通井順利后采用倒裝鉆具組合進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)并實(shí)時(shí)監(jiān)控井眼軌跡,保證井眼軌跡控制在規(guī)定的靶區(qū)內(nèi)。
倒裝鉆具組合——Φ244.5mm鉆頭+Φ197mm1.25°單彎+411×410回壓凡爾+411×411雙公+410×410(MWD)+Ф127mm無(wú)磁鉆桿×2根+Ф127mm加重鉆桿×4根+Ф127mm斜坡鉆桿+Ф127mm加重鉆桿×2根+Ф203mm鉆鋌×4~8根+Ф127mm加重鉆桿;鉆井參數(shù)——鉆壓30~40kN,泵壓8~10MPa,排量32L/s。
進(jìn)行水平段復(fù)合鉆進(jìn),根據(jù)井眼軌跡控制,需要多次小起下鉆,不斷調(diào)整倒裝鉆具組合,使施加鉆壓的鉆挺始終處于直井段及井斜較小的斜井段。
鉆井液技術(shù)
淺薄層稠油區(qū)塊地層膠結(jié)疏松,易出現(xiàn)滲漏、垮塌,要求鉆井液具有良好地封堵防塌能力;大斜度、水平井段易出現(xiàn)高摩阻,要求鉆井液要有良好的潤(rùn)滑性;造斜井段造斜率高,進(jìn)入井斜角40°~60°,攜帶巖屑困難,要求鉆井液具有良好地懸浮攜帶能力;水平段為目的層,保護(hù)油層是關(guān)鍵。儲(chǔ)層滲透性好(孔隙度平均為30.41%,滲透率平均為1.523μm2)導(dǎo)致泥餅厚,要求鉆井液具有良好地濾失造壁性。
一開(kāi)采用聚會(huì)物膨潤(rùn)土漿,控制鉆井液密度1.05~1.10g/cm3,粘度45~60s左右。以防止表層滲漏,攜帶巖屑確保表層套管順利下入。二開(kāi)采用聚合物混油防塌鉆井液體系:膨潤(rùn)土+純堿+FA367+KPAM+SHN-1+XY-27+SFT +白油+0.1-SP-80+ZRH-2+加重劑。
維護(hù)處理要點(diǎn)如下:通過(guò)混油(原油或白油)、加入液體潤(rùn)滑劑、乳化瀝青等處理劑,使摩阻系數(shù)小于0.1;在井斜大于40°的井段和水平段,加入硅穩(wěn)定劑、聚合醇,增大乳化瀝青加量以改善泥餅質(zhì)量、穩(wěn)定井壁;在井斜40°~60°的井段調(diào)整流型為層流,YP/PV控制在0.5,提高懸浮和攜帶能力;每鉆進(jìn)30~50米,短起下鉆一次,及時(shí)破壞和清除巖屑床以防阻卡。
完井下套管摩阻分析 樓平5井能否將Φ177.8mm油層套管安全順利下至垂深僅有188m的A靶到B靶之間的水平段至井底,是該井施工的關(guān)鍵。
摩阻是淺層稠油水平井鉆井、完井設(shè)計(jì)及施工的核心問(wèn)題之一。該井垂深淺,水平段相對(duì)較長(zhǎng)、可能井眼不光滑存在巖屑床,導(dǎo)致摩阻大,Φ177.8mm套管能否下到井底是摩阻分析與處理的關(guān)鍵。
在一般水平井中,有足夠的直井或斜直井段提供下壓力。但在淺薄層水平井,無(wú)論是直井段還是造斜段都比較短,套管柱并不能提供套管下行所需的足夠壓力,用Landmark的WellPlan軟件分析計(jì)算套管柱摩阻,在井深252m后套管柱無(wú)法靠其自重下入(摩阻分析如圖2所示),因此,除了鉆進(jìn)時(shí)盡量使井眼軌跡圓滑,還必須依靠井口重力加壓裝置來(lái)提供套管下入重量,為此,設(shè)計(jì)加工出重達(dá)10噸的下套管井口重力加壓裝置,增加套管柱下入的可靠性。
固井技術(shù) 河南油田淺薄層稠油水平井固井主要存在的技術(shù)難題:油藏埋深淺,井底溫度低,一般添加劑難以發(fā)揮作用,失水難以控制,候凝時(shí)容易在井壁上部形成水帶,造成竄槽。油層頂淺,頂替時(shí)接觸時(shí)間短,不容易頂替干凈。同時(shí),在水平段由于套管居中度影響,窄邊泥漿不容易被替走,造成固井膠結(jié)強(qiáng)度降低,后期注汽開(kāi)采時(shí)容易發(fā)生竄槽。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究?jī)?yōu)選性能優(yōu)良的低溫外加劑,嚴(yán)格控制失水,特別是自由水要為零,這樣可使環(huán)空上端的積水帶控制到最小,增加紊流接觸時(shí)間等,同時(shí)采用強(qiáng)制復(fù)位式的浮箍浮鞋,保證在水平狀態(tài)下起作用,自油層頂部以上每根套管加1只雙弓彈性扶正器,浮箍浮鞋處各加1只雙弓彈性扶正器,保證套管居中度,提高水泥漿封固質(zhì)量,如圖2。
水平井技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果
軌跡控制技術(shù) 通過(guò)優(yōu)化井眼軌跡設(shè)計(jì)、鉆具組合優(yōu)選和測(cè)量工具優(yōu)選,實(shí)現(xiàn)了在松軟地層的井眼軌跡精確控制,實(shí)鉆數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,平均符合率達(dá)到91.35%,如圖3。
聚合物混油防塌鉆井液應(yīng)用效果:潤(rùn)滑性——潤(rùn)滑防卡能力強(qiáng),摩阻系數(shù)小,起下鉆及下套管順利。斜井段起下鉆摩阻只有10~20kN;水平段起下鉆均暢通無(wú)阻。井壁穩(wěn)定性——聚合物混油防塌鉆井液體系性能穩(wěn)定,流變性好,性能易控制,濾失量低且泥餅薄韌光滑,該體系抑制能力強(qiáng),井壁穩(wěn)定,未出現(xiàn)掉塊、縮徑、卡鉆、井漏等井下復(fù)雜情況。
固井質(zhì)量 針對(duì)稠油區(qū)塊水平井的直井段短、井眼曲率大,水平段長(zhǎng),套管自重下滑力小,摩阻大,套管下入難度大等固井技術(shù)難點(diǎn),通過(guò)攻關(guān)研究,取得了良好的效果。在現(xiàn)場(chǎng)固井施工順利,總體固井質(zhì)量合格率100%,經(jīng)VDL測(cè)井解釋,固井膠結(jié)質(zhì)量有了明顯的提高,如表2所示。
水平井應(yīng)用效果 經(jīng)過(guò)對(duì)8口稠油水平井與周圍同層直井的產(chǎn)能進(jìn)行比較,水平井是周圍同層直井產(chǎn)量的3.87倍~5.58倍(見(jiàn)表3)。其中,樓平4井峰值日產(chǎn)油高達(dá)50.50噸,樓平5井峰值產(chǎn)油達(dá)39.10噸。
實(shí)踐證明,淺層稠油水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用效果顯著,實(shí)現(xiàn)了河南油田淺薄層稠油水平井的正常生產(chǎn),使得原來(lái)無(wú)法動(dòng)用的儲(chǔ)量得到有效動(dòng)用,為河南油田下步淺薄層應(yīng)用水平井進(jìn)行開(kāi)發(fā)有著很好的借鑒作用。