江苏油田百色探区坤页AHF井钻井提速技术.pdf
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1、百色探区那读组地层破碎,易水化膨胀垮塌,井壁失稳导致钻井周期长。为有效降低复杂时间,提高钻井速度,在坤页AHF 井钻井中,采用油基钻井液体系、个性化钻头+高效螺杆+随钻地质导向+强化参数钻井、轨迹控制技术、破碎性地层取心等系列技术,安全高效地完成了坤页 AHF 井施工,实钻机械钻速最快达 15.05m/h,比邻井坤 8-6HF 井机械钻速提高 5.02 倍。该井提速系列技术的成功应用,为百色地区页岩油后续井优快钻井提供有效的参考和借鉴。关键词:页岩油;油基钻井液;地质导向;轨迹优化;破碎性地层取心中图分类号:TE242文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1008-2336.20
2、23.02.064DrillingSpeed-UpTechnologyofWellKunyeAHFinBaiseExplorationAreaofJiangsuOilfieldXIEXin,DOUZhengdao,FUChenglin,WANGYuanyuan,YANGXiaomin(Petroleum Engineering Technology Research Institute,Jiangsu Oilfield Branch Company,SINOPEC,Yangzhou,Jiangsu 225009,China)Abstract:TheformationinNaduFormatio
3、nofBaiseexplorationareaisbroken,whichiseasytohydrate,expandandcollapse,andthewellboreinstabilityleadstolongdrillingcycle.Inordertoeffectivelyreducecomplextimeandimprovedrillingspeed,duringthedrillingofWellKunyeAHF,aseriesoftechnologies,suchasoil-baseddrillingfluidsystem,personalizedbit+high-efficien
4、cyscrew+geosteeringwhiledrilling+enhancedparameterdrilling,trajectorycontroltechnologyandcoringinfracturedformation,wereadoptedtocompletetheconstruction of Well Kunye AHF safely and efficiently.The fastest penetration rate of actual drilling reached 15.05 m/h,which was5.02timeshigherthanthatofneighb
5、oringWellKun8-6HF.Thesuccessfulapplicationofthisseriesofspeed-uptechnologiesprovidesaneffectivereferenceforexcellentandfastdrillingofshaleoilfollow-upwellsinBaisearea.Keywords:shaleoil;oil-baseddrillingfluid;geosteering;trajectoryoptimization;fracturedformationcoring江苏油田百色区块历经 50 年的开发,常规油气勘探难度大。百色区块
6、目的层埋深浅,约 20003000m,那读组地层存在易垮塌、邻井钻速慢且钻井周期长等问题。2021 年部署并成功实施百色地区第一口页岩油风险探井坤页 AHF 井,形成了基于油基钻井液的井壁稳定技术,基于新工艺提速、井身结构优化、变曲率井眼轨迹控制、地质导向钻井、破碎性地层取心等提速降本技术,为百色地区页岩油快速钻井提供了重要指导。1目前百色探区钻井存在问题(1)那读组泥页岩易水化失稳那二段黏土矿物块含量平均达 41%,易吸水膨胀,破坏岩样的内部结构,导致页岩井壁垮塌。特别是那读组中上部,易出现周期性垮塌。坤 8-2 井进那读组地层后 12 天垮塌,坤 8-6HF 井 19 天垮塌,平均垮塌周期
7、最短约 14 天。2012 年施工的坤 8-6HF 井,采用水基泥浆钻进,钻至那二段上部,虽然钻井液密度已提高至 1.58g/cm3,但是仍发生 3 次泥岩水化膨胀导致的井眼垮塌,导致侧钻 2 次,复杂时间长达 110 天。邻井坤 8-3 井,在 20002352m 那读组,因水化膨胀垮塌,井径(图 1)扩大率最大达 75%。(2)那读组地层易破碎那二段伊利石和伊蒙混层含量较高,且伊蒙混层中蒙脱石的比例为 16.9%,裂缝尺寸为 110m(表 1),易产生晶层断裂,造成井壁水敏破碎性垮塌。取出的岩心证实:岩心刚出筒时保持完整,在空收稿日期:2022-05-03;改回日期:2022-08-05第
8、一作者简介:谢鑫,男,1984 年生,硕士,高级工程师,2011 年毕业于西南石油大学油气井工程专业,现从事钻井工程设计和技术研究工作。E-mail:。第 43 卷第 2 期Vol.43No.22023年6月OFFSHOREOILJun.2023气中自然存放 24h 以上,岩心即散成小碎块,导致取心中存在单筒进尺少、收获率低、周期长等问题。(3)那读组机械钻速慢,导致钻井周期长2009 年以前井采用牙轮钻头+螺杆的钻井工艺,那读组平均机械钻速在 1.52.5m/h 之间,井深2500m 的井钻井周期在 5080 天之间。2020 年坤40 井采用高效钻头+长寿命等壁厚螺杆,那读组钻速提高至 5
9、.8m/h,钻井周期仅 27 天(图 2)。2坤页 AHF 井施工情况坤页 AHF 井是水平井,先施工导眼井坤页 A 井,然后再在导眼井中裸眼侧钻,开展水平段施工。水平井采用二开井身结构,封住那读组上部不稳定地层,技术套管下至 A 靶以前,将钻井风险留在水平段施工前,为水平段施工创造条件(图 3)。导眼井一开采用 406mm 钻头钻至 402m,下339.7mm 套管;二开采用 311.1mm+215.9mm 的大小井眼的方式,钻至 2410m,裸眼完井(图 3)。实钻全井平均钻速 10m/h,取心进尺 270m。水平井坤页 AHF 井,从导眼井中侧钻。打水泥塞后,侧钻一开采用 311.1mm
10、 钻头从井深 1596m侧钻钻至 1883m 后,下 244.5mm 套管;侧钻二开采用 215.9mm 钻头钻至 3177m 完钻,下 139.7mm套管(表 2)。考虑大型压裂的需要,技术套管采用244.5mm,壁厚 11.05mm,钢级 N80 的套管;油层套管采用 139.7mm,壁厚 12.34mm,钢级 TP125V 的2054038363432302826242220340475610745880 1 015 1 150 1 285 1 420 1 555 1 690 1 825 1 960 2 095 2 230井深/m实测井径钻头直径井径/cm图1坤 8-3 井井径图Fig.
11、1WelldiameterdiagramofWellKun8-3表1孔隙分布表Table1Poredistributiontable孔隙大小平均尺寸/m最大尺寸/m最小尺寸/m孔隙大小分布Dmax1.7220.360.1004.2m占90.52%Dmin0.887.860.0402.1m占90.29%76543210机械钻速/(mh1)坤 8-2 井2008 年坤 30 井2009 年坤 8-3 井2009 年坤 40 井2020 年图2邻井那读组机械钻速图Fig.2ROPmapofoffsetwells建都岭组伏平组百岗组那一段那二段 311.11 934 m 215.92 410 m 33
12、9.7401.05 m水泥返高:500 m侧钻点:1 596 m 311.11 883 m 215.93 177 m 139.73 171.81 m 244.51 881 m图3坤页 AHF 井身结构图Fig.3WellborestructurediagramofWellKunyeAHF表2坤页 A 井和侧钻井井身结构数据表Table2WellborestructuredatatableofWellKunye-1andsidetracking开钻次序井深/m井眼尺寸/mm套管尺寸/mm套管下深/m水泥封固段/m一开402406339.7401.5地面402二开4021934311.1二开采用复
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