1、征6井優(yōu)快鉆井實踐與認識王帥中石化勝利石油工程有限公司塔里木分公司庫爾勒841000摘要：隨著西部石油勘探開發(fā)步伐的不斷邁進，新的含油區(qū)塊和油氣層不斷 被發(fā)掘開采出來。征6井是油田部署在準噶爾盆地車-莫古隆起南翼上的一口預(yù) 探井。征6井鉆進過程中取得重大油氣發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)了油田在莫西莊-永進地區(qū)戰(zhàn) 略部署的重大突破。為下一步該區(qū)塊的井位部署及優(yōu)快鉆井提供重要依據(jù)。關(guān)鍵詞：征6井；優(yōu)快鉆井1基本情況征6井設(shè)計井深5600m，實際井深5600m，是一口三開直井。該井合同鉆井周期88.88天，扣除寫實時間后，實際鉆井周期50.3天，施工過程中，全井-R二汗井Bh 知11- A v費Dftfc 套宙述 w

2、x. sm zacn. dob 水:是削田段皿叫舞帽0Q養(yǎng)更甘S1貢3 0皿-1慌.藝名梅系畏EG烈 (m)MLM94.N2770.W瀕.呻巾:白理她32S5J0525M連枷電Hmm睦口組3PM,00I35.M蛆moo70.源皿460.M；S贓Dfl35.W5頊的155.00-K5W.D0故1加StiODX侏穿碩三瑋耳眼：UK點：叩】站位1，導(dǎo)虬胡忒旎霽( :158400圖1征6井井身結(jié)構(gòu)圖及地層分層2具體施工情況2.1 一開(17 1/2井眼 0-102.2m)地層、巖性特點：主要鉆遇第四系灰黃色粗粒砂夾淺灰黃色粉砂質(zhì)粘土、雜色礫石及新近系上部灰黃色細粒砂巖夾褐黃色泥巖。本開次難點：表層砂泥

3、巖膠結(jié)性差，地層疏松，易穿漏、垮塌。處理措施：保持適當?shù)偷哪酀{排量和較高的泥漿粘切，防止流沙層或疏松黃 土層井眼沖大沖垮，單泵（排量至28-321/s）鉆進。一開地層滲透性強，主要是防垮塌，起下鉆等施工中連續(xù)灌漿保證井內(nèi)液面 穩(wěn)定。2.2 二開（12 1/4 井眼 102.2-2802m）地層、巖性特點：新近系+古近系：紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖不 等厚互層；東溝組：上部為灰黃色含礫細砂巖、灰色細砂巖、泥質(zhì)粉砂巖與棕 紅色泥巖、含礫泥巖、砂質(zhì)泥巖呈不等厚互層；下部為灰色、灰黃色細砂巖、泥 質(zhì)砂巖、含礫細砂巖為主夾薄層棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖。整段巖性自下而上呈粗 -細-粗的旋回沉積特征。施工

4、重點：對古近系含有膏質(zhì)泥巖、砂泥巖互層易發(fā)生縮徑井段，根據(jù)實鉆 巖性及設(shè)計要求適時調(diào)整鉆井液性能，并加強短起下保證起下鉆井眼暢通。增加短起下次數(shù)，通過多次短起下減小井壁縮徑的危害，二開裸眼段 102.2-2802m，進行了 7次短起下鉆（其中包括3次起至套管內(nèi)部）。增加每次短起下鉆的井段，每次短起下鉆都會將上一次短起下時的井段一 起拉暢通，確保最后一柱鉆具上行下放無阻卡顯示。每接單根都進行劃眼作業(yè)，保證有效的安全進尺。增加循環(huán)時間，保證排量，減少井內(nèi)有害固相的含量。加快鉆進速度，用一只PDC+螺桿完成二開鉆進，縮短周期，減少風險。表1二開鉆頭使用情況鉆頭尺寸mm）鉆頭型號進尺 （m）純 鉆(h

5、)機械鉆速m/h密度 g/cm3鉆壓(KN)轉(zhuǎn)速 (rpm)排量 (L/s)泵壓(MPa)311.2MS1952SS2699.812521.601.1420-12050+螺桿5821二開井段重點是防斜打直，鉆進時200m左右用單點漂浮測斜儀測斜一次， 并隨時調(diào)整參數(shù)，加強井斜監(jiān)測，做好防斜工作。同時盡可能開大排量，提高水 利效率及機械鉆速。表2二開井身質(zhì)量情況井身質(zhì)量井底位移m全角變化率 /30m最大井斜。平均井眼擴大率設(shè)計401.251.9615實際32.323.5453.17分析:上部地層砂泥巖互層較頻繁，在軟硬交接變化時鉆頭隨地層傾角方向變化，導(dǎo)致全角變化率較大。2.3 三開(8 1/2

