塔河油田TK1113井钻井技术分析
塔河油田TK1113井钻井技术分析
开 井 眼 必 须 开 直 ， 用 合 适 的 排 量 采
属 滨海 相沉 积 的石 炭 系 巴楚 组 发 育 的 巨厚 岩 、 井 巨厚 盐 膏 层 、 井 巨厚 泥 岩 （ 括 化 的 原 则 。 滦 深 包 盐 膏 层 ， 藏 深 度 一 般 超 过 ５ Ｏ ｍ， 度 在 橡 皮 地 层 、 碎 地 层 ） 大 口径 长 裸 眼段 快 埋 １Ｏ 厚 破 、 １ ０ ～３ Ｏ ５ｍ Ｏ ｍ之 间 。 于盐 膏 层 发生 塑性 蠕 速 钻进 及 井 眼 稳 定 问 题 。 由
心， 具有 良好 的防 斜 效 果 。 ＨＡＴｌ ７ 头 钻 ２钻 过 易 斜 井 段 发 现 钻 时 变 慢 ， 即 起 钻 换 立 ＰＤＣ钻 头 。 ＰＤＣ钻 头 使 用 高效 脉 冲 水 利 发
钻 井周 期 长 ， 工 程 序 复 杂 ， 施 且 由于 压 差 太 造 成 固 相 污 染 。 大 ， 复 合 盐 层 套 管 时极 易发 生 粘 卡 。 下 目前
变 ， 蠕 变 速 度 快 ， 钻进 盐 膏 层段 时 易 发 且 在
生 井 漏 、钻 、 管 挤 毁 变 形 、 套 管 遏 阻 是 以 下 几 点 。 卡 套
一
避免 冲垮地层 。
具 体 钻 井 中 遇 到 的 地 层 复 杂 情 况主 要 ２ １二 开工 艺技 术 ． ２ １ １钻 头 优 选 技 术 ．．
工 业 技 术
塔 河 油 田 ＴＫ１ ３井 钻 井 技 术 分 析 ① １ １
赵 波 （ 里木胜利钻 井公司 新疆 库尔勒 ８ １ ０ ） 塔 ４ ０ ０
塔河油田三级结构井分开次优快钻井技术
钻井完井化 工 设 计 通 讯Drilling CompletionChemical Engineering Design Communications·253·第45卷第10期2019年10月1 塔河油田地质构造特点及井身结构特点1.1 塔河油田地质结构特点塔里木盆地塔北坳陷沙雅隆起先后经历了泥盆纪、二叠纪、三叠纪剥蚀。
塔河油田油藏包括奥陶系碳酸盐岩、石炭系砂岩和三叠系砂岩。
1.2 塔河油田主体区块井身结构特点塔河油田二叠系缺失或二叠系厚度薄区域，使用三级井身结构，对于无二叠系或二叠系厚度小的井，二开钻至一间房或鹰山组顶面以上5-8m 完钻，对于二叠系厚度稍大（50-100m ）的井，进良里塔格8-10m 结束二开。
2 一开2.1 钻头选型、钻具结构、钻井参数优选方案钻头：Φ444.5mmPDC*1只；钻具组合：Φ444.5mm 钻头+ Φ228.6mm 钻铤×2根+Φ442mm 扶正器+Φ228.6mm 钻铤× 1根+Φ203.2mm 钻铤×6根+Φ177.8mm 钻铤×3根+Φ139.7 mm （Φ127mm ）钻杆；钻井参数：钻压6~8t ，转速80~85rpm ， 排量60-55l/s ，泵压2~4MPa ；2.2 主要工程技术措施（1）为保证开直井眼，扫完导管水泥塞后先吊打，钻压控制在30kN 以内，待Φ203.2mm 钻铤全部接入后逐步加压至80kN 。
（2）一开井眼大，表层疏松易坍塌，钻井液要保持良好的防塌性能，同时控制排量不小于60l/s ，以有效清洁井底、携带岩屑。
（3）为确保井眼通畅，下套管顺利，一开完钻后，要搞1~2次短起下钻，充分循环钻井液后起钻。
2.3 钻井液维护处理要点（1）采用水化膨润土浆开钻，用胶液维护的方法控制钻井液的黏切和抑制能力，黏度维护在32-44s 之间。
（2）钻进中使用好四级固控设备，确保所有固控设备使用率100%。
塔河油田侧钻井施工技术
3 收稿日期: ห้องสมุดไป่ตู้010- 06 - 23
