草27区块更新水平井安全钻井技术

    摘 要：乐安油田草27地区上部地层疏松，储层浅，馆陶组地层为扇三角洲沉积环境，储层是南部物源扇三角洲沉积体系，根据取出岩心观察，馆陶组储层岩性主要为油侵砾状、含砾不等粒砂岩、油斑不等粒砂岩、油斑含砾砂岩。岩性不均匀、分选较差，胶结成分泥质，填充物稠油，砂性胶结疏松-松散，成岩性差。由于多年的热采，稠油填充物含量减少，油层砂岩稳定更加困难，要在该地区完成水平井的施工难度倍增，没有周密的措施，就会导致井下事故、复杂情况发生。由于调整、开采需要，采油厂在该区块新布了一批更新水平井，如何安全完成这些更新水平井的施工任务，需要制定一些特殊完善的保障措施。

　　关键词：草27区块；更新水平井；安全钻井

　　一、草27区块简况

　　乐安油田草27地区上部地层疏松，储层浅，馆陶组地层为扇三角洲沉积环境，储层是南部物源扇三角洲沉积体系，根据邻井岩心观察，馆陶组储层岩性主要为油侵砾状、含砾不等粒砂岩、油斑不等粒砂岩、油斑含砾砂岩。岩性不均匀、分选较差，胶结成分泥质，填充物稠油，砂性胶结疏松-松散，成岩性差。由于多年的热采，稠油填充物含量减少，油层砂岩稳定更加困难，要在该地区完成水平井的施工难度倍增，没有周密的措施，就会导致井下事故、复杂情况发生。由于调整、开采需要，现河采油厂在该区块新布了一批更新水平井，如何安全完成这些更新水平井的施工任务，需要根据本区块特性，制定更加完善、特殊的保障措施，本文结合临井施工经验和实验室模拟操作，对施工安全措施提出了改进和完善，对本区块后续井的施工具有指导意义。

　　二、施工难点

　　1、上部地层疏松，井眼稳定性差。草27区块上部地层疏松，地层孔隙度大，容易失水形成厚泥饼，导致缩颈，起钻易拔垮地层，下钻遇阻，容易划出新井眼。设计造斜率高，由于地层疏松，实际造斜率有时偏小，井斜容易滞后，井眼轨迹不易控制。

　　2、由于多年的开采，稠油含量减少，储层的砾岩、砂岩、含砾砂岩更加松散，在水平段井壁稳定性极差，很难形成稳定的井壁。

　　3、草27-更平13井依据原始地层压力设计密度为：1.12g/cm3，该密度形成的井底压力低，不能稳定松散的储层，极易导致储层垮塌，起钻拔活塞，下钻遇阻现象的发生。在草27-更平13井的施工中，由于认识不足，完钻密度1.12g/cm3，完钻后导致储层垮塌，井下复杂，不能顺利进行完井作业。

　　4、为了稳定水平段松散储层，需要提高钻井液密度，然而由于地层压力低，密度增大后又容易发生漏失，两者互相矛盾，也是钻井施工的难点之一。

　　三、施工措施

　　为了顺利完成草27区块更新水平井的施工任务，我们翻阅以前该地区施工的资料，参考吸取其施工的经验。同时分析草27-更平13井施工的经验教训；取回砂样，在实验室模拟地层构造，做地层稳定实验，发现密度、粘度、失水、排量是影响井壁稳定的主要因素，根据我们的实验分析，制定了以下施工：

　　1、首先做好开钻前的物资，设备准备：开钻前储备80方密度1.30g/cm3优质钻井液，一台泵换成Φ140缸套。除设计材料外，再准备5吨土粉、5吨超细碳酸钙、5吨屏蔽暂堵剂。

　　2、上部井眼使用清水大排量钻进，把井眼钻成开放型井眼。斜深650米左右改小循环，边钻进边调整钻井液性能。钻井液性能稳定后先短程起下钻，700米左右有流沙层，起钻不准硬拔，防止地层垮塌。

　　3、上部地层疏松，钻进完一个单根，可以开泵大幅度提放几次，不准划眼，防止因复合钻导致井径过大，井斜下降；测斜时适当降低排量，需要长时间循环钻井液时，甩掉一个单根，离开井底，不准定点长时间循环，尽量保持井眼规则，确保造斜率满足设计要求。