6、 井眼 2802-5600m)地層、巖性特點：三開28025600m，鉆進地層為東溝組、吐谷魯群、三 工河組、八道灣組連木沁組：巖性為棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖不等厚 互層。勝金口組：巖性以棕褐色泥巖為主夾灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。呼圖壁組：巖性為棕色、褐色泥巖、砂質(zhì)泥巖與棕灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖 不等厚互層。清水河組：4800-4870m上部巖性為褐色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾灰色粉砂巖； 4870-5072m下部巖性以灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主夾灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。三工河組三段：巖性為紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖。三工河組二段：巖性為灰色油斑細砂巖、熒光細砂巖、熒光粉砂巖、粉砂巖、 泥質(zhì)粉砂

7、巖為主夾灰色泥巖，深灰色、灰色砂質(zhì)泥巖。三工河組一段：巖性為灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈不 等厚互層。八道灣組：灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、灰黑色炭質(zhì)泥 巖、黑色煤層。施工重點：(1)根據(jù)設(shè)計吐谷魯群4500m之前鉆井液最高為1.20g/cm3，鉆井液不能 平衡地層壓力造成井壁坍塌，掉塊增多，同時存在縮徑卡鉆風險。加強對井下判斷，根據(jù)返出巖屑掉塊情況及井下阻卡情況及時通過短起下、 打稠塞、泥漿處理等有效措施改善井下復(fù)雜情況；由于鄰井呼圖壁組出現(xiàn)掉塊，通過補充設(shè)計將吐谷魯群的密度上限由1.20 g/cm3提高至1.40 g/cm3。實鉆過程中在進入呼圖壁河組后開始

8、出現(xiàn)，鉆進過程 中扭矩偏大，短起下鉆掛阻卡嚴重，出口返出大量掉塊等情況，通過加封堵防塌 材料(加量充足，6%左右),未起明顯效果。分兩次將鉆井液密度由1.28 g/cm3 提至1.56 g/cm3才有明顯好轉(zhuǎn)，說明鉆井液密度至少1.56 g/cm3才能平衡吐谷 魯群的地層壓力。隨著繼續(xù)鉆進又出現(xiàn)起下鉆阻卡情況，鉆進至5126m循環(huán)期間全烴0.19% Z100%，槽面見油花氣泡。為保證井控安全，分段循環(huán)提密度至1.72g/cm3,全 烴值達到基值，液柱壓力平衡油氣層壓力。循環(huán)提密度后起鉆下水力沖擊器鉆進， 之后施工過程中鉆進及起下鉆基本正常。表3三開易坍塌段短起下阻卡情況統(tǒng)計序號井深阻卡井段鉆井

9、液密度阻卡簡述地層巖性143074307-42874268-42781.28連續(xù)多個點上提遇阻，上提噸位10t以內(nèi)，下放噸位較大，活動多 次才能提出，下鉆過程遇阻情況比起鉆稍好，遇阻點較多褐色泥巖、砂質(zhì)泥巖、褐灰色粉砂巖243604360-36001.32190m新井眼非常困難，阻卡點連續(xù)，上提噸位10t以內(nèi)，下放噸位 較大，活動多次才能提出。344814430-44104370-43601.34在阻卡井段有個別點遇阻，上提下放噸位均不大，活動數(shù)次后即可 通過，比較正常446504595-45284595-44801.394595-4528m出現(xiàn)連續(xù)遇阻點，活動多次才能通過，倒劃眼至4509m

10、， 下鉆遇阻點更加密集，同樣需要活動多次才能通過548214821-39501.394821-3950m起鉆掛卡嚴重，用時10小時，下鉆時由4130m劃眼至4821m649084908-37501.39起鉆時由4908m倒劃眼至4807m，之后至3750m 一直掛卡，749084908-48551.484908-4855m比較困難遇阻點較多，4855-4768m有3個點遇阻，遇阻 不嚴重，4768-2802m基本無顯示849084866-48691.54干通8柱(4908-4680m)，4866-4869m遇阻情況較嚴重，上提10t， 下放20t，活動10次左右，下鉆時4866-4869劃眼通

