准噶尔盆地中央坳陷玛湖凹陷钻井工程方案课件

小东1井钻井工程方案 准噶尔盆地中央坳陷玛湖凹陷 艾克1井钻井工程方案 2010年10月 汇报内容 2 邻井资料分析 3 钻井特点分析 4 钻井工程方案 1 地质情况简介 5 钻井提速方案 地质情况简介_基本情况 设计井深：5360m 完钻层位：P1j 主要目的层：P1f、 P2x 地理位置：距风城1井东南8.92km，距夏72井西偏南19.85km。 参考邻井：风城1、风城011、风南4、风南5、夏72、风南052、乌35. 艾克1井 风南4井 夏72井风城1 乌35 风南5 风城011 地 层层设计设计分层层 系组组底深m厚度m 第四系 白垩系 K10941094 侏罗罗 系 J1740646 三叠系T29351195 二叠系 乌乌尔禾组组 P2w 39661031 夏子街组组 P2x 4520554 风风城组组 P1f 5340820 佳木河组组 P1j 5360 （未穿） 20 地层特点及钻井风险： 1、侏罗系、三叠系地层砾岩较多，易损坏钻头 和钻具; 2、乌尔禾、夏子街砂砾岩易造成井漏； 3、凤城组地层裂缝较发育，易井漏；且膏质粉 砂岩易形成井径扩大； 4、可能存在高压层，井控风险大。 邻井油气层段： 1、风南052井在夏子街组2205.462308m中 途测试，日产油48.6t，日产气12540m3 ; 2、风城1井在风一段试油，获日产油12.4t，日 产气2370m3；风南5井在风一段中途测试，日 产油204t，日产气12540m3 地质情况简介_地质分层及岩性简述 汇报内容 3 钻井特点分析 4 钻井工程方案 1 地质情况简介 5 钻井提速方案 2 邻井资料分析 序号井号 开钻钻 日期 完钻钻 日期 完井 日期 完钻钻 井深 (m) 完钻钻 层层位 1风风城1 2007.12.7 2009.2.10 2009.4.5 6130P1j 2风风城011 2008.10.172009.4.262009.5.114166P1j 3风风南4 2008.10.202009.4.282009.5.154780P1j 4风风南5 2010.10.212010.6.2320107.84490P1f 5夏722003.06.302003.10.292003.11.245408P1j 6风风南0522010.6.252010.7.272010.8.82600P2x 7乌乌35 2005.11.192006.6.132006.6.293900P1f 邻井资料分析_基础数据 井 号完钻井深 m 完钻层 位 钻井周期 d 钻机 台月 台月 钻机月速 m/台月 平均机械 钻速 m/h 纯钻进生产时间非生产时间 时间 h 时效 % 时间 h时效时间 h 时效 风城16130P1j472.7715.76388.981.254893.3343.139947.1787.671399.3312.33 风城 011 4166P1j180.676.02691.772.33179141.0358782.7276817.28 风南44780P1j170.215.67843.032.182192.553.624044.598.944.61.1 风南54490P1f242.968.10554.321.802495.5542.8551394.55317.35,45 夏725408P1j146.54.881108.23.82141440.17339896.641183.36 风南 052 2600P2x39.251.311984.736.40406.543.091897.45242.55 乌353900P1f120.14.0975.03.091261.943.82720.294.4161.85.6 非生产时间分析： 风城1井非生产时间主要为处理井 漏、溢流等复杂情况； 风城011井非生产时间主要为处 理井漏时间； 其它井非生产时间比率均在6% 以下。 机械钻速分析： 除风南052井之外，平均机械钻 速在2m/h左右。 