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内蒙古石油化工 2010 年第 20 期
抗钙和抗高温能力; ③有良好的润滑性、 具有降阻防 卡和防塌能力; ④能很好地保护油气层, 减少油气层 损害。 现场多使用聚磺混油钻井液体系, 油水比控制 在 8: 81 左右以保证钻井液的润滑性。 8 钻井施工措施 81 1 开窗施工中铁屑的清除是钻进施工前的重要 工作。 如果开窗过程中因钻井液中的铁屑、 磁性物质 清除不彻底 , 仪器不能正常工作 , 会给后面的各项施 工带来巨大损失。 为保护井下仪器、 井下动力钻具并 确保施工顺利, 要求采取以下措施: ①开窗过程中尽 量清除钻井液中的磁性物质 , 确保返出地面的铁屑 不再返入井眼内 , 现场多采用强磁铁吸附铁屑; ②循 环时必须确保振动筛、 除砂器、 除泥器、 离心机工作 正常并全部启动 , 充分清除钻井液中的铁屑, 同时用 强磁铁继续吸附清除钻井液中的铁屑 , 确保钻井液 中的铁屑含量下降至最低值; 81 2 增斜段施工措施: 增斜井段施工因高造斜率的 需要, 全部使用动力钻具钻进, 因此井下易出现复杂 情况。 针对这一事实, 可采取以下措施: ①在用动力 钻具钻进时 , 尽量简化钻具结构, 少用接头, 用加重 钻杆替代钻铤, 全井全部采用一级斜台肩钻杆 , 钻具 入井前必须严格进行探伤和现场检查; ②坚持定期 倒换钻具, 定期检查、 检测、 更换各种接头; ③在井眼 轨迹控制上 , 即要保证斜井段造斜率的需要, 又要控 制合适的井眼曲率。 一旦发现井下不正常 , 要及时查 明原因 , 及时起钻检查。 总的原则是在能满足轨迹需 要的造斜率的前提下, 以简化钻具组合及低度数的 动力钻具为宜, 以减少井下出现复杂情况的几率, 为 井下安全提供保障。 81 3 斜井段施工措施: 斜井段的重点是强调井下安 全 , 控制好井眼轨迹, 为进入水平段提供良好的施工 条件。 为了使井眼畅通、 防止卡钻和下钻遇阻划出新 井眼, 施工中严格执行设计, 控制造斜率 , 及时通井 修整井壁, 确保既能准确中靶, 又能为水平段复合钻 进施工打下好的基础。 81 4 水平段施工措施: 由于水平段比较长, 复合钻 进时相对来说扭矩最大, 岩屑携带困难, 井眼轨迹也 难以控制。因此在水平段采用了小度数动力钻具加 转盘的导向钻进施工方法, 配合MW D 无线测量系 统 , 及时监控井斜、 方位的变化趋势, 及时调整井眼 轨迹和钻进参数 , 尽量使实钻井眼在设计轴线附近。 在满足设计中靶要求的前提下 , 尽量少调整轨迹, 多 复合钻进 , 保证井眼平滑 , 减小井眼曲率 , 确保井下 安全。
小井深超深短半径水平井钻井技术在塔河油田的应用——以TK1105CH井为例
２ 施 工技 术 难 点［ 卜］
（ ） 点设计垂 深５６ Ｉ 井底温度较 高 、 １靶 ９ ５ｎ， 压
作者简介 ： 豪 ， 胥 ＿ 师 ，９ ２年 生 ，０４年 毕 业 于 西 南 石 油 大 ［程 １８ ２０
石 ２０ ０ ９年 ｌ １月
油
地
质
与
工
程
ＰＴ Ｏ Ｅ Ｅ Ｒ Ｌ ＵＭ Ｅ Ｌ ＧＹ Ａ Ｄ Ｅ Ｇ ＮＥ Ｒ Ｎ Ｇ Ｏ Ｏ Ｎ Ｎ Ｉ Ｅ Ｉ Ｇ
第 ２ ３卷 第 ６期
文 章 编 号 ：６ ３—８ １ （０ ９ ０ １７ ２ ７ ２ ０ ）６—０ ８ ０ ０—０ ４
小 井 深超 深 短 半径 水 平 井 钻 井 技 术 在 塔 河 油 田 的 应 用
上对 该井进 行侧 钻钻井 。
１ 井 身 结 构 设 计
ＴＫ１ Ｏ 井 采 取 裸 眼侧 钻 方 式 ， 计 造 斜 点 １５ 设