11、過，之后短起 下4908-4620m無顯示。949634733-45301.56短起下4963-4470m，其中4963-4733m基本無顯示，4733-4530m遇 阻點較多，最大上提不超過10t，4530-4470m情況好轉(zhuǎn)后下鉆。1051264972-49601.68起鉆倒劃眼井段4972-4960m，下鉆正劃眼井段4952-4985m。11512656001.72短起下多次，除有粘卡現(xiàn)象，出口返砂掉塊較少，起下鉆基本正常分析：1.72g/cm3的鉆井液密度能夠平衡地應(yīng)力防坍塌，同時可以平衡油氣層壓力，滿足井控安全要求。圖2：征6井井地層掉塊圖片清水河組地層裂縫發(fā)育，鉆進及固井作業(yè)存在井

12、漏風險。征6井鉆進至4944.00m發(fā)生漏失，鉆井液密度1.56g/cm3，粘度58s，層 位：清水河組，靜止堵漏后降排量循環(huán)觀察，逐漸恢復(fù)正常，異常期間總池體積 累計減少10.5m3，耗時4.5h。原因分析：鉆遇地層小裂縫，發(fā)生漏失，小裂縫 被填滿后不再漏失。表4鄰井井漏情況統(tǒng)計井號井深m地層漏速m3/h漏失量m3處理方式征1-1井4000吐谷魯群30 40加大超細碳酸鈣和瀝青防塌劑的用 量，有效減少滲漏永1井3409.95東溝組98.0827.7停鉆循環(huán)，靜止堵漏本井侏羅系地層傾角較大，在設(shè)計中也將井斜放寬至9，所以本井 井斜、井底位移容易偏大。征6井三開侏羅系地層傾角約30，為防止鉆進時

13、井斜超標采用螺桿+PDC 鉆頭鉆進，盡量使用小鉆壓鉆進，同時配合使用MWD隨鉆測斜儀，時時監(jiān)控井 斜的變化，及時調(diào)整鉆進參數(shù)，保證井斜、井底位移不超設(shè)計。由于三開完鉆鉆井液密度偏高，裸眼段粘卡嚴重，井底煤層易漏，下 套管、固井作業(yè)存在粘卡、漏失風險，難度較大。對電測阻卡井段重點關(guān)注，改變鉆具結(jié)構(gòu)進行通井，由18m扶正器改為 9m扶正器，確保通井質(zhì)量；石墨、塑料小球等固體潤滑劑與液體潤滑劑復(fù)配使用，確保油層套管安全 順利地下到位。使用套管外封隔器封隔油氣層，防止油氣上竄影響固井質(zhì)量。油層位置 5119-5132.20m，油層上下封隔器位置為 5155.42-5152.49m，5065.26-50

14、62.33m。按照電測油層位置精心排列套管串，確保油層上下封隔器封隔好油層，套 管接箍避開油氣層位置，為下步射孔作業(yè)創(chuàng)造良好條件。為了防止粘卡、保證固井質(zhì)量，在設(shè)計外多下入整體式扶正器63只，減 少套管與井壁接觸面積。固井完成后立即環(huán)空憋壓候凝10h，確保油氣層不會上竄影響固井質(zhì)量。表5三開井眼驗粘情況深度靜止時間2min5min8min多提噸位，噸49988128489581010477910810463510810454881084461881043459162042782030/42301830/40571020203999/12203取得技術(shù)成果3.1鉆井液體系在鉆井提速及井下安全方面

15、的效果。（1）按照設(shè)計要求，針對該井區(qū)地層特點，滿足安全高效鉆進的各項要求， 根據(jù)不同的地層和井深，選擇不同的鉆井液體系。二開聚合物牯井液三開下部井段強抑俐牯井液開（0 101 m膨潤土票亍開上部井段（皿蜷合物防塌帖井液圖3征6井分井段鉆井液體系（2）該井三開密度控制是全井施工的重中之重。在現(xiàn)場施工過程中，曾在 4360m、4908m及5126m三次提高鉆井液密度，吐谷魯群組原設(shè)計鉆井液密度 不能平衡地層應(yīng)力，通過提高密度以保證鉆井液液柱壓力平衡地層的坍塌壓力， 消除了該類現(xiàn)象，保障了安全順利施工；三工河組油氣顯示活躍，鉆至井深 5120m氣測全烴值100%，為保證井控安全、保護油氣層，將鉆井