邻井资料分析_邻井钻井指标 邻井资料分析_地质分层 层层位 井号 白垩系K侏罗罗系J三叠系T 乌乌尔禾组组 P2w 夏子街组组 P2x 风风三段 P1f3 风风二段 P1f2 风风一段 P1f1 佳木河组组 P1j 风风城17071048136121162886314338764350 6130（未穿 ） 风风城011578836111621473033326436963964 4166（未穿 ） 风风南497617982643356441454682 4780（未穿 ） 风风南5754111214282076282030364184 4490（未 穿） 夏72122320572896393845024852 5408（未穿 ） 风风南052772.5119214872078 2600（未穿 ） 乌乌35625.680610572441.529003900（未穿） 艾克1井109417402935396645205340 5360（未穿 ） 邻井资料分析_井身结构 风城1井风城011井风南5井 风南4井夏72井乌35井风南052井 白垩系K 侏罗系J 三叠系T 乌尔禾 夏子街 风三段 风二段 风一段 佳木河 风城1井四开结构，第 一层技套进风三段 150m，第二层技套下 至风城组的底部。 风城011、风南5三开 结构，技套下至风二 段中上部。 风南4三开结构，技套 下至夏子街中部。 夏72、乌35三开结构 技套下至乌尔禾。 风南052较浅，采用两 开结构。 钻探特点分析_钻井液体系及分段钻井液密度 井号层层位井 段（m）钻钻井液密度(g/cm3) 风风城1 K1tg05041.121.26 K1tgJ5049401.111.15 JP1f394030461.171.23 P1f3P1f2304635501.121.18 P1f2355035801.281.32 P1f2358038401.321.36 P1f2P1f1384041001.571.63 P1f1410042401.471.54 P1f1424043041.691.76 P1f1P1j430443601.611.66 P1j436051901.581.63 P1j430461301.581.68 钻井液体系 钻井液密度（g/cm3） 一开 坂土+CMC 1.121.26 二开 钾钙基PRT 1.111.23 三开 钾钙基PRT 1.121.63 四开 钾钙基PRT 1.581.76 邻井资料分析_钻井液体系及分段钻井液密度 井号层层位 井 段（ m） 钻钻井液密度 (g/cm3) 风风城 011 K1tg04961.041.26 K1tgP1f23371.11.121.42 P1f2P1j41661.201.34 井号层层位 井 段（m ） 钻钻井液密度(g/cm3) 风风南4 K1tg04971.121.15 K1tg4979501.131.18 K1tgT95022801.191.23 T P2x 2280 3896 1.251.30 P2xP1f1 3896 4680 1.151.19 P1f1P1j 4680 4780 1.21 风城011井：一开坂土+CMC 密度1.041.26 二开钾钙基聚磺 密度1.121.42 三开钾钙基聚磺 密度1.201.34 风南4井：一开坂土+CMC 密度1.121.15 二开钾钙基聚磺 密度1.131.30 三开钾钙基聚磺 密度1.151.21 邻井资料分析_钻井液体系及分段钻井液密度 井号层层位井 段（m）钻钻井液密度(g/cm3) 风风南5 K1tg05001.141.24 K1tgP2f232701.101.22 P2f2P2f144201.151.22 P2f144901.732.06 注：风南5井在4420.69m、4436.33m和4437.25m发生溢流 ，泥浆密度由1.22 g/cm3提至1.73 g/cm3 、1.90 g/cm3 、2.06 g/cm3。 邻井资料分析_钻井液使用情况 井 号 开钻钻 程序 井段 (m) 层层位 钻钻井液密度 (g/cm3) 钻钻井液类类型 夏 72 一开0495K1tg1.14坂土-CMC 二开3897J2tP2w1.151.25钾钙钾钙 基聚磺 三开5408P2xP1j1.091.18聚磺 井号 开钻钻 程序 井段 (m) 层层位 钻钻井液密 度 (g/cm3) 钻钻井液类类型 乌乌35 一开0500K1tg1.081.10CMC坂土 二开 1398P2w1.051.10 钾钙钾钙 基聚磺 2158P2w1.101.13 三开 2820P2x1.091.11 3900P2f1.121.15 井 号 开钻钻 程序 井段 (m) 层层位 钻钻井液密度 (g/cm3) 钻钻井液类类型 风风 南 052 一开0500K1.081.06坂土-CMC 二开2600P2x1.151.22钾钙钾钙 基聚磺 邻井资料分析_井径变化情况 钻头尺寸 钻头尺寸 JTP2wP2x P1f3P1f2P1f1 JTP2wP2xP1f3P1f2 P1f1 风二段井径 扩大原因： 