５８５ｍ， 计 完钻 井 深 ６ ７．５ｍ， 用 （４． 钻 ８ 设 ９ １ 使 ５ ｝ ９２ １ ｍｍ 头完 钻 至 井 深 ， 眼 完 井 。 该 井 井 身 结 构 见 图 １ 裸 。
— —
以 ＴＫ１ ０ ＣＨ 井 为 例 １５
胥 豪， 闫振 来 ， 海 波 汪
（ 国石 化 胜 利 石 油 管 理 局 钻 井 Ｔ 艺 研 究 院 ， 中 山东 东 营 ２ ７ １ ） ５ ０ ７
摘 要 ： 井 眼 超 深 短 半 径 水 平 井 对 于 老 区挖 潜 上 产 、 低 油 田 综 合 开 采 成 本 具 有 重 要 意 义 。 以 Ｔ １ ５ 小 降 Ｋ１ Ｏ ＣＨ 井 为 例 ， 短 半 径 水 平 井施 工难 点 、 面 设 计 、 迹 控 制 、 阻计 算 、 量 方 式 及 钻 井 液 设 计 等 方 面 对 超 深 短 半 径 水 平 井 从 剖 轨 摩 测
塔河油田托甫台区块钻井技术实践与认识
塔河油田托甫台区块钻井技术实践与认识摘要：塔河油田托甫台区块是近年西北油田分公司重点勘探开发区块，随着这两年钻井探索，对该区块地层性质有了更深刻的了解，由原来的探井到今天开发井，同类井设计钻井周期较原来减少近一个月，这给我们钻井速度有了更高的要求；本设计将分析该区块主要地层岩性特征，分析影响机械钻速的各种因素，同时重点从井身结构优化、钻头选型、pdc+螺杆技术、防粘防卡和测井遇阻分析、预防pdc泥包、井漏堵漏等方面进行分析，找出提高优快钻进方案。
关键词：塔河油田；钻井技术；实践中图分类号：te242 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）01-0124-21.托甫台区块钻遇主要地层与岩性托普台区块地层发育较完全，由上而下钻井揭示的地层主要有第四系、第三系、白垩系、侏罗系下统、三叠系、二叠系中统、石炭系下统、泥盆系、志留系、奥陶系。
第四系——灰白色粉砂层、细砂层夹黄灰色粘土层。
第三系——库车组，岩性为棕灰、棕褐色泥岩黄、粉砂质泥岩与黄灰色细粒岩屑长石砂岩互层：康村组，浅灰、灰白色细粒砂岩、粉砂岩与棕灰、褐棕色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层，泥岩中含分散状石膏：吉迪克组，上部为蓝灰色泥岩与棕色粉砂岩、浅灰色细粒砂岩略等厚互层；下部以棕褐色泥岩夹棕色粉砂岩。
白垩系——巴什基奇克组，岩性为棕红、棕色细砂岩、粉砂岩，棕、浅棕色含砾中砂岩夹棕色粉砂质泥岩、泥岩：巴西盖组，浅棕色细粒长石岩屑砂岩与棕褐色泥岩呈等厚互层：舒善河组，岩性为棕色泥岩与棕红色细砂岩、粉砂岩互层。
侏罗系——深灰色、灰色泥岩。
三叠系——哈拉哈塘组岩性为深灰色泥岩，浅灰色细砂岩夹黑色泥岩：阿克库勒组岩性为深灰色泥岩夹浅灰色细砂岩，灰黑、深灰色泥岩夹泥质细粒砂岩，下部为浅灰色细砂岩、中砂岩、粗砂岩、砂砾岩夹深灰色泥岩。
二叠系——灰绿色英安岩、底部灰黑色玄武岩。
石碳系——下统上部为灰白、灰色含砾砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩与深灰色泥岩互层。
塔河油田盐膏层钻井技术分析
塔河油田盐膏层钻井技术分析摘要：塔河油田一般为深井和超深井，盐膏层分布范围广，埋藏深，钻井难度大，特别是深井盐膏层和复合盐层钻井，是一个复杂的钻井技术难题，在钻井过程中钻遇盐膏层，极易发生井下复杂情况，要克服盐上钻进、盐上承压堵漏、盐层钻进、扩孔、聚磺欠饱和盐水钻井液维护、穿盐层后下入复合套管等各项技术难题。
