辽河油田薄层水平井钻井技术的探索与应用

摘要：辽河油田具有高含蜡、非均质、多层、油层渗透性低、裂缝等特性。油层层数多，单层砂岩厚度小；厚层砂岩多为河道沉积，横向厚度变化很大；油气水分布受构造、岩性、断层诸因素控制，油水分布复杂。薄层水平井技术作为钻井技术的一项重大技术进步，它给油田开发提供了有力的开发手段，给石油工业带来了蓬勃生机，同时也带来了崭新的研究课题。关键词：辽河油田；薄层水平井；钻井技术

Abstract: Liaohe Oilfield has a high wax content, heterogeneous, multi-layer, low permeability reservoir, cracks, and other characteristics. Multi-layered reservoir, sandstone layer thickness is small; thick sandstone channel deposits, mostly lateral thickness varies greatly; gas and water distribution by structure, lithology, faults factors control, water distribution complex. Thin horizontal well drilling technology technology as a major technological advances, it gives oilfield development provides a powerful development tool for the oil industry has brought vitality, but also brought new research.

Keywords:Liaohe Oilfield; thin horizontal wells; drilling technology

中图分类号：TE242文献标识码：A 文章编号：

前言

水平井技术已成为油田增加产量，提高采收率的一项重要手段，在新油田开发、老油田调整挖潜上，广泛应用并取得了显著的效果。低渗透油藏在开发领域上属于难采储量,在现有开发技术水平上,采用直井开发经济效益比较差,甚至无经济效益,因此需要采用其他技术提高这类油藏的动用程度。水平井是通过扩大油层泄油面积提高油井产量的一项油田开发技术，随着水平井技术的提高,特别是高精度的地质导向技术的发展,水平段轨迹控制可达到1米左右,为解决低渗度薄油藏的开发提供了很好的技术保障,可以有效提高储量动用程度。

二、浅层水平井难点及解决的对策

（一）、造斜点浅（160-240米），直井段钻柱重量轻，大斜度段和水平段施加钻压困难、油层套管下入困难：

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、试验初期将技术套管下至摩阻较大的60度井段，这样将易形成岩屑床的45-60度井段封隔，从而减少滑动钻进和完井下套管的阻力；

3、引进先进的国外软件（美国TADPRO软件），进行浅层水平井井眼摩阻分析；

4、设计30度以下井段采用不同的倒装钻具组合，以增加可施加的钻压和降低钻柱摩阻。

（二）、由于地层松软，工具实际造斜率难于确定，并且部分油层地下情况落实不够精确，要求井身剖面调整性强：

1、加长稳斜探顶段长度，以满足油层可能提前的需要；

2、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。

（三）、钻井液要综合考虑、携岩、井壁稳定和油气层保护以及钻井成本等多项问题：

1、研究低固相、低摩阻、低成本携岩能力强的水基钻井液，降低裸眼段摩阻；

2、控制钻井液固相含量，降低钻井液失水，实施衡钻井，同时采用非渗透油层保护技术进行油气层保护。

（四）、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；

对策：

1、优化大斜度段和水平段扶正器数量和扶正器类型，确保套管居中；

2、完井下套管过程中，分段循环，降低循环阻力，并及时清除下套管过程中除下的泥饼，提高固井顶替效率 。

（五）、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：

1、采用适合水平井固井要求的低失水、零自由水的水泥浆体系进行固井油气层保护；

2、优化套管设计及附件加法，确保套管居中、提高顶替效率、确保碰压后能回住压。

三、薄层水平井井身结构及剖面优化设计

1、优化井身结构，井身结构设计是钻井工程设计的基础，井身结构设计的科学合理与否，直接关系到钻井施工的经济性和油层保护的可靠性。薄层水平井井身结构设计的基本内容包括套管的层次、各层套管的下深及套管与钻头的尺寸配合，套管和钻头的尺寸已标准化和系列化，所以主要任务是确定套管的层次和技术套管的下深。合理的井身结构既要考虑保证优质、快速、安全钻井，又要满足钻井和采油工艺的要求，并要兼顾经济性。

2、剖面优化设计，水平井剖面设计基本原则要满足四方面的要求：一是满足地质对轨迹控制的要求；二是现有的轨迹控制技术能够实现，即现有的工具和技术能力要求能否满足；三是现有的完井工具和技术能够实现，即：完井电测、油层套管的下入等工艺要求。四是有利于快速钻进，设计的井身尽量短，成本尽量低。

3、轨迹跟踪待钻设计，在水平井的钻进过程中，经常出现实际轨迹在工艺和地质因素影响下而偏离设计值的情况，现场需经常重新设计井身轨迹。通过施工中对工具实际造斜率的掌握，设计待钻井眼的轨迹，看是否能满足中靶要求，以便及时调整工具造斜率或改变钻进参数，选择最优的轨迹钻入设计靶区。

四、薄层水平井对大斜度段的固井措施

1、水泥浆体系的优化，强调低失水零游离液性能防止高边窜槽，下部采用低失水零游离液微膨胀水泥浆，防止水泥石收缩形成微间隙，提高二界面胶结质量；

2、把关套管附件质量，特别是浮箍浮鞋的质量，使用专用的浮箍浮鞋；

3、要求井队提供井底循环温度，通过实验，确定合理的初终凝时间；

4、调整固井前泥浆性能，减少固相含量，满足下套管和固井要求；

5、套管串下至造斜点时开泵循环，在斜度段严禁定点循环；

6、对上井前水泥浆进行严格的检测工作，保证水泥浆性能符合设计要求；

7、出现复杂情况后，及时进行方案的调整。

五、薄层水平井应用的效果及结论

1、油藏研究及精细描述，是保证浅层水平井钻井成功的核心技术；

2、严密的技术研究、详细的钻井设计和认真扎实的技术准备是钻好水平井的基础；

3、水平井轨迹控制和地质导向技术是实现浅层水平井开发地质目的的关键；

4、高性能、优质的水基钻井液体系不但降低了成本，而且保证了浅层水平井安全顺利快速钻井；

5、地质资料、岩屑录井、LWD测量参数综合分析运用于轨迹控制中，是水平井施工的关键。

6、对于薄油层，井眼轨迹控制尤为重要，应引进具有近钻头测量参数的地质导向系统，提高井眼轨迹控制精度。

参考文献：

[1] 易觉非. 水平井实时地质导向系统设计与应用[J]. 长江大学学报(自然科学版)理工卷 , 2009,(01)