超浅层水平井楼126-5H井钻井技术

1 井基本情况

楼126-5H设计井深477m, 实际完钻井深444m, 设计造斜点75m, 设计造斜率50.49°/100m, 目的层垂深188m, 属于超浅层大位垂比水平井。本井实钻A靶靶心距0.90m, B靶靶心距1.81m水平段长170.74m, 水平位移310.74m, 各项指标均符合设计要求。

2 施工难点

(1) 目的层地层埋深浅 (180米左右) , 流砂层多, 成岩性差, 地层松易垮塌, 造斜工具难以实现高造斜率。 (2) 造斜段基本没有调整余量, 对井眼轨迹控制要求较高。 (3) 设计造斜点只有75m, 由于有磁干扰, 必须使用陀螺定位。由于陀螺定位及单点定向法误差较大, 如果定向时造成方位偏差较大, 则可能对后面的造斜段施工造成很大的压力, 甚至可能会填井重钻。 (4) 该区块长期采取注汽开采, 地层可能存在浅层气, 施工时井控风险较大。 (5) 与邻近5口井防碰距离较近, 与邻井楼平1井最短空间距离仅为11.20米, 施工过程中的防碰绕障也是一技术难点。

3 现场施工

(1) 一开施工

为确保井眼打直, 一开采用塔式钻具, 轻压吊打, 每个单根划眼等措施, 一开井深63m, 最大井斜0.60°, 方位69.5°, 井斜控制较好。

(2) 二开施工

二开直井段采用光钻铤钻具组合, 钻完水泥塞后, 轻压钻进到75米, 起钻换定向钻具组合。

二开造斜段主要是控制好实钻轨迹, 根据剖面设计, 二开75m开始定向增斜, 由于表套有磁干扰, 必须使用陀螺定位及单点定向法。定向钻具组合为φ245mm钻头+Φ197mm2.75°×1°双弯螺杆+回压凡尔+双公接头+MWD短节+φ203mm无磁×2根+φ127mm加重钻杆。滑动钻进到井深104.14m, 测深86.10m, 井斜10.14°, 方位137.02°, 计算出螺杆造斜率达64°/100m, 远大于设计的55°/100m, 实际造斜率与设计偏差太大, 给后面的轨迹控制造成很大的压力, 加上周围还有几口防碰井, 决定起钻换2.5°的螺杆配合MWD进行增斜。继续定向到井深160.24m, 测深147.51m, 井斜43.02°, 方位157.80°, 计算螺杆造斜率达66°/100m, 造斜率仍太高, 为了后期施工顺利, 决定起钻换2°单弯螺杆。2°单弯螺杆的实际造斜率一直保持在47-52°/100m, 和设计造斜率比较吻合。钻进到井深274m, 测深258.17m, 井斜84.99°, 方位146.3°, 预计井底井斜91-91.5°, 方位147°, 顺利钻达施工设计的着陆点。

在造斜段施工过程中, 由于造斜率高, 水平位移大, 井眼容易形成岩屑床, 会增大钻具的摩阻和扭矩, 同时在狗腿度较大的井段, 起下钻时摩阻较大。以上情况会导致钻进时托压、加压困难、造成卡钻等井下事故。为了避免井下情况复杂, 主要采取了以下措施。

首先在螺杆条件允许的情况下采用滑动与复合钻进的办法, 尽可能使实钻井眼轨迹紧贴设计, 确保井眼轨迹平滑;其次, 通过钻具倒装和短程起下钻, 及时将井内堆积的岩屑携带出地面, 最后, 泥浆中加入足量的乳化沥青和白油, 控制泥浆的API失水, 使钻井液保持足够的润滑性, 减少了钻具的托压现象, 防止了粘卡的发生。

(3) 水平段施工

水平段选用1.5°螺杆, 钻具组合为:φ245mm钻头+Φ197mm1.5°螺杆+回压凡尔+双公接头+MWD短节+φ127mm无磁钻杆×2根+φ127mm加重钻杆。在地质导向确定油层后, 采用滑动与复合相结合的钻进方式, 加密测斜和逐根计算预测, 保证钻头轨迹一直在油层中延伸。根据所钻遇油层情况, 实际钻进至444m完钻。

4 钻井液

针对井楼区块浅层水平井钻井液技术要求及井楼油田的地层岩性特征, 斜井段和水平段使用聚合物乳化混油防塌钻井液体系。同时在聚合物防塌钻井液中加入高分子量聚合物, 进一步提高体系的抑制性和悬浮携带能力。

一开钻进时, 均匀地将胶液加入土般土浆中, 控制钻井液密1.05~1.10g/cm3, 粘度45~60s左右。二开采用聚合物乳化混油防塌钻井液, 并循环加重至密度1.28g/cm3以保证井控安全;使用好四级净化设备, 及时清除钻屑和降低劣质固相含量及含砂量, 以稳定井壁, 降低摩阻;该区块注蒸汽热采时间较长, 致使上部剥蚀层及油层底部灰色软泥岩吸水膨胀严重, 极不稳定, 钻进过程中调整泥浆密度和粘切, 增强泥浆造壁能力, 使井眼快速形成致密的泥饼, 同时加足防塌剂改善泥饼质量, 避免了井壁大面积坍塌;水平段地层岩性疏松、胶结性差、易垮塌, 易漏失, 增加润滑剂与防塌剂的用量, 可增强钻井液的润滑性和封堵防塌能力, 使钻井液具有良好的悬浮携带能力。

5 认识与体会

浅层水平井的施工一定要根据设计要求, 全面考虑工具造斜能力。实钻轨迹的精确控制是浅层水平井施工的关键, 水平井的中靶要求较高, 关键井段要加密测斜, 保证精确中靶。

优质钻井液体系也是浅层水平井成败的一个重要方面, 本井斜井段及水平段选用聚合物乳化混油防塌钻井液体系, 取得了良好的效果。

摘要：楼126-5H井是河南油田部署在井楼一区的一口超浅层水平井, 该井存在着超浅层造斜、设计造斜率大以及防碰绕障等一些技术难点, 施工难度较大。针对施工难点, 采取了相应的技术措施, 实现了安全优质钻井, 各项钻井技术指标都达到了甲方设计要求。该井的顺利完钻, 对以后井楼区块的超浅层水平井施工具有一定的参考作用。

关键词：浅层水平井,钻井技术,轨迹控制