红河油田水平井井身结构优化技术探讨

红河油田水平井井身结构优化技术探讨中石化华北油田分公司工程技术研究院河南郑州450000摘要红河油田是鄂南致密砂岩油藏的主要区块针对该油田开发过程中存在钻井周期长机械钻速慢生产成本高等问题采取相应的水平井井身结构优化技术包括三级井身结构优化技术井眼轨迹控制技术和套管安全下入技术以及二级井身结构优化技术完井方式和配套技术的优化
定 的效果 。但 常规 三级 井身 结构 最大 缺点 是斜 井段 机械 钻 速较慢 ，２ ０ １ ２年 上半 年红河 油 田该 井身 结构井 二开斜井 段平均机 械钻速仅 为 ３ ｍ／ ｈ左右 。针 对上述 问题 ，采取 复合 三级井身 结构 ，具体 优化措施 如下 。
１ ． １ 井 眼 轨 迹 控 制 技 术
红河 油 田是鄂 南致 密砂 岩 油藏 的主 要 区块 ，分布 于甘 肃省 庆 阳市 的镇 原 、泾 川 、崇信 ３县 ，构 造位
置处 于鄂 尔 多斯盆 地 西缘 天环 向斜 的南 段 ，地 层 平缓 西倾 。该 油 田属于 中生 界 内陆湖 泊相 碎屑 岩含 油气 体 系 ，属 于低 孔 、低 渗 、低 产 的 “ 三低 ” 油 田 ，开 发 难度 较 大 。红 河 油 田水平 井 平 均埋 深 在 ２ ０ ０ ０ ｍ 左
井平 均机 械钻 速仅 为 ４ ． ９ ５ ｍ／ ｈ ，钻 井周 期 为 ８ ５ ｄ左 右 。针对 上 述 问题 ，笔 ： 苦对 红 河 油 田水 平井 井 身 结
构优 化技 术进 行 了研究 。
三 级 井 身 结 构 优 化 技 术
红河 油 田第 四系黄 土层 具 有 结 构疏 松 ，承 压 能力 低 ，渗透 能 力 强 等 特 点 ，容 易 发 生 渗 漏 等 复杂 情 况 ，为一 开必 封井 段 ，常规 三级 井身 结 构一 开采 用 ３ ７ ４ ． ７ ｍｍ 井 眼 ，下 ２ ７ ３ ｍｍ 套 管封 固 ；二 开采 用
红 河 油 田水 平 井 井 身 结 构 优 化 技 术 探 讨
田 绘 杰 （ 中石化华北油田分公司工程技术研究院， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ）
［ 摘 要 ］ 红 河 油 田是 鄂 南 致 密砂 岩 油 藏 的 主 要 区块 ，针 对 该 油 田 开 发 过 程 中 存 在 钻 井 周 期 长 、机 械 钻 速
慢 、 生产 成 本 高 等 问 题 ， 采 取 相 应 的水 平 井 井 身 结 构 优 化 技 术 ， 包 括 三 级 井 身 结 构 优 化 技 术 （ 井 眼 轨 迹 控 制 技 术 和 套 管 安全 下 入 技 术 ） 以及 二 级 井 身 结 构 优 化 技 术 （ 完井方 式和配套技 术的优化） 。 现 场 施 工 表 明 ，实 施 水 平 井 井身 结 构 优 化 技 术 后 ，钻 井 周 期 明显 缩 短 ， 生产 成 本 下 降 ， 取得 了 良好 的 开 发 效 益 。 ［ 关键 词］ 红 河 油 田 ；井 身 结 构 优 化 ； 完 井 方 式 ［ 中 图分 类 号 ］ＴＥ ２ ４ ３ ． １ ［ 文献 标 志 码 ］ Ａ ［ 文章编号］１ ６ ７ ３ —１ ４ ０ ９（ ２ ０ １ ４ ）１ ６— ０ ０ ４ ３ —水平 井钻 井施 工 的首要 环 节 ，通 过轨 道 优 化 能有 效 降 低钻 进 过 程 中的摩
阻扭 矩 、降低 施工 难度 和提 高 中靶精 度 ｌ １ ］ 。具 体而 言 ，在三 级井 身结 构轨 道设 计 时采 用 “ 直一 增一 稳一 增
一
平” 的双 增稳 剖面 ，靶 前位 移控 制在 ３ ５ ０ ｍ 左 右 ，造 斜 率 控制 在 ７ 。 ／ ３ ０ ｍ 以下 ，稳斜 段 置 于 井斜 角 ７ ｏ 。
２ ４ １ ． ３ ｍｍ 井 眼钻完 斜井 段 ，下 １ ７ ７ ． ８ ｍｍ 套 管 封 固 Ａ 靶 点 前 泥 岩 裸 眼 井 段 ，尽 量 避 免 井 下 复杂 情
况 的发生 ；三开裸 眼完 井后 裸 眼封 隔器 分段压 裂 。 由于该 井身结 构 安全有 效 ，在 整体 开发 初期 取得 了一
左右 的井 段 ，这样 便 于轨迹 及 时调整 。 ２ ）井 身质量 的控 制 钻 井 过 程 中必 须 确 保 井 眼轨 迹 圆滑 ，以 防止 井 径 急剧 变化 ，出 现 不 规 则 井 眼ｒ ３ ］ 。直 井段 要注 意 防斜 ，最大 井斜 角不 大 于 ３ 。 。斜 井段 要 防 止 出现 “ 大 肚 子 ”井 眼 ，平 均 井 径扩 大 率要 求不 大 于 １ ０ ％ ；全井 采 用优 化 的钾 氨 基 钻 井液 体 系 ，抑 制 泥 岩水 化 膨 胀 ，稳 定 井壁 ，并 且严 格 控 制 泥浆性 能 ，斜井 段 失水不 高 于 ５ ｍｌ ，防止 出现井 壁垮 塌 现象 。
长 江大 学 学 报 （ 自科版） ２ ０ １ ４ 年６ 月号理工上旬刊 第 ｌ １ 卷第１ ６ 期 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｅ ｄ ｉ ｔ ） Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ４ ，Ｖｏ １ ． １ １ Ｎｏ ． １ ６
右 ，完钻 井深 大 多为 ３ ３ ０ ０ ｍ 左 右 ，水 平 段 长 介 于 ８ ０ ０ ～１ ２ ０ ０ ｍ 之 间 ，靶 前 位 移 介 于 ２ ８ ０ ～４ ０ ０ ｍ 之间。 在水 平井 开发 过程 中主要存 在 以下难 点 ：①地 层 稳定性 差 ，易漏 易跨 。红河 油 田 自上 而下 依次 钻遇 第 四 系 、 白垩 系 罗汉洞 组 、环河 组 、华 池 组 、洛河 宜 君 组 、侏 罗 系 安 定 组 、直 罗 组 、延 安 组 和 三 叠 系延 长 组 ，主要 目的层 为三 叠系延 长组 。钻 遇 地层 自上 到下 承压 能 力 均较 低 ，钻 井 过 程 中经 常 发 生 井漏 现 象 ， 同 时钻遇 地层 多 为灰褐 色 泥岩 、粉砂 质 泥岩 和泥 质砂 岩 ，水敏性 极 强 ，易吸 水膨胀 ，从而 发生 井壁 坍塌 现象 。② 三级 井身 结 构 机械 钻 速 低 ，钻井 周期 长 。例 如 ，井 深 ３ ０ ０ ０ ｍ、水 平 段 长 １ ０ ０ ０ ｍ 的 ＨＨ３ ７ Ｐ １ ０