关键词：盐膏层；蠕变；承压堵漏；聚磺欠饱和盐水钻井液；井漏中图分类号：te242 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数一、塔河地质状况及井身结构1.1 地质特征塔河油田主要位于阿克库勒凸起区块，本区南部寒武-奥陶系烃源岩具有长期生油、多期供油的特点，处于南侧烃源区油区油气向阿克库勒凸起高部位运移的路径上，是油气长期运移聚集的有利地区。
1.2 井身结构针对阿克亚苏区块盐层的结构特点，为了增大完井井眼尺寸，为以后的开采创造有利条件，采用盐下井井身结构。
一开使用660.4mm 钻头钻至井深300.00m，下508mm套管，封固上第三系库车组欠压实、易分散造浆、易水化膨胀、易阻卡地层；二开使用444.5mm钻头钻至3200m，下339.7mm套管，封固上部松软地层；三开使用311.2mm钻头钻穿盐上及盐层，下244.5mm+273.1mm复合尾管；四开使用149.2mm钻头钻达设计目的井深，先期裸眼完井。
二、盐膏层钻井技术措施针对盐膏层易蠕变、易溶解、易垮塌，并易挤毁套管等特点，从而给钻井施工带来了困难，其中有以下几方面技术要点：针对盐膏层蠕动的特点，我们认真调研并按照设计要求，在5000m 井段完成了钻井液转换工作，盐膏层钻穿后，下部井段的施工将是本开次及全井的难点和重点，因为三开井段同时揭开石炭系巴楚组盐膏层、志留系柯坪塔格组、奥陶系桑塔木组，存在多套不同压力系统。
钻进过程中，制定了严格的技术措施：（1）严格按设计下入钻具组合，并尽可能简化钻具组合，严把钻具入井关，二级以下钻杆杜绝入井。
塔河油田深侧钻井防塌钻井液技术
塔河油田深侧钻井防塌钻井液技术黄维安;牛晓;沈青云;周伟;杨世超;邱正松【摘要】The deep Bachu and Sangtamu Formation in the Tahe Oilfield are composed of an illite‐montmorillonite mixed layer or hard brittle shale formations dominated by illite with strong water disper‐sion and development of micro‐fractures .During drilling operations ,wellbore instability can be encountered due to shale hydration .To eliminate these problems ,a coordinated anti‐collapse program with three ele‐ments was developed:sealing and consolidating the side well ,inhibiting surface hydration and providing the effective stress support by reasonable drilling fluid density .In addition ,anti‐collapsing drilling fluids weredeveloped .The evaluation results showed that the newly developed three‐element anti‐collapse drill ing fluid had a temperature tolerance of170 ℃ ,preferable contamination resistibility (5% NaCl ,0 .5% 1% CaCl2 , and 8% poor clay) strong anti‐collapsing capacity (5 .05% of shale