控压控时钻进在顺南5-1井卡层中的应用

引言

随着西北油田分公司顺南区块勘探开发的不断深入, 钻井应用技术不断成熟, 钻井速度得到很大提高, 同时给录井中完层位卡取工作带来一定困难及安全影响。

顺南区块构造位置位于塔里木盆地中部塔中Ⅰ号断裂带下盘, 顺托果勒低隆与古城墟隆起的结合部位, 紧邻满加尔坳陷生烃区。工区内发育多组北东向、北东东向走滑断裂, 断裂多数断开下至寒武系, 上至奥陶系。区域上广泛缺失侏罗系外, 奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系均有不同程度缺失, 奥陶系一间房组顶、蓬莱坝组顶局部可能存在沉积间断。地质设计要求三开中完井深钻穿奥陶系上统却尔却克组进入恰尔巴克组5m结束, 区域恰尔巴克组沉积厚度较薄, 约10-17m, 卡层失误易进入一间房组。邻井在一间房组顶部有良好油气显示, 因此存在提前揭开油气显示层, 造成井漏、溢流等风险, 为后期一系列作业造成施工隐患。为避免此类风险的发生, 监督中心要求在顺南5-1井试验控压控时钻进, 协助地质录井卡层。

一、控压控时钻进工作要求

区域奥陶系上统却尔却克组埋深较深, 沉积厚度大, 由于工程采用PDC+螺杆及旋转接头技术, 钻时快, 平均在10min以下, 则岩屑迟到时间一般150-160min之间, 一旦发现岩屑返出1包, 则至少钻穿却尔却克组15-20m。且邻井恰尔巴克组顶界误差在50m左右。因此要求在预测恰尔巴克组顶界之上50m开始进行控压控时钻进, 钻压降低一半, 钻时控制在20-30min, 确保在恰尔巴克组三开中完。

二、控压控时钻进在顺南5-1井卡层中的应用

顺南5-1井地质设计要求钻穿奥陶系上统却尔却克组进入恰尔巴克组5m结束。设计奥陶系上统却尔却克组埋深较深, 厚度大, 为2586m;恰尔巴克组厚度薄, 为12m (见附表1) 。

区域上奥陶系上统却尔却克组与恰尔巴克组划分依据明显: (1) 界线之上为巨厚层状泥质岩, 灰质含量较低;而界线之下为灰质泥岩、泥灰岩, 灰质含量变化明显; (2) 界线之上为岩石色调为深灰色、灰色, 而界线之下色调呈棕红色; (3) 界线之上电阻率曲线呈中值, 自然伽玛曲线呈齿状中高值, 界线之下电阻率曲线略分离且呈特高阻值, 自然伽玛曲线呈齿状尖峰状中低值。

本井实钻奥陶系上统却尔却克组 (O3qr) 顶面深度3751m, 与设计深度 (3752m) 吻合, 设计厚度2586m, 预测恰尔巴克组顶界深度为6337m。录井队通过驻井监督与钻井队进行协调, 提前50m自井深6288m进行控压控时钻进。常规钻进时, 钻压60-70KN, 钻时均在10min以下;控压控时钻进时, 钻压控制在30-50KN之间, 钻时一般控制在15-25min之间, 最大30min, 岩屑迟到时间为159min。控压控时钻进至井深6333m时, 井底返出岩屑为井深6328m, 岩性为红棕色泥灰岩, 录井队立即通知钻台停止钻进, 进行地质循环, 随后返出岩屑岩性均为红棕色泥灰岩, 确定已进入恰尔巴克组6m, 满足钻井地质设计要求, 决定三开中完 (见附图1) 。

三、应用效果分析

顺5-1井控压控时钻进实钻取得以下成果:

1. 层位卡取准确

实钻证实恰尔巴克组顶深为6327m, 设计6338m, 实钻较设计提前11m, 进入恰尔巴克组6m, 符合设计中完要求。

2. 控压控时钻进在钻井提速中的作用

如按常规录井卡层, 在预测却尔却克组底界前50m开始, 通过钻遇钻时变化来地质循环观察岩性, 至少地质循环5-6次, 迟到时间按平均160min计算, 耗时800-960min。采用控压控时钻进, 中途无需地质循环, 按每米比常规钻进多耗时10min, 共计多耗时500min。综合上述, 控压控时卡层较常规卡层节约钻井时效300-460min, 为钻井提速起到积极作用。

3. 控压控时钻进在控制风险中的作用

邻井在奥陶系中统一间房组上部发育多层油气显示, 本井准确卡取三开中完井深, 避免提前揭开油气显示层, 造成井漏、溢流等风险, 控压控时钻进有效的避免此类风险的发生。

结束语

通过控压控时钻进的施工方式, 顺南5-1井有效的避免地质循环时机不当导致误穿恰尔巴克组, 给下步施工带来不利影响;同时保证了岩屑连续性、代表性, 避免了因频繁冲孔导致岩屑混杂难以识别而造成误判, 有效的节约了钻井时效, 圆满完成了顺南5-1井三开中完井深的卡取工作, 取得良好效果, 为该区块其他井进行控压控时钻进提供了依据和示范。

摘要：针对西北分公司顺南区块由于钻井技术的提高, 钻时变快, 对地质录井中完层位卡取及工程安全施工带来影响, 为了卡准奥陶系上统恰尔巴克组顶面, 为工程安全快速施工及后期作业保驾护航, 监督中心在顺南5-1井要求进行控压控时钻进协助卡层试验。试验结果证明效果良好, 准确卡取了三开中完井深, 节约了施工时效, 规避了安全风险, 为该区块其他井进行控压控时钻进提供了依据。

关键词：顺南,层位卡取,工程安全,控压控时钻进,效果良好,依据