塔河油田TH12518CH井小井眼侧钻工艺浅谈

1 前言

塔河油田主要油藏埋藏在奥陶系中下统碳酸盐岩地层埋深5500-6500m。部分区块在石炭系巴楚组发育厚盐膏层, 埋藏深度超过5100m。TH12518井盐膏层钻井盐膏层专打专封井身结构采用ɸ206.4mm高抗挤厚壁套管封隔盐膏层段, 再用揭开盐下井段地层, 随着长时间开发, 产量衰竭, 采用侧钻水平井技术是提高投资效益的有效途径。

2 钻井施工技术及措施

2.1 套管磨铣

2.1.1 优选磨铣工具

为有效保护外层套管, 提高磨铣钻速, 减小磨铣扭矩, 缩短磨铣周期。为此选用ɸ168mm高效领眼式磨鞋, 水眼直径42mm。 (1) 工具前端为三角引锥, 主要起领眼、导向作用并有切削沉淀物的作用。 (2) ɸ206.4mm盐层套管通径168.7mm, ɸ142.9mm尾管壁厚12.13 mm, 选用168mm直径刀片能有效磨铣不局中套管及套管扶正器。 (3) 刀片上镶有高温冷却而成的圆柱型硬质合金, 有足够的切削强度和抗冲击能力。

2.1.2 钻具结构及参数优化

(1) 磨铣将产生大量铁屑, 为有效带到地面, 这就要求环空的返速达到基本一致[7];在ɸ206.4mm段加入ɸ120mm钻铤, 在ɸ244.5mm套管内使用ɸ127mm钻杆, ɸ120mm钻铤与ɸ127mm的钻杆环空返速基本一致, 提高了铁屑携带能力。 (2) 磨铣过程中严格控制磨铣参数, 磨铣时钻压要小, 排量尽量大, 不等低于20L/s, 精细操作, 密切监控钻压、扭矩、泵压、泵冲的变化, 及时采取相应措施。

2.2 定向施工井眼轨迹控制

2.2.1 钻头的优选

本井在定向阶段, (1) 在ɸ165.1井眼侧钻段选用江汉MD517GL牙轮钻头, 牙轮造斜率稳定, 工具面容易控制, 但机械钻速较低, 增加了起下钻次数; (2) 为提高机械钻速在剩余井段选百施特M1365D六刀翼PDC钻头, 先进行滑动增斜钻再选择复合微增探油顶方法着陆转水平段; (3) 使用六刀翼PDC钻头稳定性增强, 工具面可控性大幅提升, 在PDC钻头实钻井段方位317.12°-319.67°。

2.2.2 钻具组合的优化及施工参数优选

(1) 在ɸ165.1mm井眼采用ɸ165.1mm钻头 (牙轮/PDC) +ɸ130mm螺杆 (2.75°/1.75°/1.5°) 侧钻段钻具组合;为提高侧钻成功率, 在扫塞后选择ɸ130mm2.75°单弯螺杆配以牙轮钻头, 采用控时钻进, 钻压控制在5-20-40k N。在整个侧钻过程中, 最重要的是工具面按施工要求进行设置, 确保侧钻方位的准确性。

(2) 在ɸ120.65mm井眼采用ɸ120.65mm钻头 (六刀翼PDC) +ɸ95.00mm螺杆 (2°/1.5°) 钻具组合。该井段采用滑动钻进, 钻压控制在10-30k N。

2.2.3 轨迹监测及安全措施

(1) 优化仪器组合, 加密测斜, 强化预测。 (1) 侧钻前先使用高精度陀螺测井, 校核老井眼的轨迹数据; (2) 选用哈利伯顿“Sperry-sun”无线随钻测斜仪, 最高温度可达175℃; (3) 加密测量, 将间距缩短为3m, 防止出现扭方位或高狗腿度; (5) 每趟起钻投多点对新钻井眼以3m一点的方式测多点数据, 与MWD数据及时进行对比, 校验MWD数据的准确性。

(2) 采用微增探油顶方法, 保证准确入窗, 钻遇油层。采用较小增斜率钻进探油顶方法, 当钻至预计油层深度时, 钻时加快, 气测值上升, 立即滑动造斜钻进行着陆入窗, 进入水平段钻进[3]。

(3) 防止钻具故障措施: (1) 使用1级钻具, 螺杆扣型改为钻杆扣, 减少配合接头; (2) 使用130 mm高温螺杆, 尽量不要发生憋泵现象, 下钻要分段循环降低螺杆温度; (4) 在起下钻过程中, 错扣起钻释放应力, 定期倒换井下钻具顺序, 避免定向钻进中发生钻具疲劳破坏等钻具故障。

(4) 防止出新眼措施:下钻过程中如发生遇阻现象, 采用摆放原工具面的方式进行扩眼、划眼, 防止出新眼[4]。

3 钻井液技术措施

套管磨铣施工中, 难点在于如何将铁屑带出井眼, 铁屑的有效悬浮与携带是快速安全磨铣的关键。为保证定向施工钻井液性能稳定性, 需将井内钻井液全部替换成新配钻井液。在ɸ165.1mm井眼为抑制泥岩水化膨胀引起坍塌掉块, 采用甲氨基聚磺混油体系确保钻井液的抑制防塌能力。在ɸ120.65mm井眼采用低固相聚磺混油钻井液体系保持钻井液原油含量在8%-10%, 使摩擦系数小于0.05, 提高钻井液润滑性。

摘要：侧钻水平井是老区挖潜、增储上产的有效手段之一, 可以大幅度提高单井产量和采收率;盐下井小井眼侧钻水平井钻井技术是套管磨铣技术、小井眼侧钻水平井钻井技术的有机结合, 施工难度大。文章以TH12518CH井侧钻为例, 分析了该类型老井侧钻面临的难题, 并提出了相应的解决措施。

关键词：塔河油田,小井眼,侧钻,钻井工艺

参考文献

[1] TH12518CH井塔河油田井钻井, 地质设计, 井史, 完井报告.

[2] 闫光庆, 刘匡晓, 郭瑞昌等.元坝272H井超深硬地层侧钻技术[J].石油钻探技术, 2013, 1 (1) :114-115.

[3] 陈小元, 杨宝华, 秦春等.塔河油田TH12328CH长靶前位移中短半径水平井钻探实践.复杂油气藏, 2014, 3 (1) :59-61.

[4] 许孝顺.TP2CX超深开窗侧钻中短半径水平井钻井技术[J].石油钻探技术, 2012, 5 (3) :127-128.