swelling ratio and 91 .33% rolling re‐covery rate) and favorable well‐seali ng performances (4 MPa of pressure‐bearing capacity for 400μm simu‐lated fractures) .Successful field applications were carried out in the Tahe Oilfield more than 20 wells . There were no downhole problems induced by wellbore instability .The average expansion rate was reduced by 63 .4% compared with completed adjacent wells in the same block .The construction period was shorted by 4 .3 d .Results showed that the wellbore instability problems of deep sidetracking wells in the Tahe Oil‐field can be overcome through the effective deployment of a three‐element anti‐collapse drilling fluid tech‐nology .%塔河油田深部巴楚组和桑塔木组地层为以伊／蒙混层或伊利石为主的硬脆性泥页岩地层，水化分散性较强且发育有微裂缝，钻井过程中易因泥页岩水化而导致井壁失稳，为此，提出了“抑制表面水化物化封堵有效应力支撑”三元协同防塌对策，并构建了三元协同防塌钻井液。
塔河油田钻井施工中的一些问题及对策
２ １ 钻 具组 合 ． 对钻 具组合 的要求 就 是 要 能满 足 实施 快 速 钻进 时 的防斜要 求 。理论 研究 和现场 实践 表明 ： 摆钻具 组合 钟
同时要能正 确分析 井 内情 况 ， 抓好操 作关 ， 避免 卡钻 。
１ １ 泥浆方 面 ．
是 一种适 合 于小倾 角地层 的很 好 的防斜钻具 组合 ， 塔河 工 区地层平 缓 ， 采用 钟 摆钻 具 是 一种 很 理 想 防斜 组 合 。 （）大钟 摆 钻具 组 合 ： １ 在进 入 石 炭 系 （ ５０ 以前 约 ０ ０ｍ） 的快 速 和较快 钻进井 段采 用 ， 只要参 数合理 ， 操作 得当 ， 井斜 均能 控制 在优 良标准 范 围 。（）石炭 系井 段 ， 井 ２ 若 况正 常可 继续使 用 大钟摆 钻具 组合 ， 若井况 偏 于复杂 为 保证 安全 可 以采 用 小钟 摆 钻 具 组合 ， 防斜 效 果 也很 好 。
问题 、 用 Ｐ 使 ＤＣ钻 头工况异 常 的正确分 析 问题 、 井砂桥 阻卡 问题 、 测 长裸 眼 井换 牙轮 钻 头下钻砂 桥 阻 卡 问题 、 高石 炭 系钻 井速 度 的 问题 等 。通 过理 论分析 和现 场 实践就 以上 常见 问题 提 出了相 应对策 ， 提
为今 后 的 安 全 、 速 施 工 提 供 了可 以借 鉴 的 经 验 和 技 术 支持 。 快
超过 ３ ｔ ５ 正 确 分 析 井 内阻 力情 况 ， ０。（） 以便采 取正 确 措施 ， 括短 提阻 力来 源分 析 、 包 启动 摩阻来 源分 析 、 常 正 提放摩 阻来 源分析 等 等 。
２ 使 用 Ｐ Ｃ钻 头 的防斜 问题 Ｄ
