F481-P1井施工技術(shù)分析

任吉喆

（大慶鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院定向井分公司，黑龍江大慶 163413）

F481 區(qū)塊油層最大古埋藏深度一般在1900～2000m 之間，主要處于晚成巖作用A、B 期。砂巖碎屑成分中石英含量12%～27%，長(zhǎng)石9%～33%，巖屑含量20%～62%，粒度中值0.04～0.25mm，泥質(zhì)含量2%～17%，屬含泥長(zhǎng)石巖屑粉—細(xì)砂巖，膠結(jié)物以泥質(zhì)膠結(jié)為主。區(qū)塊內(nèi)有6 口井鉆井取芯，儲(chǔ)層有效孔隙度在9.3%～18.2%，平均為13.3%；空氣滲透率在（0.1～17.6）×10-3μm2，中值滲透率0.75×10-3μm2，平均1.53×10-3μm2。綜合分析認(rèn)為F481 區(qū)塊扶余油層屬于低孔低滲—致密儲(chǔ)。

1 設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)

1.1 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化

井身結(jié)構(gòu)在鉆井施工中起到非常大的作用，因此就需要對(duì)井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)、全面的優(yōu)化，這樣才能使井下發(fā)生復(fù)雜的幾率降低，在滿足地質(zhì)開發(fā)目的的基礎(chǔ)條件下，緊密結(jié)合481區(qū)塊地層的硬度和巖石特征，將三個(gè)壓力的實(shí)際值輸入到設(shè)計(jì)軟件當(dāng)中，然后根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的情況，進(jìn)一步對(duì)井身結(jié)構(gòu)優(yōu)選，使最終優(yōu)選出的井身結(jié)構(gòu)不僅有利于安全鉆井，還能夠節(jié)省施工成本。F481-P1 最后是采用的三層套的井身結(jié)構(gòu)，既表層?444.5mm—技套?311.2mm—油層?215.9mm，施工完鉆井深為3216.00m。

1.2 井眼軌跡優(yōu)化

井眼軌跡的優(yōu)化與施工便利性以及最大位移延伸能力存在著緊密的關(guān)聯(lián)性。充分考慮到地質(zhì)設(shè)計(jì)目標(biāo)，造斜點(diǎn)以及造斜率優(yōu)化是必不可少的，這就需要借助相應(yīng)的軟件來進(jìn)行優(yōu)化，最終優(yōu)化結(jié)果如表1所示。

表1 軌跡設(shè)計(jì)結(jié)果

2 鉆井施工技術(shù)

2.1 井眼軌跡控制技術(shù)

2.1.1 直井段軌跡控制

水平井施工分為直井段、造斜段和水平段，在這三個(gè)井段當(dāng)中直井段是最開始施工的井段，因此非常重要，一段直井段的井斜控制不好，那么就會(huì)對(duì)造斜段產(chǎn)生一定的影響。這在鉆井施工是不容忽視的一點(diǎn)。因此使用防斜效果良好的雙?308.0mm穩(wěn)定器的鐘擺鉆具組合，施工的時(shí)候要對(duì)鉆壓進(jìn)行有效控制，保持在30～50kN，在控制鉆壓的同時(shí)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速也需要進(jìn)行一定的控制，一般為130r/min，同時(shí)為了使井筒更加清潔，要保持一定的排量，最好為65L/s以上，經(jīng)過這些參數(shù)的合理配合保證了直井段的井身質(zhì)量。

2.1.2 增斜段軌跡控制

根據(jù)設(shè)計(jì)造斜率的要求，結(jié)合臨井施工的實(shí)際情況，并最終用1.5°螺桿+LWD 施工。鉆具組合為：?215.9mmPDC鉆頭+?172.0mm螺桿（1.5°）+鉆具浮閥+?165.1mm LWD +?165.1mm 無磁鉆鋌×9.2m+?165.1mm 螺旋鉆鋌×38.6m+?127.0mm 斜坡鉆桿+?127.0mm 加重鉆桿×415.3m +?127.0mm 鉆桿。在施工中，初始設(shè)計(jì)為6.2°/30m，通過連續(xù)滑動(dòng)鉆2 根鉆桿，計(jì)算了底部鉆具組合的實(shí)際造斜率，然后通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)每個(gè)鉆桿定向6～7m能夠滿足后續(xù)施工要求。

2.1.3 水平段軌跡控制

在水平施工中，隨著斜井段的不斷延長(zhǎng)，常規(guī)螺桿鉆具難以實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)鉆進(jìn)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具與螺桿鉆具相比，屬于閉環(huán)、智能化鉆井系統(tǒng)，不僅能夠讓井下測(cè)出的伽馬、電阻率等數(shù)據(jù)上傳到地面，還可以在地面上對(duì)井下進(jìn)行發(fā)送指令，讓井下儀器與工具自己進(jìn)行井斜角和方位角的控制。為此在這口井施工中軌跡控制工程師根據(jù)地質(zhì)導(dǎo)向工程師的要求，及時(shí)從地面給井下儀器和工具發(fā)送指令，這樣就保證了油層的鉆遇率，完鉆后統(tǒng)計(jì)油層鉆遇率達(dá)到90%。

2.2 安全鉆井施工技術(shù)

2.2.1 井筒清潔技術(shù)

水平井施工的時(shí)候井筒清潔與否直接關(guān)系到水平井的施工安全，因?yàn)橐坏┚膊磺鍧?，就?huì)在下井壁形成巖屑床，那么無論是下鉆，還是起鉆都會(huì)出現(xiàn)阻卡的情況，使施工不能順利進(jìn)行。在保證井筒清潔方面一是要使鉆井液攜帶巖屑的能力很強(qiáng)大，這樣才能帶出巖屑，二是要有足夠的排量才能把井筒里的巖屑舉升到地面上來，三是要保證地面的固控設(shè)備好用，這樣才能讓井筒帶出的巖屑清除出去，保證井筒清潔。

2.2.2 井壁穩(wěn)定技術(shù)

三開裸眼井段比較長(zhǎng)，如何保證如此長(zhǎng)裸眼井段的穩(wěn)定性是這口水平井能夠安全施工的另外一個(gè)比較關(guān)鍵的因素。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)該區(qū)的地層壓力系數(shù)在1.35 左右，因此在鉆井液密度的選擇上就選采用了1.37g/cm3，這樣就能夠平衡好地層壓力，保證井壁的穩(wěn)定性；第二是保證鉆井液在濾失量層面上低于4mL，防止吸水后泥巖膨脹導(dǎo)致井筒失穩(wěn)的現(xiàn)象；三是保證短、長(zhǎng)起下鉆時(shí)每柱不少于5min，主要目的是為了防止壓力吸入和壓力引起井筒失穩(wěn)勵(lì)磁。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）F481-P1井井筒結(jié)構(gòu)和井眼軌跡的優(yōu)化，在充分考慮到地質(zhì)目標(biāo)要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)巖性和鄰井施工情況，有效保證該井安全、順利施工的關(guān)鍵。

（2）在對(duì)井眼軌跡進(jìn)行科學(xué)合理的控制中，根據(jù)工藝的不同階段，選擇不同的鉆具組合、鉆進(jìn)參數(shù)和施工技術(shù)措施，確保五個(gè)靶點(diǎn)的順利實(shí)現(xiàn)。