深井破碎灰岩地层小井眼取心经验分享

钻井取心是提供地下原始资料的重要途径, 也是获取地层岩性, 地下含油情况的直接手段。TH12382井是塔河油田十二区的一口开发井, 设计井深6154米。设计三开进入奥陶系一间房组5米后开始取心, 连续取心70米。实际取心井段6028-6098米, 进尺70米, 心长30.97米, 收获率44.24%。该井取心地层破碎异常严重, 小井眼取心过程非常困难, 虽然收获率不足, 但在总结该井取芯收获率不足原因的基础上, 提出合理化建议, 为提高该区块奥陶系一间房组严重破碎灰岩地层取芯收获率积累了宝贵经验。

1 基本情况

TH12382井是西北油田分公司布置在塔河油田十二区块阿克库勒凸起西北斜坡构造上的一口开发井。

设计奥陶系一间房组井段6004-6120米, 岩性为黄灰色泥晶灰岩、浅黄灰色砂屑泥晶、泥晶砂屑灰岩。

2 具体取心情况

现场准备了两个厂家五种不同类型的取心钻头, 取心进尺70米 (6028-6078米) , 心长30.97米, 收获率44.24%。总纯钻时间95.84小时, 平均机械钻速0.73米/小时。共取心17趟次, 平均每趟取心进尺4.12米, 单趟最多进尺8.5米, 最少的仅1米, 单趟最高取心收获率97.83%, 最低的6.07%。

使用149.2mm取心钻头7只, 4 3/4″的川5-4取心筒2根, 43/4″的250P取心筒2根。

3 取心情况分析

3.1 地层岩性的原因

从取出的岩芯判断, 岩性为黄灰色泥晶灰岩, 油迹油斑很明显, 岩芯柱上的裂缝裂口清晰可见, 说明该地层的缝洞发育很好, 岩芯易破碎, 进筒困难, 而且进筒后易造成堵芯、磨芯, 是造成取心收获率低的主要原因。

3.2 取心钻头的选择

从本井的17趟取心分析, 使用巴拉斯取心钻头的效果优于PDC取芯钻头。若使用PDC取心钻头, 从本井第2趟和第3趟可以看出, 分别是13mm和8mm切削齿, 进尺分别是5.95m和8.50m, 收获率为31.76%和43.41%, 小齿钻头使用效果较好些。第17趟使用型号RC1368M的孕镶金刚石取芯钻头, 钻进8小时, 钻时很慢, 从钻头出井情况看, 切削齿未露出。现场认为该钻头非常不适合坚硬且破碎灰岩地层取芯。

3.3 钻井参数的判断

碎屑岩地层不易强求过多的取心进尺, 发现参数变化和钻时明显变化时果断割芯, 确保好的收获率, 从本井17次取心分析, 机械钻速快的 (大于1m/h) 的收获率都很低。

4 结语

对于小井眼 (5 7/8"和6") 取心, 要确保较高的收获率, 建议做好以下几个方面的工作:

4.1 优选取心钻头

根据地层岩性选择取心钻头, 对裂缝、孔洞发育的地层, 推荐使用巴拉斯取心钻头。若是在成岩好的地层, 也可使用小齿PDC取心钻头。

4.2 井眼准备

取心前一趟钻确保井眼畅通无阻, 并用足量的封井浆封闭好下部裸眼井段, 保证井底清洁。认真分析要取芯的地层岩性情况, 还有取心前的钻时、扭矩和钻井参数。连续取心2-3次后, 若下步还要继续取, 则要用牙轮钻头通井一次。

4.3 取心工具的检查

对入井工具要认真检查, 内外筒无咬扁, 无裂纹, 不弯曲, 悬挂轴承转动灵活, 检查取心筒水眼是否畅通, 使用新的岩芯爪, 取心工具检查、组装和紧扣后, 调节好卡箍座与钻头内台肩之间的间隙 (8-10mm) 。一套取心筒最多入井4次, 若下步还要继续取, 则要更换新的取心筒。

4.4 取心参数要求

首先小钻压1t以内树心, 树心进尺不小于半米, 取心钻压2-3t, 转数40-50rpm, 排量9-12l/s, 泵压15MPa以内。取心钻进20min记录一次参数, 根据参数 (泵压、扭矩、钻时) 变化判断井下情况, 取心进尺不宜超过4-5m, 发现堵心要及时割心起钻。

4.5 起下钻要求

下钻时钻头离井底一个单根接方钻杆循环, 一小时后再投球, 等球到位后再缓慢下放接触井底开始树心;起钻时, 司钻精心操作, 严禁猛刹、猛放、猛顿, 防止震掉岩心。

摘要：深井灰岩破碎地层取心效果受到地层岩性、地层倾角、取心工具和工艺等多重因素影响较大。本文针对塔河油田奥陶系一间房组严重破碎灰岩地层的取心, 总结了TH12382井在该地层连续取芯70米的经验和教训, 从取心工具、工程参数、岩性分析等方面提出了合理化建议, 可明显提高该地层的取心收获率。

关键词：TH12382井,破碎地层,取心工具,技术措施,收获率

参考文献

[1] 李海石.符国强.钻井取心技术[M].北京:石油工业出版社.

[2] 王兴武.李让.王万红.我国西部地区超深井钻井取心技术:钻井工程2010-9.