泵压 巨增 ， 特别 是 在 ２ ５ ９ ｍ、 ２４ ５ｍｍ 井 眼泵 １． ｒ ４． ａ 压升高 非常 明显 （ ２３ １ １ 井 眼 却不 明显 ） 但ｊ １． ５ｍｍ 『 。如 ＴＫ６１ （ 『４ ．ｒｍ井 眼） ６ 井 ｊ ２４５ ２ ａ 在性 能 未 变 化 的情 况 下 ： 井深 ３ ５ ｍ（ Ｊ ， １０ Ｎ１） Ｑ一４ ． ５ ｓ Ｐ一 １． ＭＰ ， 进 ０３Ｉ ， ／ ７２ ａ 钻
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塔河油田TK1113井钻井技术分析摘要:塔河油田盐岩层施工难度大,地层压力高,钻井过程中,盐岩、软泥岩的塑性蠕变,硬石膏的吸水膨胀、高压低矿化度的盐水层对高密度钻井液的污染,盐岩石膏的溶解使井径扩大,薄泥岩夹层的垮塌等特点,极易造成缩径、坍塌、粘附卡钻,甚至造成套管挤毁变形等复杂情况或事故,施工难度大。
分析了TK1113井钻井工艺技术,对同类井的安全施工有一定借鉴作用。
关键词:钻井难点分析钻井液技术扩孔塔河油田盐下油藏钻探一直是钻井施工的一个难点,危险性强,而部分盐下地层又富含油气,是勘探开发、扩大产能的一个重点。
塔河油田南部沙雅隆起石炭系盐体覆盖区奥陶系具有较好的油气勘探前景。
油气储集层为碳酸盐岩岩溶缝洞型储层,属滨海相沉积的石炭系巴楚组发育的巨厚盐膏层,埋藏深度一般超过5100m,厚度在150m～300m之间。
由于盐膏层发生塑性蠕变,且蠕变速度快,在钻进盐膏层段时易发生井漏、卡钻、套管挤毁变形、下套管遇阻事故。
如何加快盐下井的钻井施工速度,如何确保盐下井的钻井施工安全成为一个亟待解决的问题。
塔河油田盐膏层钻井初期采用的长裸眼穿盐的井身结构,必须对盐层以上地层压力系数低的裸眼段进行承压堵漏作业,钻井周期长,施工程序复杂,且由于压差太大,下复合盐层套管时极易发生粘卡。
目前塔河油田盐膏层钻井逐步实施并推广了专打专封井身结构方案,即采用206.4mm高抗挤、厚壁套管封隔盐膏层段,长裸眼钻进揭开奥陶系目的层,取得了良好的效果。
TK1113井就是一个非常明显的例子。
专打专封盐下井TK1113井位于塔河油田塔里木乡7号构造东翼,完钻井深5971.38m,以87天的钻井周期创塔河油田同类型井钻进周期最短记录,比设计提前29天,一开444.5mm钻头钻至井深1203m,339.7mm套管下深1200.94m;二开311.15mm钻进至井深5132m,244.5mm套管下深5129.12m;三开215.9mm钻头钻至井深5400m,206.4mm尾管下深5397.25m;四开:165.1mm钻头钻至井深5971.38m,裸眼完井。
311.2mmMS1952ss钻头从井深2227m钻进至4600m,以18.18m/h的平均机械钻速创塔河油田该井段最快纪录。
特别是该井仅用16天就钻达井深4000m。
钻井工程质量及钻井资料综合评定“优秀”。
通过对比塔河油田其它盐下井的资料,结合在塔河油田的施工经验,总结出了具有一定参考价值的专打专封盐下井施工技术。
1 难点分析该井在钻进过程中,遇到了大井眼第三系大段软泥岩,三叠、石炭系硬脆性泥岩、深井巨厚盐膏层、深井巨厚泥岩(包括橡皮地层、破碎地层)、大口径长裸眼段快速钻进及井眼稳定问题。
具体钻井中遇到的地层复杂情况主要是以下几点。
(1)库车组、下第三系库姆格列木群底到白垩系顶存在流砂层。
(2)康村组以上地层成岩性较差,胶结疏松,易发生井壁坍塌、泥岩易吸水膨胀,形成厚泥饼,造成地层缩径,起下钻困难,易发生缩径卡钻;可钻性好、钻速快,极易造成固相污染。
(3)吉迪克组富含石膏已造成缩径卡钻,易污染钻井液,引起钙侵问题,使泥浆变稠,流变性变差,出现复杂情况。
(4)苏维依组-上白垩统砂岩发育,胶结疏松,易发生缩径卡钻。
