南海西部陵水区块深水浅层大井眼定向钻井技术

南海西部陵水区块深水浅层大井眼定向钻井技术
发表时间：2020-12-11T11:11:19.810Z 来源：《科学与技术》2020年第22期作者：任益辉1
[导读] 陵水17-2气田开发井项目是南海西部自营整装开发的首个深水大气田，在本区域从未有过类似作业资料可参考借鉴的情况下，如何保障大井眼初始造斜
任益辉1
中海油田服务股份有限公司
【摘要】陵水17-2气田开发井项目是南海西部自营整装开发的首个深水大气田，在本区域从未有过类似作业资料可参考借鉴的情况下，如何保障大井眼初始造斜，实现预期的造斜率目标，满足井眼轨迹需求，达到地质油藏钻探目的？作者同他的团队从前期开始做了大量而细致的工作，通过前期调研、工艺调整、施工过程把控等手段，完全实现了这一目标，本文通过作业井案例分析，为后续同类井型作业提供借鉴和参考。

【关键词】深水初始造斜井眼轨迹定向钻井
1.前期调研
1.1调查分析地质情况
根据前期的地质调查分析结果显示，这次主要初始造斜井段是Φ406.4mm井段，位于XX海一段，岩性表现为泥岩为主，砂泥岩互层（见表1），适合于定向钻进初始造斜作业。

地层层位岩性简述
XX组浅海或滨浅海相沉积，为未固结的灰色粘土层、粉砂质粘土层夹细砂层或中细砂层，局部夹泥质粉砂层。

XX组XX段浅海相沉积，岩性为灰色泥岩夹细砂岩、粉细砂岩和泥质粉砂岩。

表1：气田地层岩性描述表
1.2整理分析类似施工案例
参考南海东部作业的井，发现在作业过程中出现如下施工问题：
1）荔湾某井Φ444.5mm井段旋转导向造斜率不足（设计2-2.4°/30m），原因为钻进参数（ ROP 75-85m/hr ）和软底层导致造斜效果欠佳。

2）其他两口井Φ444.5mm井段旋转导向均发生故障：表现为造斜率不足和侧钻失败，建议应用有实时通讯的PD和MWD配合，能实时看到PD的工作状态。

3）流花某井Φ406.4mm井段造斜率不足分析原因为：钻头选型与工具不匹配。

1.3 调整井身结构
某项目共10口定向井，有5口井身结构从Φ444.5mm井段改成了Φ406.4mm井段，优势如下：
环空减小20%，井眼清洁较好；
狗腿度增加，从2.3deg/30m 到 4.6deg/30m(100% SRatio)，轨迹控制难度降低。

调整设计：
1）降低设计狗腿度
原定向井总体设计在Φ406.4mm井段均为2.5°/30m，经过调研情况结合实际井眼轨迹情况，与地质油藏部门充分有效地沟通，将设计造斜率降为2°/30m，且为二维井。

2）调整井身结构
将原定的Φ444.5mm井眼全部更换设计为Φ406.4mm井眼。

2．工艺调整
Φ406.4mm井段若使用PD可能会面临地层软、造斜率不足，若使用PD需在造斜率设计、ROP、PD压降、钻头选型、钻头水马力、轨迹控制及柔性短接选择方面采取相关措施。

2.1 优选及改进造斜工具
采用造斜能力更有保障的指向式旋转导向XCEED，指向式旋转导向不受软地层及ROP影响。

对工具做以下升级改造：
1）驱动轴改成7 5/8” REG，专用的驱动轴（钻头盒，扣型7 5/8” REG BOX ）；
2）工具本体的上，下扶正器需要更换（Φ406.4mm井段为Φ403.22mm扶正套）；
3） Xceed弯角由0.5°调整为0.6°，提高造斜能力。

2.2 优化钻具组合
Φ406.4mm PDC钻头+ Φ228.6mm Xceed + Φ241.3mmTelescope +Φ203.2mm无磁钻铤+ Φ203.2mm滤网短接+Φ203.2mm浮阀接头（带阀芯）+Φ403.22mm扶正器+Φ203.2mm钻铤*7+Φ203.2mm液压震击器+堵漏短节+配合接头+Φ149.22mm加重钻杆4根+Φ149.22mm钻杆将Xceed900偏心轮的偏心角度由常规的0.5度提高到0.6度，应用在浅层的软地层，用于保证Xceed900在软地层的造斜率；
初始造斜，造斜点前一柱发60%力度钻进，后续根据造斜率情况调整指令参数、钻井参数及划眼方式；
浅软地层造斜率受钻压、排量等参数、划眼方式次数影响较大，进行调整时需单项进行调整，切不可同时改变多项参数导致造斜率发生较大变化。