16、液密度提高 至1.72g/cm3，保證了安全鉆進；為防止漏失，保證井下安全，鉆井液及時調(diào)整配方，運用多級封堵技術(shù)，確 保了上部井眼在高密度鉆進過程中無漏失現(xiàn)象發(fā)生。本井應(yīng)用了中石化工程公司課題“低活度鉆井液技術(shù)研究”的核心產(chǎn) 品活度調(diào)節(jié)劑，加量為13%，在三開東溝組、吐谷魯群組鉆進過程中，保證 了體系的強抑制能力，保證在該井段鉆進時具有良好的流變性及防塌能力，現(xiàn)場 效果良好。層層沉積井壁修飾技術(shù)在進行了現(xiàn)場應(yīng)用，應(yīng)用效果良好。針對該井 下部地層易出現(xiàn)井壁失穩(wěn)等復(fù)雜情況，在進入清水河組后加入固壁劑產(chǎn)品，進一 步增強鉆井液體系的防塌能力，并根據(jù)井下情況及時提高鉆井液密度，在后續(xù)的 鉆井過程中鉆井順

17、利，未出現(xiàn)復(fù)雜情況。3.2提速工具的使用效果三開使用復(fù)合旋沖工具，在相同的鉆井參數(shù)，相同的鉆頭型號，同一 地層中，使用PDC加復(fù)合旋沖工具比螺桿+PDC機械速度提高1.65倍。圖4復(fù)合旋沖工具機速對比復(fù)合旋沖工具啟動鉆壓4t，在軟地層使用時會憋泵，中硬地層使用提速效果較明顯。由于井下掉塊較多，扭矩波動較大，三開后期使用水力沖擊器一根配合215.9mmTS1653，16mm五翼單排齒PDC鉆頭。使用井段4908-5126m，機械鉆速2.44m/h，因鉆頭磨損嚴重起鉆，使用效果較好。表6水力沖擊器使用效果對比鉆頭尺寸mm)鉆頭 型號入井井深(m)出井井深(m)進尺(m)純鉆(h)機械鉆速m/h鉆壓

18、(KN)轉(zhuǎn)速(rpm )排量 (L/s )泵壓 (MPa)215.9TS16534908512621889.52.4440-10 0802320215.9MS1653S S512653171911111.7280-12 045+螺 桿2519215.9MS1653S S531756002831062.6740-6045+螺 桿26203.3三開侏羅系地層傾角較大，采用PDC+螺桿+MWD的鉆具組合，隨時監(jiān) 測井斜方位變化，根據(jù)井斜情況調(diào)整鉆壓，用鉆壓控制井斜;設(shè)計鉆井液密度低， 目的層油氣活躍，井底壓力略低，井壁一直有剝蝕掉塊，造成目的層井徑擴大率 較大。三開地層傾角較大約30，鉆進時鉆頭隨地

19、層傾角方向變化，導(dǎo)致全角 變化率較大。表7三開井身質(zhì)量情況井身質(zhì)量井底位移m全角變化率 /30m最大井斜。平均井眼擴大率設(shè)計1202.252.8115實際62.713.05913.54總結(jié)經(jīng)過征6井的鉆井施工，總結(jié)積累了豐富的經(jīng)驗，為以后繼續(xù)在該區(qū)塊鉆井 提供堅實的技術(shù)保障。開鉆前分析各井段巖性特點，及其可鉆性，結(jié)合鉆頭廠家，選擇合適 的牙輪、PDC，根據(jù)地層情況優(yōu)選提速工具，加快鉆井速度。一開井段較淺，只有102.2m，鉆進時使用單泵不高于30L/s排量，防 止上部井眼因井徑過大而坍塌，同時防止上不松軟地層串槽，造成基礎(chǔ)下陷，下 套管前充分洗井以保證充足的井眼擴大率，確保后期下表層套管作業(yè)安全。（3）針對該區(qū)塊的地層特點，二開井段102.2-2802m巖性較為單一，為砂 泥巖互層，且不含礫石，二開井段用PDC+螺桿一趟鉆完成，可以縮短周期，提高機械鉆速，實現(xiàn)優(yōu)快鉆進。（4）本井三開使用復(fù)合旋沖工具鉆進井段比螺桿+PDC井段機械速度高將 近2倍，但是復(fù)合旋沖工具啟動鉆壓4t，在軟地層使用時會憋泵，中硬地層使 用提速