玛湖油田玛2井区水平井钻井提速技术

玛湖油田玛2井区水平井钻井提速技术

李洋

（中国石油西部钻探准东钻井公司 新疆 克拉玛依）                                                                                                                                                                                                                             

摘  要：玛湖油田玛 2井区水平井钻井存在机速慢、钻井周期长、井漏复杂多等问题，因此，在分析玛2井区前期施工井情况和目前钻井技术难点的基础上，进行了玛2井区水平井钻井提速技术研究，开展了邻井复杂分析、PDC钻头及斜井段钻具组合优选、钻井参数优化，应用XZ高性能油基钻井液，制定复杂预防措施等；形成了玛湖油田玛2井区水平井钻井提速技术，通过在多口井的现场应用结果表明，实验井钻完井工期得到大幅缩减，屡破区块施工指标，创玛湖油田水平井最短完井工期等纪录。

关键词: 水平井；PDC 钻头；油基钻井液；钻井提速；玛湖油田

玛湖油田玛2井区作为玛湖油田开发的重要区块之一，而在实际钻进过程中存在八道湾组地层微裂缝发育，易漏失，白碱滩组硬脆泥岩层发育，易造成井壁垮塌；克拉玛依组泥岩夹层导致井眼失稳，复杂多；百口泉组岩性致密、且含砾石较多，地层研磨性强，极易损坏钻头，单只钻头进尺少，钻头选型困难；通过对邻井施工情况的研究分析，优选PDC钻头选型及斜井段钻具组合，优化钻井参数，应用XZ高性能油基钻井液，制定复杂预防措施等，从而实现玛2井区钻井提速的目的。

1、邻井复杂分析

（一）井下复杂类型及占比

通过对近2年玛2井区14口复杂井统计分析，玛2井区复杂主要以井漏为主，占比86.8%，且井漏多发生在八道湾和百口泉组，其中八道湾组井漏复杂占比45%，百口泉组占比35%。

（二）井漏复杂原因分析

根据地质录井资料分析得出，玛2井区二、三开井段存在裂缝发育充分、裂缝渗透能力相对较强。尤其是八道湾组、百口泉组存在大量的裂缝体，裂缝体的宽度较大，同时含有大量的诱导缝；八道湾组作为主要的漏失层段，同时地层存在大量的不整合煤层段、裸眼井段长，地层承压能力有限，也容易发生孔隙性漏失。目的层百口泉组油气压力异常，为了平衡地层压力需提高钻井液密度，但是提高钻井液密度后，使得上部承压能力低的地层反复漏失。

2、PDC钻头及斜井段钻具组合优选

（一）PDC钻头优选

玛湖2井区二开上部地层可钻性好，磨损轻微，考虑减少布齿密度，增加钻头攻击性，三开克下底部和百三段褐色泥岩和砂砾岩交错地层，影响机速,为提高PDC钻头钻进砂砾岩地层时的进尺和钻速，同时结合玛2井区二、三开岩石硬度、地层特性的综合分析，因此玛2井区二开选用江汉KAH1952DGRT PDC钻头、三开选用DBS GT55DRS PDC钻头，对区域提速具有较好的促进作用。

（二）斜井段钻具组合优选

旋转导向工具具备在钻进中连续导向增斜的能力，可以提高机械钻速和避免托压，降低井下复杂风险。玛湖油田使用“旋转导向＋PDC钻头”技术后，造斜段普遍实现了一趟钻完成，机械钻速较螺杆钻具提高2-4倍，进尺效率高，节约工期。因此玛2井区造斜段优先采用“旋转导向＋PDC钻头”钻具组合。

螺杆较旋转导向在复合钻进时，机速优于旋转导向，定向钻进时机速较慢，采取提高螺杆在钻进中的复合占比，提高螺杆钻具在旋转复合钻进时对井眼轨迹的控制能力，结合地层特性及油层发育情况，玛2井区选取“PDC钻头+（有扶）高速螺杆+尾扶”实现水平段较好的稳斜效果。

