草20区块钻井技术研究及探索

草20区块钻井技术研究及探索

提要：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：88

3.00m，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.