23扶余油田浅层水平井钻井研究与实践

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1、扶余油田浅层水平井钻井研究与实践董国昌1何军1张嵇南1李小兵2（1吉林石油集团公司钻井院、2吉林石油集团公司）摘要:为使扶余油田地面受限、采用常规钻井技术无法实现开发的浅油藏得到高效开发,研究应用了采用直井钻机进行水平井开发的偿试,取得了显著效果。本文结合扶余浅油藏特点，分析了浅层水平井钻井完井难点，提出了解决措施及对策，并着重论述了现场2口井应用情况及效果，得出了几点结论及认识。关键词：浅层水平井井眼轨迹控制井身结构钻井液完井扶余油田为储量上亿吨的老油田，该油田油藏埋藏浅，埋深为300-490米左右，油层平均孔隙度为23%，平均渗透

2、率为120×10-3μm2。由于该油田有三分之一的面积地处城区，采用常规钻井技术，有1000多万吨的探明石油储量无法开发。若采用浅层水平井钻井技术，可使地面受限位移在300-700米的浅油藏得到开发，从而为扶余老区稳产、增产和油田上产产生积极影响，同时也为老区井网合理布局、提高采收率产生良好的效果。但浅层水平井有别于常规水平井，由于井比较浅，位移和井深之比相对较大，钻井和下套管过程中井眼摩阻大，如何克服钻进和下套管中的摩阻问题，就成为浅层水平井钻井需要解决的关键问题。在室内精细研究的基础上，第一口浅层水平井—扶平1井于2004年8月2

3、5日15时开钻，于2004年9月16日5：45完井，历时14.36天（扣除中间等重晶石时间），是国内采用常规直井钻机施工的第一口垂深小于450米的浅层水平井。该井油藏中部埋深442米，开发目的层为扶余油层3+4号层，实钻造斜点220.7米，水平段长288.16米，水平位移548.96米，完钻井深891.66米。该井达到了工程与地质的紧密结合，水平段波动幅度控制在1.01米以内，油层钻遇率达到99%以上，压裂后初产原油27吨/日，生产1个月后稳产15吨，为临近直井产量的5倍，取得了良好的地质和钻井目的。随后在总结扶平1井施工经验的基础上

4、，于2004年11月19日-12月8日，又成功地完成了扶平2井的施工，该井造斜点深240.8米，油藏中部垂深459.3米，开发目的层为扶余油层7+8号层，该井完钻井深916米，水平段长288.68米，水平位移552.18米，该井油层钻遇率100%，压裂后日产原油15吨，稳产10吨/日，为临近直井产量的3倍。而2005年又相继完成了扶平3井、扶平4井以及扶平6井的施工，目前扶平3井和扶平4井已投产，压裂后初产都为15吨，后分别稳产10吨和12吨，为临近直井产量的3-4倍，取得了显著的经济和社会效益。一、浅层水平井钻井技术难点1、造斜点浅

5、（220-241米），直井段钻柱重量轻，大斜度段和水平段施加钻压困难；2、地层松软，工具实际造斜率难于确定，而扶平1和扶平2井都位于松花江内，相对于扶余其它区块地下情况落实比较差，要求井身剖面调整性强，能够对垂深误差进行一定的调整，从而使井眼轨迹控制难度进一步增大；3、由于井浅、造斜率较高、直井段较短，在二开井段测井时，容易出现测井遇阻问题；4、小型直井钻机常规配备为单泵，二开采用Ф311mm井眼钻进，在大斜度段易形成岩屑床，给井眼轨迹控制和下套管带来困难；5、由于井浅，直井段套管重量轻，水平位移段相对较大，完井套管不容易下至完钻井深

6、；6、钻井液要综合考虑润滑、携岩、井壁稳定和油气层保护以及钻井成本等多项问题，给钻井液优选增加了难度；7、为了满足采油压裂需要，水平段套管要求居中，以及完井固井油气层保护等问题，给浅层水平井固井及完井增加了难度。二、技术措施与对策1、采用单圆弧井身剖面，尽可能降低造斜点，增加直井段长度；2、将技术套管下至60度井段，降低摩阻，同时将易形成岩屑床的45-60度井段封隔，从而大大减少钻具、完井套管柱在60度以上井段的摩阻，进而减少滑动钻进和完井下套管的阻力；3、利用先进的国外软件，进行浅层水平井井眼摩阻分析，同时设计60度以下井段采用不同

7、的倒装钻具组合，以增加可施加的钻压和降低钻柱摩阻；64、加长稳斜探顶段长度，以满足油层可能提前的需要，同时采用比设计造斜率略高的螺杆钻具进行造斜，以便适当开动转盘提高携岩效果，及时破坏岩屑床，降低摩阻，并可在油层垂深提前的情况下，提高造斜率；5、优化大斜段和水平段扶正器数量和扶正器类型，确保套管居中，同时在60度以上斜井段安放刚性滚轮扶正器，降低下套管摩阻，增加完井套管下入重量；6、研究低固相、低摩阻、低成本携岩难力强的水基钻井液，降低裸眼段摩阻，同时坚持短起钻制度，及时破坏岩屑床；7、完井下套管过程中，分段循环，降低循环阻力，并及时

8、清除下套管过程中除下的泥饼，提高固井顶替效率；8、在钻井液方面，控制钻井液固相含量，降低钻井液失水，利用先进的国外软件进行地层压力预测，实施近平衡钻井，同时采用超细碳酸钙屏蔽暂堵进行油气层保护；9、在固井方面提高水泥浆流