
施工管理
WS1-4井钻井实践与认识王跃(大庆钻探工程公司钻井一公司,黑龙江大庆163411)
摘要:WS1-4井是部署在松辽盆地徐家国子断陷安达凹陷的口开发并,通过钻并技术难点的分析,进行了并身结构和钻具组合的优化设计,施工中二开优选PDC钻头,三开采用复合钻并和液动旋冲工具进行钻并提速,取得了良好的施工效果。
关键词:钻并难点;优化设计;钻并提速;WS1-4并
松辽盆地北部深层构造整体上呈现断凹断隆相间的区域构造格局,安达地区处于松辽盆地东南断陷区徐家围子断陷北部。为进一步探索营城组火山岩含气性,在松辽盆地东南断陷区徐家围子断陷安达画陷构造上部署了WS1-4井。该井设计
井深3377.00,完钻层位营城组三段火山岩。 1钻井技术难点分析
WS1-4井钻遇的地层自上而下主要有明水组、四方台组、嫩江组、青山口组、泉头组、登娄库组、营城组。钻井过程中存在的主要问题有:
1.1四方台组以上疏松地层易漏、易塌。
1.2墩江组和青山口组泥岩段长,易发生井眼缩径和泥包
卡钻。
1.3缴一段地层倾角为1.9°且地层软硬交错、登二段地层倾角为5.6°,钻至相应层位时易斜
1.4营城组火山岩内部断层发育,脆性火山岩因破碎易落碎块,疏松的凝灰质岩,遇水易膨胀,易发生井塌、卡钻等复杂事故。
1.5营城组火山岩厚度较大、硬度高、可钻性级值高、研磨性强、钻速侵,易发生断钻具、掉牙轮等井下事故。
1.6邻并营城组地层钻进多次发生气侵,起下钻后效严重,
采用近平衡钻井进入目的层,并控要求高。 2优化设计技术
2.1并身结构优化设计
并身结构设计的好坏,直接关系到钻并施工的成败。因此根据WS1-4井的地质特点,对该井的井身结构进行优化设计,拟采用三层套管的井身结构。一开采用444.5mm钻头施工至井深191.00m,下入Φ339.7mm表层套管,封固明水组二段上部易漏易塌地层,防止上部地层井漏、井:便于安装井口装置。二开采用Φ311.2mm钻头施工至井深1852.00m,下人Φ244.5mm 技术套管,封隔易塌及不同压力层系,悬挂生产套管。三开采用Φ215.9mm钻头完钻,下入Φ139.7mm套管封固目的层。
2.2钻具组合优化设计
钻具组合优化设计是保证井身质量、实现安全、快速钻井的基础。根据该并的地层特点及邻并的钻探施工情况,在确保井下安全和并身质量、提高钻并速度的原则下,WS1-4井各次开钻拟采用的钻具组合如下所示。
一开为塔式钻具组合:Φ444.5mm钻头+@Φ228.6mm钻链× 27.0m+Φ203.2mm钻链×27.0m+Φ177.8mm钻链54,0m+Φ 158.8mm钻锰×27.0m+Φ127.0mm钻杆。
188化置
方方数据
2015年4月
二开为钟摆钻具组合:Φ311.2mm钻头+Φ228.6mm钻链x 18.0m+Φ308.0mm稳定器×1.5m+Φ228.6mm钻链9.0m+Φ 308.0mm稳定器×1.5m+@228.6mm钻链×18.0m+@Φ203.2mm钻链×54.0m+Φ177.8mm钻链×54.0m+Φ158.8mm钻锰×27.0m+ 127.0mm加重钻杆×139.5m+Φ127.0mm钻杆。
三开为满眼钻具组合:Φ215.9mm钻头+@214.0mm稳定器× 1.5m+Φ158.8mm钻链×1.5m+Φ214.0mm稳定器×1.5m+d 158.8mm双向减震器×5.2m+Φ158.8mm钻链×9.0m+Φ214.0mm 稳定器×1.5m+@158.8mm钻链×243.0m+Φ158.8mm投人止回
阀×0.4m+Φ127.0mm加重钻杆×139.5m+p127.0mm钻杆。 3施工技术
3.1钻头优化
自第三系至泉四段地层岩性比较稳定,整个二开井段适合 PDC钻头钻进。Φ311.2mm井眼继续改进钻头设计,优选 T1951DB+CK506钻头,实现PDC钻头二开完钻,其中T1951DE 钻头外径为315.00mm,实现扩大上部并眼,减少起下钻阻卡的作用。
3.2钻井提速技术
3.2.1直螺杆复合钻进提速
在大庆油田的深部地层施工中,应用高效PDC钻头加涡轮钻具进行复合钻井施工,可以显著的提高机械钻速和单只PDC 钻头的进行,提高钻井施工效率。因此,在该井段的施工中,优选高效PDC钻头进行涡轮钻井试验,提高了机械钻速,缩短了钻井周期。
3.2.2液动旋冲工具提速技术
大庆营城组火山岩地层具有岩性复杂、研磨性强、可钻性差等特点,因此常规的PDC钻头再该成为施工卡滑,难以吃入地层。因此通过科研攻关,研制出了滤动旋冲工具和与之配合的U613M钻头和DSRE613M钻头,液动旋冲工具是利用流体动力学和能量转换原理,借助部分钻井液驱动产生一定频率的扭转冲击,并直接作用在钻头上,给钻头施加了一个额外的高频扭矩辅助破岩,解决了钻头的卡滑问题,提高了研磨性地层的
钻井速度和钻头使用寿命。 4结语
4.1采用三层套管的井身结构,保证了WS1-4井施工的顺利进行。
4.2通过优选T1951DB+CK506钻头,实现WS1-4井PDC钻头二开顺利完钻。
4.3在深部地层通过涡轮钻具复合钻井和应用液动旋冲工
具工具,实现了钻并提速,提高了施工效率。参考文献:
[1]张书瑞,吕长文,刘卜,大庆庆深气田深井快速钻井技术[M].大庆油田有限责任公司核心技术人才优秀论文集.北京:石油工业出版社.2009.9:210.