(5)高渗透砂岩井段厚泥饼和软泥岩水化膨胀引起缩径阻卡。
(6)侏罗系-石炭系上部硬脆性泥岩易剥落掉块、坍塌严重。
(7)石炭系巴楚组有发育的盐膏层,埋藏深度一般超过5100m,其顶部为厚层状石膏及中厚层状泥岩,中下部为巨厚层状盐岩夹薄层泥岩。
其中盐膏层以盐岩为主,岩盐质纯,厚度在150m～300m之间,盐膏层段在上覆地层压力的作用下,易产生塑性蠕变缩径;高温条件更加剧了塑性蠕变缩径的程度。
穿盐防卡、防漏及下206.4mm套管是本区块的一个难点。
(8)奥陶系与石炭系分属两个压力系统,两种不同沉积类型和不同储集类型的地层。
巴楚组砂泥岩互层段可能存在高压盐水层。
且奥陶系碳酸盐岩裂缝、溶洞、孔洞发育,对钻井液密度变化较为敏感,容易发生井漏等复杂情况或井喷事故。
2 钻井工艺技术TK1113井在上部地层施工中坚持以快取胜的原则,积极采用钻井新技术、新工艺,优化钻井参数,根据地质剖面合理选择钻头型号,钻井液上采用优质钻井液体系,加大强固控设备的使用,坚持以净化保优化的原则。
一开井眼必须开直,采用合适的排量避免冲垮地层。
2.1 二开工艺技术2.1.1 钻头优选技术二开先用一只311.2mmHAT127钻头钻进到井深2200m左右,使用3只13mm的脉冲喷嘴。
在二开组合中加入3根228.6mm钻铤,以增加钻具的刚性,同时降低钻具的重心,具有良好的防斜效果。
HAT127钻头钻过易斜井段发现钻时变慢,立即起钻换PDC钻头。
PDC钻头使用高效脉冲水利发生器,改变井底流场,及时清除井底岩屑,避免钻头的二次破岩,有效地提高了机械钻速。
在塔河油田11区的侏罗系含有砾石但粒径较小,调整参数后可以用PDC钻头顺利钻穿。
但三叠系阿克库勒组底部的及石炭系的卡拉沙依组顶部(少则40m～50m,多则70m～80m)所含砾石一般粒径较大,所以应起钻换牙轮钻头,钻过此段后再下入PDC钻头一直钻进到石炭系巴楚组,揭开盐膏层0.5m～1m,完成二开钻进。
2.1.2 钻井液技术由于白垩系卡普沙良群含有大套泥岩,所以在钻进到白垩系巴什基奇克组底部时钻井液应该完成转型工作,可以根据施工进度提前进行转型准备,转型与提高钻井液密度可以同步进行。
二开由于施工时间相对较长,固相的严格控制必须贯穿始终,钻井液在提密度之前必须将自然密度重控制在1.10g/cm3以内,一旦超过1.10～1.15g/cm3,井下立即会出现挂卡现象,且该段井眼将需要很长时间,多次起下钻才能够恢复正常,加重后也要保证固控效果。
特别是该区块地层渗透性非常好,极易形成厚泥饼,可以用超细碳酸钙对地层进行封堵,下部也可以用沥青进行封堵,以减少泥饼的厚度,同时增强泥饼的润滑性。
2.2 三开工艺技术2.2.1 钻进钻具组合及扩孔钻具组合Φ215.9mm钻头+4304A0+Φ158.75mm钻铤18根+4104A1+Φ127mm加重钻杆15根+Φ127mm钻杆。
Φ215.9mm钻头+YK216-273液压式PDC扩孔器+Φ158.75mm钻铤18根+4104A1+Φ127mm加重钻杆15根+Φ127mm钻杆。
2.2.2 钻头使用情况及钻井参数三开盐层钻进由一只215.9mm牙轮钻头完成,盐层的可钻性比较好,平均机械钻速达到2.67m/h。
2.3 四开工艺技术四开为大套灰岩,先用一只牙轮钻头钻完水泥塞并将井内附件清理干净后,及时下入M1355SS型PDC钻头,完成四开钻进。
TK1113井该钻头从井深5426m钻进到5971.38m,进尺545.38m,平均机械钻速3.6m/h。
3 安全钻穿盐岩层及下入封盐套管盐岩层施工难度大,危险性强,地层压力高,是本区块施工的一个难点,在塔河油田11区石炭系巴楚组存在巨厚盐岩层,厚度一般在150m～300m,地层压力系数介于1.6～1.7,盐层纯而集中,在盐层中夹杂着薄层泥岩,蠕变性极强。