地层岩石含 膏质粉砂岩 ，被钻井液 溶蚀后形成 井径扩大 乌尔禾 、夏子 街井径 有扩大 现象 邻井资料分析_井径变化情况 JTP2wP2x P1f3 P1f2 P1f1 钻头尺寸 钻头尺寸 风城组二段井径扩大 夏子街 组井径 扩大 风南4井乌尔禾、夏 子街、风城组井径都 有扩大现象 P2xP2wTJP1f 邻井资料分析_井径变化情况 TP2w P2xP1f 钻头尺寸 钻头尺寸 钻头尺寸 TP2wP2xP1f 夏72井在乌尔禾、 夏子街组井径扩大 乌35井在夏子街组 井径扩大 邻井资料分析_井径变化情况 通过对几口邻井的井径曲线进行分析，结合其它 钻井、地质资料： 1、乌尔禾、夏子街组地层井径扩大与其地层含 泥岩较多有关，泥岩水化膨胀后，造成井壁不稳 定，容易垮塌。 2、风城组井径扩大比较严重，主要原因为地层 含膏质粉砂岩，被钻井液溶蚀后，形成井径扩大 现象。 邻井资料分析_邻井复杂情况 1、风城1井复杂情况分析 风城1井钻井过程中出现的复杂情况较多，主要有溢流、井漏、 阻卡等。 1）井漏 共发生10次井漏，主要漏失层位为风城组和佳木河组，井段从 4240m至5540.44m，主要原因为地层裂缝较发育，充填物较少。 2）阻卡 在起下钻或接单根时，共发生阻卡9次，阻卡层位分布在侏罗系、 三叠系、风城组以及佳木河组，其中佳木河组4次。 邻井资料分析_邻井复杂情况 井深3840.96m，溢 流，密度由 1.39g/m3 提至 1.68g/m3，显示地 层出现异常高压。 井深4240.83m，溢流 ，密度提至1.76g/m3 后发生井漏，钻遇油 气层异常高压，地层 压力系数1.65，破裂 压力低，密度窗口窄 ，溢流和井漏交替发 生。 地层压 力系数 1.05 地层 压力 系数 1.21. 4 地层压 力系数 1.651. 8 地层 压力 系数 1.6 井深3556.96m， 发生溢流，密度 1.18g/m3，提密度 至1.32g/m3。密度 偏低，说明地层 压力已经开始上 升。 井深3624.7m， 出硫化氢，密度 由1.32g/m3提至 1.37g/m3， 井深4269.5m，溢 流，欠平衡钻进时 ，气侵严重，出口 密度低，气体滑脱 上升，导致溢流。 套管鞋处破裂 压力当量密度 为1.77 3）溢流（结合钻井液密度曲线进行分析） 邻井资料分析_风城011井复杂情况 井 号井深/层层位 m 漏失深度/层层位 m 发发生 日期 漏失情况 风风城 011 (井漏) 1335（P2w）1335（P2w）2008.10.28密度1.18g/m3，漏速0.7m3/min，漏失量 14m3。 1649（P2w）1649（P2w）2008.10.29 密度1.17g/m3，漏速0.1m3/min，漏失量 32.4m3。 1677(p2w)1677(p2w)2008.10.29 密度1.17g/m3，漏速0.8m3/min，漏失量 33.8m3。 1761（P2w）1761（P2w）2008.10.30密度1.14g/m3，漏失量28.7m3。 2343（P2x）2343（P2x）2008.11.3密度1.17g/m3，漏失量45m3。 2550（P2x）2550（P2x）2008.11.6 密度1.18g/m3，漏速0.3m3/min，漏失量 7.3m3。 2706（P2x）2706（P2x）2008.11.7密度1.18g/m3，漏失量1.2m3。 2740（P2x）2740（P2x）2008.11.8密度1.17g/m3，漏失量1.9m3。 2835（P2x）2835（P2x）2008.11.9 密度1.20g/m3，漏速0.5m3/min，漏失量 33.2m3。 2859（P2x）2859（P2x）2008.11.12 密度1.23g/m3，漏速0.24m3/min，漏失量 7.1m3。 3096（P1f3）3096（P1f3）2008.11.24密度1.26g/m3，漏速3m3/min，漏失量6m3。 3276（P1f2）1550（P2w）2008.12.8密度1.34g/m3，漏失量257.6m3。 3371（P1f2）1551（P2w）2009.1.1密度1.30g/m3，漏失量651m3。 注：井漏原因分析： 1、乌尔禾、夏子街地层承压能力较低， 易渗漏。 2、在井深3119m（P1f3中部）先后多次用 密度1.42g/cm3钻井液进行承压实验，这 些承压实验可能造成原先渗漏的地层裂缝 开启，从而使得地层更易于发生漏失 。 自承压试验以后发生的井漏漏失量明显增 大，占总漏失量的81.2%。 