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胜利油田马桥区块钻井(一)
胜利油田坨128区块难点分析及对策
胜利油田坨128区块难点分析及对策
摘要：胜利油田坨128区块由于长期开采和注水，地层压力紊乱，极易发生水浸和井漏，下部存在盐膏层容易污染钻井液；给施工带来困难。通过改进施工措施和调整钻井液性能，解决水浸和井漏问题，缩短施工周期，减少泥浆药品使用，产生良好的经济效益。
关键词：坨128 盐膏层 防水浸 防井漏 防污染
一、背景介绍
坨128区块位于济阳坳陷东营凹陷坨胜永断裂构造带胜北断层上升盘坨128块，是胜利采油厂主力开发区块，该区块开发时间长，注水井多，存在地层压力亏空，砂岩地层孔隙度大，下部存在盐膏层，以上特点在钻井施工中容易造成水浸和井漏现象，给钻井施工造成事故和复杂情况。
二、地层特点及钻井施工难点
胜坨地区由于多年的开采和长期的注水，地层压力紊乱，注水井易窜槽，该区块1600-2000m容易发生水侵，密度低就水侵，密度高又可能压漏地层。
东营组至沙二段井段有大段砂岩，渗透性好，承压能力差，易被密度高的钻井液压裂，引起井漏；沙四段砂砾岩层孔隙度大、胶结性差易发生渗透性漏失。
该区块沙四下存在的盐膏层严重污染钻井液，使失水增加，粘切升高，钻井液的流变性恶化，导致流阻大，引起起下钻和电测遇阻遇卡，严重时容易造成井塌、卡钻等井下复杂情况和事故，甚至造成工程报废。
三、钻井技术措施
3.1 防水侵技术措施
按设计做好300m内注水井的停注；加入承压堵漏材料再钻开下部水层；加强坐岗以便及时发现水涌尽快采取措施；如发现水侵可适当提高钻井液密度，平衡地层压力后再恢复钻进。
3.2 井漏的预防措施
钻进至沙二段前调整好钻井液性能，在井深2100m左右进行短程起下钻，破坏掉井壁上的滞留层和虚泥饼，再提高泵排量并大幅度活动钻具对井壁进一步冲刷清洗，待振动筛面的钻屑、虚泥饼及砂子干净后，进行第一次承压处理：一次性加入屏蔽暂堵剂FL-1（3%～4%）、超细碳酸钙DS-18 （2%～4%），然后适当提高钻井液密度保持正压差，对沙二段以上渗透率较高的地层进行屏蔽暂堵，
胜利油田马桥区块钻井(二)
史深100区块钻井液技术
史深100区块钻井液技术
摘 要：史深100区块多数井完钻井深在3300m～3500m之间，且施工井全部为二开长裸眼高密度井。上部泥岩、砂岩地层易导致缩径，沙河街组高低压同层，施工中容易发生井壁失稳及井漏、粘卡等井下复杂和事故。地层流体矿化度较高，易污染钻井液，导致流变性能恶化。本文针对该区块的地质特点及施工难点，采用相应钻井液技术措施，在减少钻井事故、提高钻井速度等方面具有独特的作用。
关键词：井壁稳定；承压；抗污染；防粘
一、背景介绍
史深100区块明化镇组至馆陶组地层泥岩极易吸水膨胀，砂岩渗透性较强，施工中后期易出现井眼缩径，导致蹩泵、起下钻阻卡、井漏等复杂情况；沙河街组地层高压层压力系数在1.38～1.51之间，低压层压力系数在0.5～1.0之间；泥页岩水敏性强，易垮塌及剥蚀掉块【1】；矿化度较高的地层水（111562～186294mg/l）污染钻井液容易造成井下复杂情况。本文结合胜利油田目前中深井钻井液技术现状，采取了有效的井壁稳定、承压及钻井液防粘以及钻井液抗污染技术，有效防止井塌、井漏、粘卡等井下复杂情况的发生。
二、主要内容
1、主要技术难点【胜利油田马桥区块钻井】
（1）易造成井眼缩径。
本区块明化镇组底部及馆陶组中上部地层易吸水膨胀缩径，造成起钻遇卡，下钻遇阻，且该段地层粘附性强，易粘附细砂，造成“卡脖子”现象；沙河街组也存在多套低压砂岩，易形成厚泥饼，造成井眼缩径。【胜利油田马桥区块钻井】
（2）井壁稳定性差。
沙河街组地层沉积较厚，达1500m，地层垮塌掉块严重，易形成“糖葫芦”井眼，造成电测多次遇阻或遇卡。
（3）易出现井漏、井涌等井下复杂情况。
本区块同一裸眼段内多套压力层系并存，因此采用同一钻井液密度钻进时，可能会发生井漏、井涌。
（4）易导致粘附卡钻。
胜利油田马桥区块钻井(三)
胜利油田首口页岩油井开钻
胜利油田首口页岩油井开钻【胜利油田马桥区块钻井】
9月28日，在河口采油厂罗家区块，崭新的50D钻机发出隆隆的轰鸣，伴随着50779钻井工人的欢呼声，系着大红花的方钻杆慢慢钻入地层。
这标志着中石化重点探井——胜利油田首口页岩油探井渤页平1井，提前7天顺利开钻，胜利油田页岩油气勘探突破之战就此展开。