钻井过程中,盐岩、软泥岩的塑性蠕变,硬石膏的吸水膨胀、高压低矿化度的盐水层对高密度钻井液的污染,盐岩石膏的溶解使井径扩大,薄泥岩夹层的垮塌等特点,极易造成缩径、坍塌、粘附卡钻,甚至造成套管挤毁变性等复杂情况或事故,钻井施工难度较大,安全钻穿盐层及顺利完成盐层的中完作业直接关系到盐下井能否顺利完成,也一直是困扰钻井周期的难题。
通过TK1113井的施工总结出以下几方面的穿盐经验。
3.1 穿盐前的准备工作塔河油田采用欠饱和盐水聚磺钻井液进行盐层钻进,在钻盐层前必须进行钻井液体系的转型,提前通过大量的小型实验确定钻井液转型的配方。
转型的同时要加足防塌剂、润滑剂。
将钻井液性能调整到CI-含量14～16万,密度调整到1.63g/cm3左右,中压失水控制在3mL 以内。
3.2 盐岩层钻进塔河油田专打专封膏盐层井采用215.9mm钻头进行盐层钻进,在盐层段钻进要坚持进一退二的原则,以给地层一个应力释放的时间,根据上提下放阻卡情况可适当增加或缩短钻进段长和划眼行程,但一般钻进不要超过2m,就上提划眼一次。
每钻进4h或更短时间短起过盐层顶,根据下放情况确定是否划眼到底,若无阻卡显示,可适当延长短起下时间间隔,但坚持盐层段钻进不要超过12h～15h,若发现有任何缩径的井段短起到盐层顶,以验证钻头能否通过盐层。
在盐层中要坚持控时钻进,每米钻时控制在10min～15min,以给地层一个溶解和应力释放的时间,如果机械钻速变慢,应立即上提钻具划眼到底,防止钻遇软泥岩发生卡钻事故。
盐层中钻进要控制好欠饱和盐水钻井液的CI-含量和钻井液密度,如果CI-含量过高,就会影响盐层的溶解速度,造成缩径,如果CI-含量过低,则会增加岩层的溶解速度,产生大肚子井眼,造成薄泥岩夹层垮塌,同时也影响固井质量,严重则会导致挤毁套管。
如果钻井液密度偏低,则会造成液柱压力低于地层压力,造成盐层缩径;但若密度过高,又会发生井漏。
因此在盐层中钻进,CI-含量和钻井液密度的控制对盐岩层的安全钻进极为重要。
在盐膏层段,未扩眼之前,井径相对较小,说明蠕变速度要大于目前普遍采用的欠饱和盐水钻井液对膏盐层的溶解速度,所以主要是如何解决膏盐层缩径卡钻而不是如何防止盐溶问题,防缩径是该段的主要矛盾。
如果采用低矿化度的钻井液,在钻开膏盐层之初,蠕变速度快,而此时钻井液对膏盐层的溶解速度也最大,即“以低(矿化度低)克快、以快(溶解快)克快”;到钻井后期,膏盐层蠕变速度因前期应力已大部释放而相对减慢,而此时钻井液矿化度因盐膏自然溶解而增加,其溶解速度随之降低,因此,基本维持了蠕变速度与溶解速度的动态平衡,即“蠕溶相当”。
如果实现了这一目的,则可以减少材料消耗,节约人力物力,节约转化体系所需要的时间,技术效益和经济效益都是很明显的。
TK1113井由于在钻盐层前制定了严密的技术措施,加强了对井下情况的监控,使用一只215.9mmHJ517钻头顺利钻穿盐层。
本井钻盐层采用的泥浆性能为CI-含量控制在14～16万,密度1.63～1.65g/cm3,粘度58s,塑粘25mPa·s,动切力7Pa,静切力4/12(Pa/Pa),坂含36kg/m3,含砂0.3%,泥饼0.5mm,摩阻0.05,API失水4.6mL。
3.3 中完作业由于盐岩层的塑性蠕变及保障后续施工的顺利进行,采用206.4mm厚壁、高抗挤强度套管封膏盐层,由于井眼与套管间隙小,为保证套管的顺利下入和固井质量,进而保证套管的安全,所以要对盐层段进行扩孔,扩孔直径要达到273.05mm～279.4mm。
扩孔后,通过测井资料对盐层段进行蠕变速度的计算,来确认安全下套管时间,确保206.4mm尾管顺利下入。