2、风城011井复杂情况分析 邻井资料分析_邻井复杂情况 3、风南5井复杂情况分析 风南5井发生发杂事故共14次，其中溢流3次，井 漏10次，断钻具1次。 1）溢流 （1）钻至井深4420.69m处发生溢流，层位为P1f1 ，当时密度1.20g/cm3，配1.75g/cm3钻井液压井； （2）钻至井深4436.33m处发生溢流，层位为P1f1 ，当时密度为1.78g/cm3，用1.81.9g/cm3的钻井液压 井； （3）钻至井深4437.26m处发生溢流，层位为P1f1 ，当时密度为1.88g/cm3，用1.96g/cm3的钻井液压井 。 邻井资料分析_邻井复杂情况 序 号 层位井深(m)岩性工序 漏失量 (m) 密度 (g/cm) 粘度(s) 平均 漏速 (m/h) 耗时 (h) 原因分析 1P2x2646.81 褐灰色荧光砂砾 岩 钻进21.001.22527.418.17渗透性漏失 2P2x2701.30 灰褐色含砾泥质 粉砂岩 循环钻 井 液 20.001.215412.636.25渗透性漏失 3P1f3/2825.64灰色泥质白云岩钻进34.001.205337.093.00裂缝漏失 4P1f3/2841.00灰色泥质白云岩钻进17.501.20507.503.00裂缝漏失 5P1f3/2857.65灰色泥质白云岩钻进27.201.205227.202.50裂缝漏失 6P1f3/2895.05灰色泥质白云岩钻进7.501.20502.464.30裂缝漏失 7P1f2/3030.98 灰色荧光泥质白 云岩 钻进25.901.20498.187.25裂缝漏失 8P1f2/3124.83 灰色石膏质粉砂 岩 钻进72.001.206223.3815.00裂缝漏失 9P1f2/3270.00 灰褐色泥质粉砂 岩 循环钻 井 液 13.501.16520.8615.75渗透性漏失 10P1f14444.62 灰褐色荧光泥质 灰岩 循环钻 井 液 160.802.06806.7719.90 环空内钻井液 较稠，流动性差 ，开泵憋压，憋 漏地层 累计漏失钻井液399.40m，累计耗时85.12h 2）井漏 1）夏子街组砂砾岩地层漏失压力 低，易导致渗透性漏失； 2）风城组中上部裂缝较发育，易 发生裂缝性漏失； 邻井资料分析_邻井复杂情况 井 号 复杂类杂类 型 井眼井深复杂杂情况 密度/ 粘度 原 因 发发生深度地层层 乌乌 35 井漏21582158P2w 1.091. 12 地层层微细细裂缝较发缝较发 育。 溢流21582158P2w 1.091. 12 密度窗口窄。 溢流22732273P2w 1.091. 12 密度窗口窄。 井漏35093509P1f 1.091. 16 微细细裂缝较发缝较发 育。 掉牙轮轮29992999P1f钻头质钻头质 量问题问题 掉牙轮轮30143014P1f操作不当 断钻钻具30413041P2x地层层硬，没有加减震器，钻钻具疲劳损劳损坏 断钻钻具38083808P1f钻钻具疲劳损劳损坏 4、乌35井复杂情况分析 邻井资料分析_邻井复杂情况 5、夏72井复杂情况分析 井号复杂类杂类 型 井眼井深复杂杂情况 密度/ 粘度 原 因 发发生深度地层层 夏72 短提遇阻 13081549 13081549 J2x， J1s1.21/47 泥浆浆性能问题问题，缩缩径 划眼15871837 15871837J1b1.22/41 泥浆浆性能问题问题 划眼235925742550T2k21.24/46 泥浆浆性能问题问题 下钻钻遇 阻 30492424T2k2 扶正器磨损严损严重，造成小井眼，新扶正器下入 难难 划眼39203945 39203945P2w1.081/56 泥浆浆密度问题问题 划眼41525006 41525006P2x P1j1.10/70 欠平衡密度低 掉牙轮轮46754675P1j牙轮轮密封出问题问题，钻头质钻头质 量问题问题 井壁坍塌52355235P1j测测后效井壁垮垮塌，欠平衡密度低 井壁坍塌54035403P1j1.161.3 欠平衡密度1.16，电测处电测处 理到1.30，环环空压压差 大 邻井资料分析_邻井井斜情况 从邻井井斜曲线上看，风城区块几口井控制的较好，夏72井上部井斜不太 理想，因此本井必须控制好上部井段的井身质量。 