早在2007年，胜利油田就开始关注页岩油气勘探领域，并进行了一系列前瞻性研究。今年以来，随着非常规油气勘探开发上升为集团公司战略部署，非常规油气藏勘探开发也成为实现油田可持续发展的重要攻关方向。油田领导要求，非常规油气藏的勘探开发，胜利油田要打头阵。要多措并举，大打非常规油气藏勘探开发攻坚战。
自今年下半年开始，胜利油田全面部署，围绕提高非常规油气勘探开发的“认识、手段、技术和管理”水平，各项工作迅速展开。
7月26日，油田召开致密砂岩和泥页岩油气藏勘探开发技术研讨会。7月27日，油田机关党群处室、新闻单位有关人员参加了页岩气(油)勘探开发基础知识培训。7月28日，油田召开非常规油气勘探开发项目部署会。7月29日，局党委理论学习中心组组织开展非常规油气藏勘探
开发知识学习。8月1日，油田下发《关于加强非常规油气勘探开发的意见》，成立了以管理局代理局长、党委书记，分公司总经理孙焕泉为组长的非常规油气勘探开发工作领导小组，下设运行组，负责组织非常规油气勘探开发的研究、技术攻关和现场实施。
相关责任部门和单位积极行动，在开展储层描述技术方法研究、优化钻完井施工设计、应用水平井钻完井及多级分段压裂技术、加强非常规油气专业人才团队建设等方面全面展开工作。开展了不同水平段长及分段级数对比试验，在可钻性、可压性评价基础上，分类型配套水平井钻完井及多级分段压裂技术;采油院完成了裸眼封隔器加压裂滑套多级分段压裂技术的研发，钻井工艺研究院完成“页岩油水平井钻井技术研究”立项。
非常规页岩在胜利油区广泛分布。截至2010年底，济阳坳陷320余口探井在页岩中见油气显示，充分说明在济阳坳陷开展页岩油勘探有着丰富的资源基础。
据勘探项目部负责人曹忠祥介绍，之所以选择罗家区块作为突破点，是因为这一地区“认识程度最高、积累资料最多”。在以往勘探中，该区块有24口井在沙三下页岩有油气显示。按照常规思路勘探发现的罗42井，页岩段累计产油达到1.3万吨，进一步印证了该区块的油气潜力。经过反复评价优选，最终，罗家区块成为胜利油田页岩油勘探的
突破口。
渤页平1井作为胜利油田第一口页岩大位移水平井，从钻井施工到后期开发面临诸多考验。与砂岩相比，页岩中存在大量不规则裂缝且可塑性大，这意味着渤页平1井的水平段钻进中，将应对井身轨迹的控制、井身质量、井壁稳定性诸多难题。后期，继樊154-平1井后，长水平段、多级多段压裂技术将在渤页平1井得到优化应用，努力实现页岩油的高效开发。
油田领导高度关注渤页平1井的部署，多次听取区探井部署方案汇报，提出配备最好的队伍、最好的装备，并就现场生产组织、技术管理、安全环保等方面作出明确要求。
据介绍，包括渤页平1井在内，油田在罗家区块部署了三口探井，在开展页岩油气钻探、测试工艺攻关的同时，完成对该区块页岩油资源的整体评价。
胜利油田马桥区块钻井(四)
草20区块钻井技术研究及探索
摘 要：草20区块开发主要以钻探水平井为主，钻井工艺及完井工艺十分复杂。在该区块钻井施工的井较浅，位移较长，造斜点浅。此区块地质条件复杂：上部松软地层易缩径；馆陶组玄武岩上下含砾石层，砾石层交结疏松、易垮塌造成井眼扩大，形成大肚子井眼，玄武岩地层坚硬致密，井径相对规则，极易造成起钻遇卡，下钻遇阻；水平井施工中，造斜率大，地层松软，岩屑床的存在导致起下钻过程中遇阻或遇卡。本文针对以上问题，通过草20-平114井的钻井施工，我们采取相关的技术措施，进行了创新实践，见到了很好的效果。 关键词：草20区块；水平井；缩径。
1.草20区块地质分层及岩性特点：草桥地区储层埋藏浅，地层疏松易扩径，压力系数低，是胜利油田稠油主要难开采区块。其中草20区块地质分层情况及岩性特点如下：平原组：棕黄色及棕红色粘土、砂质粘土与浅灰色松散砂层不等厚互层。明化镇组：棕红色、棕黄色泥岩夹灰白色含砾砂岩、浅灰色泥质粉砂岩。馆陶组：上部为棕红色、棕黄色泥岩夹灰白色含砾砂岩、浅灰色泥质粉砂岩；下部为棕红色泥岩与灰白色砾岩、含砾砂岩、浅灰色细砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层，底部夹较厚层灰黑色玄武岩。沙一段：浅灰棕红色泥岩、砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩、中下部夹浅灰色生物岩。沙二段：浅灰棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩、灰质砂岩不等厚互层。沙三段：上部为灰色、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色含砾砂岩，下部为浅灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩夹薄层浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩。