3、钻井参数优化

通过对比实钻工艺参数与强化钻井参数，结果表明，实钻中钻压与机械钻速总体呈正相关关系；泵输出功率与泵压、钻头水功率及占比、钻头 压降及占比等关键水力破岩能量指标随排量同步增加；结合地层裂缝、渗透性等因素，制定各开次钻井参数标准。

4、油基钻井液技术

玛2井区三开造斜段泥岩受地层水敏性、地层岩石强度低、地应力周期性释放及液柱压力不能平衡坍塌压力等共同作用，易导致井壁坍塌，造成提下钻受阻。玛2井区水平井水平段普遍超过1800m以上，螺杆钻具定向时与井下接触面积大，在压差作用下与泥饼之间粘附， 造成起下钻摩阻大，易造成粘附卡钻等。油基钻井液以油相作为主要组成部分，具有优异的润滑性能。因此选取油基钻井液作为玛2井区三开钻井液的使用，对于安全钻进，提下钻、通井、完井下套管等，可大大降低摩阻，预防井下复杂和提高施工效率。

5、水平段减磨降阻措施

保证顶驱转速100+螺杆转速，井下形成旋流，破坏岩屑床，提高井眼清洁；水平段保证排量30L以上，维护好泥浆性能，其具备较好的携岩能力；水平段钻进大于1000m时采取稠浆清扫井底，减少岩屑堆积；采用旋流清砂接头，促进井眼清洁。

6、事故复杂预防措施

一开保证排量80L以上，充分携带岩屑；采用垂钻，有效控制井斜，提高井身质量和时效；二开保证排量70-75L以上,快钻阶段保障岩屑充分返出；维护好泥浆性能，增强泥浆的护壁性，防止上部井段吸水缩颈；根据地层位置坚持长、短提，保障上部井眼通畅；三开造斜段泥岩剥落、垮塌，易发生憋卡，主要为百口泉组泥砂交界面不整合、泥岩水敏性强，通过增强钻井液抑制性，降低造斜段泥岩的剥落、垮塌；造斜段遇阻卡弱化参数，快速通过阻卡井段，通过对转速、排量、钻井液液柱压力合理控制等措施，降低复杂。三开水平段进入百口泉砂层后，易发生井漏复杂，钻井液密度采取高开低走等措施，避免井漏复杂；根据液面、钻井液消耗情况，发生渗漏时加入1-5mm，3-5%随钻堵漏剂。水平段起钻前，计算井底ECD，根据调整钻井液密度保障造斜段及水平段井壁稳定，也能有效平衡地层压力，保障井控安全。

7、现场应用情况

2023年，玛湖油田玛2井区完钻水平井9口，平均井深5500m，平均水平段长1800m，平均钻井周期46.89d，平均机械钻速12.89m/h。较玛湖油田玛2井区历史井最优指标钻井周期92d，缩减59.1%，较历史井最优机械钻速7.14m/h，提高52.8%，钻井提速效果显著。

8、结论

（1）钻井施工前通过分析邻井的施工情况、复杂类型，制定相应的针对性措施，是钻井提速的关键之一。

（2）优化钻井参数，优选泥浆体系，提高了机械钻速，降低复杂、故障，满足了玛湖油田高效开发、快速上产的迫切需求。

（3）水平段施工钻遇高含砾地层在钻头选型上，既要考虑钻头的攻击性，同时要考虑趟钻进尺，因此根据趟钻钻头出井的情况作出相应调整。

（4）优选个性化PDC钻头和造斜段、水平段钻具组合不仅在钻进施工中提高了施工效率，同时考虑钻井成本和效益开发的双重目的。

参考文献

[1].玛湖低渗油藏高效开发钻完井技术[J]. 刘力, 卓鲁斌, 邹灵战.新疆石油科技, 2017, 27（2）.

[2].新疆玛湖油田砂砾岩致密油水平井钻井关键技术[J]. 路宗羽，赵飞，雷鸣，邹灵战，石建刚，卓鲁斌.石油钻探技术. 2019(03)

[3]玛湖复杂油气藏地质工程一体化钻井技术[J].张宏阜，张瑞平，范浩思，蒋天涯，曹家利，范志国.  IFEDC. 202211586