层位上下。

2.2 KK 区块井斜变化特点

在上部井段，统计的4口井，见表1，2200m以前井斜基本在2°以内，进入下侏罗系J3K 50m井斜按1°每100m的速度增加，KK-10井从2212m/2°到2299m/2.3°，KK-13井的2028m/1.7°到2124m/2.4°，KK-12井的2146m/2°到2406.5/5.1°都表明了这一点。

表1 4口井实测井斜对比数据

2.3 建议井斜控制措施

由图1所示，油田造斜的特性，该区域下部钻具结构建议采用：215.9mmPDC钻头+螺杆1°+214mm扶正器+6 1/4"钻铤16根+127mm钻杆推荐参数：10-20kN/90rpm/25L·s-1/10MPa，采用PDC钻头使用江汉镶齿及复合片结合的钻头[1]。如图1所示，油田造斜的特性

图1 KK区块造斜地质的特征

从造斜特性分布来看，基岩上下地层倾角加大，最高达到6级，平均造斜级别为四级，控制难度较大，由于位于距井底100-200m，考虑浅钻施工特点，和前期上纠斜设备的整体对比来看，如果有性能稳定的纠斜设备，考虑更好的井身质量和防斜快打，KK区块2000m带纠斜设备是良好的方案，KK-13井施工中由于定向仪器入井没信号，起钻后考虑其稳定性没有入井，在甲方放宽井斜条件下，采用牙轮“单二结构”吊打，在平衡机速和井斜的综合条件下，井斜控制并不理想，没有推荐钻具组合的效果好。

3 钻井施工方案

根据拟钻井地层造斜特性，在预测待钻井井斜趋势的基础上，制定了钻井参数、钻头选型、下部钻具组合和施工技术方案控制对策表，见表2。

表2 井身质量控制对策

4 现场组织实施

根据对策表，KK-11井的施工全过程按照修订后的单井工程技术方案进行跟踪监控，同时还制定了下述具体措施：

（1）强化监督职能，督促井队严格执行技术方案，对条件允许的井队，2000m后带纠斜仪器。

（2）针对活动期间的每一口井的井身质量，认真总结分析，提出总结分析报告。找出经验和不足，为下步提升提供依据。

（3）严格奖惩制度，对技术方案执行得好的井队和个人给与奖励，对技术方案执行得不好的井队和个人给与处罚。

5 巩固措施

（1）坚持开展井身质量全过程的活动控制，杜绝人为因素造成的井身质量问题。

（2）认真分析总结不断出现的影响井身质量的新的因素，不断完善技术方案，使钻井参数、钻头选型、下部钻具组合和施工技术措施更加合理和科学，并进一步切合现场实际。

（3）方案与实际相结合，加密检测井斜变化，杜绝KK-10井最后50m井斜突然变化的措手不及，对于井身质量控制不放松警惕，及时总结问题，早日完善该区块钻井施工方案。

6 结束语

1）KK-11井一口井不能确定技术参数的完善，还需要不断的验证和探索，研究地层造斜特性是实施井身质量控制技术、确保井身质量的基础。就KK区块地层造斜特性而言，还有待进一步研究完善。

2）地层造斜特性系指每一地层倾角、倾向、地层综合造斜指数、地层各向异性指数和地层造斜分级。由于地层各向异性指数的计算涉及钻头测向力、钻压、转速、地层造斜力、岩石可钻性和水力影响等系数构成的钻速方程，只有通过积分、变换、整理后经计算才能得出，所以认识地层造斜特性是一个不断研究和完善的过程。

3）根据拟钻井的地层造斜特性和施工方案，预测待钻井或正钻井的井斜变化趋势，成功实施井斜控制技术仍是我们下步努力工作的方向。