2.草20-平114井相关情况。
2.1基本数据：井号：草20-平114井，井别：生产井（热采水平井）井口地理位置：乐安油田草20-19-15井井口方位46°距离15m。构造位置：济阳坳陷东营凹陷乐安-纯化断裂鼻状构造带草20块。设计垂深：883.00m，A靶垂深883.00m，B靶垂深883.00m，A～B靶间水平距离251.64m（设计垂深和靶点垂深均不包括补心高）。完钻层位：馆陶组。钻探目的：实现草20块全面、有效开发，提高现有资源利用率，实施开发产能评价。目的层为馆陶组1砂体，相当于草33井井段877.20～882.80m（含补心高）。完钻原则：钻至B靶点完钻。
2.2施工难点：（1）设计造斜点高，从559.23m开始造斜，容易造成起钻遇卡、拔活塞、下钻遇阻划眼、蹩泵等复杂情况。靶前距小，可调余地不大，井身轨迹难以控制，稍有偏差就有脱靶找不到油层的危险。（2）上部地层易缩径、卡脖子，起钻稍有不慎，下钻可能出现遇阻，划眼时易出新眼。（3）跞石层砾岩颗粒大，胶结物少，浸泡时间稍长，就容易脱落，钻井液处理不当，岩屑的携带和悬浮难度增加，造成起下钻极为困难，甚至有卡钻的危险。（4）后期完井作业复杂。草20区块水平井基本采用筛管完井，目前封隔上部地层的方法，一是采用分级箍、盲板加封隔器，二是免钻塞注水泥装置。前者需下钻头打穿盲板和分级箍，常因措施落实不到位造成小钻杆涨扣和卡钻头等问题，后者目前应用范围不广，工艺尚不成熟，不能有效封隔地层，常造成水泥下沉进入筛管，不但影响固井质量，且仍需钻筛管中的水泥塞，增加了施工风险。
3.施工方案。
3.1一开施工方案。本井具体施工情况如下：一开采用了合理的钻具组合，使用刚性钻具防斜打直，加小钻压吊打，保证表层套管的顺利下入。
3.2二开施工方案。二开前，针对注气情况，按设计要求安装好封井器，从严从细地进行封井器的安装，调试和试压工作，试压合格，保证无任何问题后方才开钻，同时，全井坐岗，加强观察，时刻保持各路井控设备的灵活运转，准备充足的加重材料和重浆。二开初期，采用清水大循环钻进，钻压30-50KN，钻速65r/min，排量35l/s，施工过程中保证钻井液低粘、低切、低固相，后期直接带动力钻具，采用复合钻方式钻直井段，然后定向的方式进行施工，避免缩径、卡脖子现象的出现。保持均匀送钻，在软硬交界面控制好钻压，接单根动作快，早开泵，晚停泵，排量变化平稳，钻头平稳接触井底，分多次平稳开泵。起下钻控制好速度，发现阻卡显示绝不多拔多放；钻进中遇到蹩跳钻及时判断情况，搞好分析，制定相应的技术措施；对上井的动力钻具和无磁钻铤认真进行检查，保证井下工作正常。
3.3水平段施工方案。钻井液性能的要求比较高，上部地层疏松，我们注意提高钻井液的粘度和切力，在水平段保证合理的钻井液性能，采用聚合物润滑钻井液体系，始终保证钻井液稳定井壁携带岩屑的能力和润滑性，井斜至800以上时，每钻井50米左右，进行短起下钻，有效阻止了岩屑床的存在而导致的起下钻过程中出现新眼的情况。
3.4施工状况。根据设计邻井资料了解，本井所处区域砾石发育不是十分成熟，但在钻穿砾石层段以及在跞石层段起下钻时，仍需格外小心谨慎。经地质人员认真分析砂样，根据钻时情况判断，本井玄武岩段斜深较长，在井段880米至1080米皆为玄武岩段，这也造成了纯钻进时间和各类燃料消耗的大量增加，钻头磨损相当严重，大大增加了钻井成本。本井在整个定向施工过程中，我们和定向施工人员密切配合，加强了井身轨迹监控力度，时刻注意调整，确保了井身轨迹圆滑，中靶情况良好。
参考文献：
[1]刘希圣.钻井工艺原理[M].石油工业出版社，1988.
[2]鄢捷年.钻井液工艺学[M].石油大学出版社，1993.
[3]赵金洲.钻井工程技术手册[M].中国石化出版社， 2005.
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/tuijian287351/
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