　　4、进入A点前50米循环调整钻井液，由于老油区热采井长期开采导致亏空，沙层疏松不整合，油层矿化度较高，施工中应加强坐岗，使用FL-1、超细CaCO3等处理剂提高钻井液的造壁能力，同时提高钻井液的抗污染能力。

　　5、进入A点及水平段钻进，在满足携岩和井下安全的前提下尽量降低排量，小排量可以减小对井壁的冲刷，每钻进50米进行短程起下钻，及时清理岩屑床，根据短起情况调整钻井液性能，确保井眼畅通，井壁稳定。起钻注意观察，拔活塞不准起钻，如果活动无效，可用倒划眼方法起出。

　　6、完钻后低档起出原钻具，用Φ215.9钻头+Φ213扶正器+Φ177.8无磁+Φ127加重通井，由于井壁稳定性差，原钻具起钻易导致垮塌。用小钻头通井能降低因抽吸造成井眼垮塌现象的发生，确保完井电测顺利。电测完用Φ238通井器+Φ177.8无磁+Φ127加重通井，因井浅地层疏松，用Φ215.9钻头通井形成的井眼不易下入Φ177.8套管，用Φ238通井器通井，可以确保套管下井顺利。

　　7、下套管完先用小排量循环，返出正常后再逐步加大排量，把环空清洗干净。固井车到位后，再用1-2个循环周进行调整，降低钻井液粘度、切力，把性能调整到满足固井要求，保证固井顺利。

　　四、现场应用与效果

　　草27-更平13井是2013年在该地区施工的第一口井更新水平井，由于对多年开采后地下情况认识不足，该井打开油层时密度1.12g/cm3，其他措施方面也没有引起足够重视，导致该井完钻后，油层砂砾岩垮塌严重，循环钻井液振动筛筛面一直有大量砂砾岩带出，井壁难以稳定，钻井周期5天11小时，而完井作业却进行了11天20小时才勉强交井。因油层垮塌，井下复杂导致建井周期延长，造成了人力物力很大的损失。

　　由于长期热采，导致了油层砂砾岩胶结变化大，储层稠油含量减少，储层填充物量降低，油层砂砾岩的稳定更加困难。沿用初期开采制定的措施已不能满足井下安全的需要。因对开采以后的地下情况变化资料，掌握不够及时准确，施工还是依据原始的数据进行。这样一来，钻井施工所采取的措施与地下实际情况出现大的偏差，原来的针对本区快制定的施工措施无法实现安全钻井。为了适应地下情况的变化，确保安全钻井，需要制定特殊措施。本文就是参阅以前资料，吸取草27-更平13井经验教训，针对草27区块的新情况、新问题，制定了以上施工措施。在后期的草27-更平2、草27-更平20、草27-更平30、草27-更平32、草27-更平6井施工中，要求施工队伍严格执行针对本区块制定的技术措施，由于措施执行认真，现场监督、监控得力，后面五口井施工顺利，没有出现储层段严重垮塌现象，没有因储层垮塌导致井下复杂情况的发生，完井作业顺利。

　　五、结论与建议

　　1、实践证明，针对草27区块地下开采情况的变化，工程措施需要做相应的改变，由于对地下情况进行了认真地分析研究，抓住了导致井下复杂的关键矛盾，制定了针对性的措施，才能解决草27区块更行水平井施工的难点，保证后续井施工的顺利。通过后续井的施工，也给我们以下启示：遇到难题时要进行针对性的分析实验，科学的决策和不懈的努力是克服困难，取得胜利的法宝。

　　2、草27区块更新水平井措施的制定，不仅确保了该地区更新水平井的安全施工，也增加采油厂在该区块继续布井开发投资的信心，也增加了以后钻井的工作量。

　　3、由于还要继续开采，该区块地下情况还可能随着开采出现新的变化，从这一点讲，今后还要及时收集、整理新的地质、钻井资料，准确掌握井下新情况，及时补充、完善已有的施工方案，只有这样，才能与时俱进，保证施工安全。

　　4、我们施工要严格执行设计，但当发现问题时，应该与设计部门和相关人员积极沟通，让大家各抒己见，统一思想，及时更正制定措施中存在的不足之处，这样才会少走弯路，确保施工顺利。