汇报内容汇报内容 2 邻井资料分析 3 钻井特点分析 4 钻井工程方案 1 地质情况简介 5 钻井提速方案 钻井特点分析_破裂压力及试油压力统计 地层破裂压力梯度 井号层位 套管鞋深度 m 钻井液密 度 g/cm3 地层破裂压力当 量密度 （g/cm3） 风南5 K510.161.142.39 P1f3267.91.221.8 风南4 K1tg4961.138.9 P2x38961.1516 风城1 K1tg502.71.132.2 P1f33043.61.181.77 P 1f 42811.752.24 风城 011 K494.341.125.93 P2x3367.151.244.14 乌35 K1tg500.231.062.04 P2x2048.941.131.76 试油压力 井号层位井深(m) 地层压 力 (MPa) 地层压 力系数 风城1 P1f2423071.531.72 P1j551579.971.48 乌35 P1w165012.360.76 P2x252025.281.02 P2x279027.190.99 P2x293229.751.03 P1f351042.441.23 从试油压力分析，乌尔禾组和夏子街组地层压力系数正常，风城1井风二段存在高压 ，压力系数达到1.72。 风城1井3043m （风三段中部 ）处破裂压力 当量密度只有 1.77 风南5井3267m （风二段上部 ）处破裂压力 当量密度只有 1.8 钻井特点分析_声波时差 乌35井岩石可钻性剖面 钻井特点分析_邻井岩石可钻性分析 地 层层 地层层分级评级评 价 岩 性 可钻钻性分 级级 匹配IADC编编 码码 吐谷鲁组鲁组 软软中软软泥岩与泥岩互层层，粉砂岩2.53 .5 437、447 侏罗罗系软软中软软泥岩，粉砂岩，砂砾砾岩2.53 .5 437、447 三叠系软软中软软泥岩，粉砂岩，砂砾砾岩23 .5 437、447 乌乌尔禾组组软软中软软砂砾砾岩，砂岩，泥岩2.55447、517 夏子街组组软软中软软泥岩，砂砾砾岩3.55447、517 风风城组组中软软中硬 白云岩，泥岩，粉砂岩， 凝灰岩，砂岩 5.57537、617 乌35井牙轮钻头岩石可钻性 钻井特点分析_可钻性分析 汇报内容汇报内容 2 邻井资料分析 3 钻井特点分析 4 钻井工程方案 1 地质情况简介 5 钻井提速方案 钻井工程方案_压力预测 艾克1井压力预测 本井从白垩系到乌尔禾 组地层压力系数为0.951.15 ， 进入夏子街组后，地层 压力系数提升到1.20 风城组地层压力系数达 到1.60左右。 本井井身结构设计难点： 1、乌尔禾、夏子街组易漏失； 2、风城组地层裂缝发育，漏失可能性大； 3、下部地层（风城组）压力系数不确定，从邻井 钻井液使用情况看，风城1井和风南5井存在异常 高压且风南5井风城组压力达到2.0左右； 钻井工程方案_井身结构 P2x 4520 K 1094 J 1740 T 2935 P2w 3966 P1f 5340 P1j 5360 地层井身结构 开钻钻 程序 钻头钻头 外径 (mm) 钻钻至 井深 (m) 地层层 套管 外径 (mm) 下入井深 (m) 水泥浆浆 返至井 深(m) 备备注 一开444.51500K339.7500 二开311.24620 P2f 244.54620 三开215.95360P1j 139.75360 钻井工程方案_井身结构方案一 三开结构，一开钻至1500m，提高关井能力，二开 钻至风城组压力有抬升趋势时，下套管封隔上部复 杂地层。 地层井身结构 开钻钻 程序 钻头钻头 尺 寸 (mm) 井深 (m) 钻钻 至 地 层层 套管 尺寸 (mm) 下入 井深 (m) 水泥浆浆 返深 (m) 备备注 一开660.4500K508.0 500地面 二开444.53000 P2w 339.7 3000 三开311.24620P1f 244.5 4620 四开215.95360P1j 139.7 5360 钻井工程方案_井身结构方案二 第一层技术套管封乌尔禾以上地层，第二层技术套管封 乌尔禾、夏子街易漏地层以及风城组压力过渡带，以遇 地层压力抬升为原则下技术套管。 P2x 4520 K 1094 J 1740 T 2935 P2w 3966 P1f 5340 P1j 5360 地层 钻具组合使用原则： 1）121/4以上井眼使用钟摆或满眼钻具组合，81/2井 眼使用单钟摆或光钻铤钻具组合。 2）使用大尺寸钻铤，增加钻具刚度，提高防斜效果。 26 、16井眼使用11钻铤和10钻铤，121/4井眼使用9 钻铤和8钻铤。 3）26 、16、 121/4井眼使用HT55接头 、大水眼 S135的51/2钻杆。 81/2井眼使用51/2 5钻杆。