12准噶尔盆地石南油田钻井应用技术

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1、准噶尔盆地石南油田钻井应用技术张茂林张长安徐先国新疆石油管理局钻井准东公司摘要：准噶尔盆地石南油田为新疆油田公司2004年新增产能建设的主力开发区块之一，石南21井区为主要开发区块，石南31井区为已探明的试验开发区块。这两个钻井区块的主要技术难点：一是低压易漏；二是地层倾角虽然不大但具有较强造斜趋势；三是清水河组井段易缩径，造成提下钻和完井电测阻卡。针对难点确定合理的井身结构，优化钻井参数，提高钻井速度；分析地层特点采取有效的方漏堵漏钻井技术，减少井漏复杂，缩短钻井周期；结合实钻和地层倾角及地层岩石力学特性理论分析，通过运用井斜控制理论，防斜打直，防斜打快，确

2、保了井身质量合格率100%；采取措施保证完井电测一次成功率和完井作业效率，加快完井速度，达到了减少油层浸泡时间，保护储层的目的。主题词：钻井钻头防漏堵漏防斜油层保护2004年准噶尔盆地石南油田被新疆油田公司确立为新疆油田原油上产的主力开发区块，计划建产能58.08万吨，当年计划新井产油28.7万吨。石南21井区2004年全年完成钻井242口。石南31井区2004年7月投入开发评价，先后实施了一个试验井组8口井，开发评价井4口，合计12口井。2004年石南油田的钻井技术工作紧紧围绕新疆油田开发公司第二项目经理部的开发钻井工作要求，结合战区实际特点制定任务与目标，

3、针对钻井中存在的技术难题，坚持科技进步，大力推进新技术、新工艺的应用；强化现场技术管理，制定科学的施工方案，形成了低压易漏地区优快钻井技术，低压易漏地区油层保护技术，低压易漏地区固井技术，确保了工程质量，加快了钻井速度，缩短了钻井周期，取得了经济效益。1石南油田地层特点石南油田头屯河组构造形态总体上为被断层切割的北东—西南向鼻状构造，地层倾角2°～3°，根据头屯河组J2t2油藏地层压力资料所建立的地层压力与海拔深度关系式，折算至油藏中部，地层压力为23.73MPa，压力系数为0.97。油层温度72℃。饱和压力为20.8MPa，地饱压差为2.93MPa，饱和程度

4、为87.7%，为未饱和油藏，头屯河组油藏为受断裂、岩性和构造等多种因素控制的构造岩性油藏。全井段砂泥岩交互层多，地层各向异性指数变化，断层、孔隙、裂缝发育，属低压低渗油气藏，具有低压易漏、易斜、易塌等特点。2石南油田快速钻井工艺技术研究分析2.1地层压力特点：根据2003年石南21井区已钻的23口井有8口井发生21次漏失，发生漏失井占钻井的34.78%，其中有9次漏失有进无出，漏失量40～270m3，14次渗漏漏速在0.5～1.2m3/min。漏失多发生井深1500m～2300m(呼图壁河组中部以下地层)，漏失时钻井液密度一般为1.12～1.15g/cm3。图

5、1、图2。7图12003年井漏数据图2石南21井区三压力剖面图（石南油田钻井开发方案）2.1.1地层孔隙压力特征全井不存在异常压力，孔隙压力当量密度从0.85g/cm3～0.97g/cm3。2.1.2坍塌压力分布在600m～1000m砂砾岩与砂泥岩交互地层，胶结疏松，呼吐壁至清水河坍塌压力当量密度0.95g/cm3～1.14g/cm3，略高于地层孔隙压力，其分布是两头低，中部高。72.1.3地层破裂压力分布特征在600米～1000米砂砾岩与砂泥岩交互地层和油层段，破裂压力当量密度1.46g/cm3～1.54g/cm3之间，中部破裂压力当量密度1.65g/cm3

6、～1.92g/cm3之间。石南油田呼吐壁组至清水河组井段地破压力分布不均衡，漏失压力变化大，存在裂缝、孔隙性大的砂体，根据堵漏和承压试验换算破裂压力当量密度变化范围在1.12g/cm3～1.28g/cm3。2.2简化井身结构论证2.2.1长裸眼段井下安全石南油田地表水深在400m左右，一开表套下深500m以封隔地表水层。二开有2100m左右的裸眼段，从井壁稳定性分析看，井径扩大主要是K2a砂砾岩与砂泥岩交互地层,胶结疏松，砾岩段井壁跨塌，使用泥浆技术可以稳定。下部井段1450m～2600m存在局部缩径，以厚泥饼和泥岩膨胀为主，跨塌压力与孔隙压力相当，井壁较稳定

7、。2.2.2井身结构简化设计依据已钻井资料分析，二开段600m～1000m砂砾岩交互，砾石胶结弱易跨塌，按设计要求采用Ф241mm牙轮钻头×1400m+Ф216mmPDC钻头×2562m/Ф139.7mm套管×2560m的复合井眼钻井，实钻中，该段井径扩大率普遍在20%左右，使用PDC钻头后钻速快，大井眼段返速降低，环空钻井液当量高，易形成砂桥和液柱压力大而发生井漏，不利于钻速提高。通过对比，二开采用Ф216mm的单一井眼，钻具结构简化，钻井液环空返速提高，有利于降低环空当量密度。两种井眼循环压耗计算对比，Ф216mm的单一井眼虽然比复合井眼最大压耗提高0.2

8、35Mpa，相当井深2560m，当量密