张店油田南38区块优快钻井技术研究与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2013年3月第35卷第3期JournalofOilandGasTechnology(J．JP1)Mar．2013Vo1．35No．3张店油田南38区块优快钻井技术研究与应用尉富平，冯，J、科，伍虹宇(中石化河南石油勘探局钻井工程公司，河南南阳473132)黄磊(中石化河南油田分公司石油勘探开发研究院，河南南阳473132)王涛，王卓(中石化河南石油勘探局钻井工程公司，河南南阳473132)[摘要]张店油田南38区块位于南襄盆地南阳凹陷张店南38断鼻构造，该区块上部

2、地层倾角大，井斜控制困难；中部地层易吸水膨胀，掉块严重；下部地层压实程度高，机械钻速低，致使钻井施工难度大，钻井机械钻速低，钻井周期长。为此，通过开展张店油田南38区块优快钻井技术研究，形成了钻头选型、钻井参数优化、井身质量控制等配套技术。2012年1～8月该套技术现场应用了6口井，实践表明，钻井速度大幅提高，钻井成本不断降低，为河南油田增储上产、提高勘探开发速度起到了积极作用。[关键词]优快钻井；钻头优选；钻进参数：井壁稳定[中图分类号]TE242[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2013)O3一ollo—o4张店油田

3、南38区块位于河南省唐河县张店镇，构造上位于南阳凹陷张店鼻状构造带。南38区块构造轴向近南北走向，含油面积1．5kin，含油高度150m。北部的3断层为该区块的油气主力断层，含油气目的层段断层倾角20~28。。该区储层岩性以灰色细砂岩和粉砂岩为主，少量中一粗砂岩和含砾砂岩；岩石成分以石英为主，长石次之；分选性中一好；磨圆度次棱一次圆；胶结物以泥质和灰质为主。为动用该区的储量，尽早建成新的产能，进一步加大开发力度，2012年在该区块部署多口生产井。但由于该区块地质条件复杂，钻井施工难点多，而且是新开发区块，缺乏完善的钻井施工方案，导致钻

4、井施工周期较长，钻井速度较低；为此，研究出了一套优快钻井技术，提高了钻井速度，为油田增储上产起到了积极作用，值得进一步推广应用。1钻井主要难点张店油田南38区块由于地质条件复杂，钻井施工过程中易出现钻头故障，井斜难以控制，井壁垮塌、电测遇阻等情况时有发生，是河南油田井下故障频发区块，导致该区块机械钻速低，建井周期长。钻井施工中主要存在以下技术难点：①钻头选型不适合该区块地层特点，制约了钻井机械钻速的提高，造成钻井周期长，成本高。②钻井参数选择只凭现场经验，选用不合理，未得到优化。③地层倾角较大，直井段井眼难以控制，经常由于直井段井斜过

5、大，需要提前下螺杆定向。④钻井液性能不能满足该区块的钻井施工。中部地层泥岩、页岩较多，易吸水膨胀，井壁掉块严重，造成起下钻困难等井下复杂。2优快钻井技术研究2．1优化钻头选型2．1．1钻头选型方法钻井实践表明，钻头的使用效果如何，对一口井的钻井速度、钻井成本等效益指标影响很大，而钻头的使用效果又首先取决于钻头选型是否合理⋯。[收稿日期]2012一o9—18[作者简介]尉富平(1965一)，男，2006年大学毕业，工程师，现主要从事钻井技术研究与管理。学兔兔www.xuetutu.com第35卷第3期尉富平等：张店油田南38区块优快钻井

6、技术研究与应用2．1．2钻头优选方案通过对张店油田南38区块以往施工的多口井地层特性和实钻情况进行综合分析，对该地区各层段地层可钻性进行详细研究，初步选定各井段的钻头型号。对初选出的钻头进行现场试验，根据现场钻头试验结果对钻头的适应性进行进一步筛选，最终选定该地区分井段钻头类型，做出分区块分井段钻头优化设计。．1)南38区块上部地层(垂深O～lO00m)地层松软，软泥岩较多，地层可钻性较强。由于上部地层含有小段砾石夹层，对PDC钻头复合片损伤较大，不适合该井段使用；上部地层松软，钢齿钻头机械钻速较高，可有效抵抗砾石层的破坏，且牙轮钻头

7、的“自洗”功能可有效防止钻头泥包；因而上部地层选用钢齿钻头，配以适当的钻具组合。通过钻井现场实践表明，优选出的钻头适应南38区块的地层特点，对提高钻井速度起到了重要作用。2)中部地层(垂深1000~1900m)泥岩发育，地层水敏性强，泥岩易吸水膨胀，发生剥落掉块，钻进该井段经常出现掉块、井垮现象。地层倾向180。、倾角13～l8。，钻进时井眼易斜，方位通常向正北方向漂移，由于直井段井斜增长过快，导致需要提前使用螺杆定向。在该井段优选了PDC钻头，配以适当的钻具组合和优化的钻井参数，既能提高机械钻速又能满足井深质量要求，取得了较好的效果

8、。3)下部地层(垂深1900~2600m)泥岩、油页岩夹层较多，且岩性致密，可钻性差。以往使用牙轮钻头钻进，机械钻速低。由于地层较为致密，需多只牙轮钻头，起下钻次多延长了钻井周期，牙轮钻头成本导致单井成本增加。通过对地层