海南福山花场深井钻井技术探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 海南福山花场深井钻井技术探讨 【摘 要】福山油田地质结构复 杂，存在多套压力系统。其中下第三系 涠洲组易缩径、流沙港组泥页岩层理、 微裂缝发育，花场地区断裂带发育，地 层结构复杂，极易出现泥页岩坍塌和电 测遇阻等复杂情况。通过对花场某井施 工过程中重难点分析，提出了优快钻井 及井眼优化等措施，为该区块钻井施工 提供了可借鉴经验。 中国论文网 /1/view-13042920.htm 【关键词】福山油田；花场 一、前言 福山油田福山凹陷位于海南岛琼 北地区和琼州海峡，是北部湾盆地中次 级负向构造单元。其主要勘探开发区块 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 为花场、花东、白莲和美台。施工井是 部署在花场构造的一口预探井，为该区 块的一口超过 4000m 的深井。通过优化 钻头选型、井眼轨迹控制及井眼净化等 措施，实现了该井的优快安全钻进，钻 完井周期、机械钻速均大幅优于邻井， 为该区块深井钻井提供了经验。 下第三系流沙港组地层层理、微 裂缝发育、成岩性差，相对破碎，在钻 井过程中易发生坍塌掉块，造成卡钻、 起下钻遇阻、电测遇阻等故障复杂。全 岩矿物主要以石英和粘土矿物为主，粘 土矿物主要以伊利石/蒙脱石混层、伊利 石为主。地质取心面如镜面，泥岩为硬 脆性泥岩，当与水接触时，蒙脱石易吸 水膨胀分散，在钻具的外力作用下极易 沿节理面破裂，若钻井液密度偏低，易 导致井壁岩石发生强度破坏，致使井壁 失稳。 二、钻井难点与措施 根据地层特点，施工过程中主要 存在以下钻井难点： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1.五段制井眼轨迹控制难 福山油田钻井施工过程井身结构 以直-增 -稳-降-稳的五段制为主，长直 井段及长稳斜段同时存在，地层倾角变 化大，轨迹控制较难。目前施工过程中， 常规钻进时以塔式钟摆钻具为主，PDC 定向钻进过程工具面不稳，深井阶段不 能通过定向调节轨迹，易造成低效施工。 2.涠洲组易缩径 下第三系涠洲组主要为紫红色泥 岩、灰紫色泥岩、砂砾岩互层，下部灰 色细砂岩夹褐灰色泥岩。另外，钻进过 程中为了快速钻进，涠洲组控制密度， 进一步加剧了井眼的缩径，造成起钻困 难，处理耗时较长。 3.三开井段井眼净化难 三开施工过程中，特别是有一定 井斜或井深以后，常常出现返出岩屑与 实际进尺不相符，甚至出现不出砂的情 况，进而发展为憋泵、起钻遇卡等复杂 情况。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 4.流沙港组井壁易失稳，造成井 下复杂 下第三系流沙港组地层层理、微 裂缝发育、成岩性差，相对破碎，在钻 井过程中易发生坍塌掉块，若掉块较大 则造成卡钻、起下钻遇阻、电测遇阻等 故障复杂。 5.井温高，动力工具使用寿命短 通过邻井测温情况分析，地温梯 度在 3.21-3.32/100m，以该区块施工 的一口井为例，预计井底温度最高 148.06；最低 143.65，较高的井底 温度不仅对泥浆抗高温性有较高要求， 井下动力钻具的使用寿命也较短。 三、技术措施 1.井眼轨迹控制问题 （1）根据现场多口井的尝试， 上直段采用塔式钟摆钻具并保证一定数 量的钻铤。牙轮在该区块某井钻井过程 中，近 1500 米井段最大井斜角小于 1， 机械钻速高达 35.5m/h，做到了防斜打 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 直和快速钻进的统一兼顾。 （2）化定向 PDC 的选型。 以往定向工作量均由牙轮钻头来完成， 通过多口井的尝试，使用了浅平冠型， 16mm 双排切削齿，五刀翼设计，较高 齿密度，从而增加钻头的工作稳定性和 穿夹层的能力的钻头，但同时存在 PDC 定向降斜过程中工具面不稳，无法定向 等难题，造成低效施工。 2.涠洲组缩径问题 涠洲组以砂泥岩互层为主，可钻 性好，钻进过程中钻井液密度尽量靠近 设计下线，以获得较高机械钻速，同时 及时短起下。根据现场试验，一般 24 小时36 小时进行一次短起下，能够很 好的解决涠洲组缩径问题。 3.井眼净化问题 钻进过程中，岩屑床及较大掉块 淤积在井筒内，常常会造成憋泵、摩阻 扭矩大幅增加、起钻遇卡等井下复杂情 况。 （1）定期的短起下，做到主动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 的破坏岩屑床。 （2）合理的转速及环空返速。 对于小井眼，要达到较理想的清洗效果， 钻柱转速应达到 70-80r/min，在机泵等 设备能够承受的范围内提高返速，力争 循环排量达到 35L/S 以上，增加对井壁 的冲刷。 （3）合理的调整钻井液性能， 清除岩屑床。低粘紊流和重浆能够很好 的达到清除岩屑床的目的。流沙港组存 在巨厚的泥岩段，考虑到井壁的稳定性， 现场泵入调整后的钻井液均为“段塞” ， 低粘钻井液和重浆均能够将平时不能正 常带出的掉块及钻屑清除掉，现场两种 方法均能将 3-4cm 钻进过程无法返出的 掉块带出。 4.流沙港组井壁失稳问题 福山油田流沙港组的井壁失稳主 要是由力学、物理化学共同作用的效果。 在保证力学稳定，即适当的密度的情况 下，强化物理封堵和化学的抑制性，同 时尽量减少钻具的机械碰撞，避免硬脆 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 性泥岩的失稳。 现场钻井液配方：重晶石粉+2%- 3%防塌剂 +3%-4%SMP+3%- 4%SPNH+0.5%-1%聚氨+30g/l-40g/l 膨 润土。性能能维护方面控制中压和高温 高压失水。 通过现场井的应用，完井电测井 径扩大率控制在 10%左右，钻完井过程 均无复杂发生。 5.井下动力钻具使用寿命的问题 福山油田井温高，井温梯度大， 常规螺杆钻具寿命均在 120h 以下。 四、结论及建议 1.上直段采用塔式钟摆钻具钻进 并保证一定数量的钻铤，在常规钻进井 段能够较好的控制井斜；进一步优化改 进定向 PDC 钻头。 2.通过及